【文章內(nèi)容簡介】 也會(huì)因熱傳導(dǎo)而經(jīng)受高溫過程但一般散熱條件好，經(jīng)受高溫時(shí)間短，材料性能基本不變，為未燒傷區(qū)。從飛機(jī)燒傷的原因分析，平時(shí)事故中，由于發(fā)動(dòng)機(jī)附近油管密集，工作溫度高，已發(fā)生泄漏而起火燃燒，燒傷部位多集中與后機(jī)身的發(fā)動(dòng)機(jī)附近；戰(zhàn)斗中，飛機(jī)受到武器攻擊時(shí)，整體油箱面積較大，易被彈片擊中而起火，各種制導(dǎo)武器（如空空導(dǎo)彈、地空導(dǎo)彈）命中后機(jī)身的概率也較高，發(fā)動(dòng)機(jī)、尾噴管等部位在受到彈傷的同時(shí)易受燒傷。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明機(jī)翼整體壁板，機(jī)身蒙皮，大梁，隔框等重要受力結(jié)構(gòu)發(fā)生的燒傷較多。 金屬材料燒傷后的性能變化飛機(jī)上的LY1LC4等硬鋁合金通常在淬火—時(shí)效狀態(tài)下應(yīng)用。飛機(jī)結(jié)構(gòu)發(fā)生燒傷時(shí)，金屬材料所經(jīng)歷的溫度和環(huán)境不斷變化，其組織結(jié)構(gòu)也將發(fā)生一系列的變化，這種變化類似于對(duì)金屬進(jìn)行熱處理的過程。以變形鋁合金為例，其熱處理包括擴(kuò)散退火、軟化退火、淬火與時(shí)效等。（1）擴(kuò)散退火。又稱均勻化退火，是將合金加熱至接近于開始熔化的溫度，經(jīng)過長時(shí)間的保溫，然后進(jìn)行快冷或慢冷的冷處理過程?？上?nèi)偏析（即晶粒內(nèi)部的成分不均或組織不均）現(xiàn)象，使合金具有良好的壓力加工性能，即降低強(qiáng)度和硬度，提高塑性。（2）軟化退火。是合金在冷變形加工過程中，或經(jīng)冷變形加工之后所進(jìn)行的退火，其目的是消除冷作硬化，提高合金塑性。按加熱溫度，保溫時(shí)間和冷卻方式的不同，又可分為快速退火、低溫退火、完全退火與等溫退火。（3）淬火與時(shí)效。淬火的目的是為了獲得均勻的過飽和固溶體，為以后的時(shí)效硬化做好準(zhǔn)備。硬鋁合金的淬火溫度一般不超過506℃,以免過燒。淬火后的鋁合金只能在短時(shí)間內(nèi)保持低強(qiáng)度，高塑性狀態(tài)，經(jīng)過一段時(shí)間后，便自行強(qiáng)化，此即時(shí)效過程。時(shí)效又分為自然時(shí)效和人工時(shí)效，自然時(shí)效能獲得最高強(qiáng)度，并具有較高的抗蝕性能。LY12一般采用自然時(shí)效；LC4兩種時(shí)效后的機(jī)械. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手性能差別不大，但自然時(shí)效時(shí)間長，且人工時(shí)效可獲得較高的抗應(yīng)力腐蝕性能，因此均采用人工時(shí)效。實(shí)際燒傷過程中，由于起火原因、過火面積、燃燒時(shí)間、滅火措施、以及環(huán)境溫度、風(fēng)力風(fēng)向等各種因素的影響，飛機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的組織變化情況難以從理論上進(jìn)行詳細(xì)的分析。但不論何種情況，材料在燒傷后組織將隨著時(shí)間的延長而趨于穩(wěn)定。燒傷檢測及修理工作中，一般以穩(wěn)定后的材料為對(duì)象，研究其強(qiáng)度、硬度、電導(dǎo)率等性能的變化情況。下面以LY12CZ材料為例，結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析其燒傷后性能的變化規(guī)律。 硬度變化LY12CZ材料經(jīng)過不同溫度的燒傷后，其硬度變化如圖1所示。從試驗(yàn)曲線可以看出燒傷溫度在150℃以下時(shí)，由于LY12CZ的組織結(jié)構(gòu)沒有改變，硬度值基本不變。 （200～300）℃為低溫退火溫度，LY12CZ的組織結(jié)構(gòu)也基本不變，但材料冷卻后要發(fā)生回歸轉(zhuǎn)變，由于回歸轉(zhuǎn)變和時(shí)效是同時(shí)進(jìn)行的，硬度比初始值略有降低。受熱溫度超過300℃時(shí)，由于退火作用，LY12CZ組織發(fā)生變化，高溫下溶于固溶體中的銅原子將逐漸析出，固溶體濃度降低，強(qiáng)化相減少，晶格畸變減少，材料冷卻后硬度下降較多。再等溫退火保溫溫度（350℃）之后，硬度下降加快，在完全退火加熱溫度區(qū)（400℃～450℃）內(nèi)，硬度下降到最低點(diǎn)，隨后又逐漸回升。退火作用不僅使鋁合金硬度降低，而且強(qiáng)度大大削弱，結(jié)構(gòu)燒傷后一般需要進(jìn)行加強(qiáng)修理。受熱溫度達(dá)到510℃時(shí)，LY12CZ開始熔化將出現(xiàn)過燒現(xiàn)象，晶粒變得粗大，表面發(fā)暗，晶界局部發(fā)毛，材料冷卻后硬度值雖然不很低，但由于熔融、穿孔等現(xiàn)象的發(fā)生，結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度將嚴(yán)重下降，承載能力嚴(yán)重喪失。 強(qiáng)度變化LY12CZ材料經(jīng)過不同溫度的燒傷后，其強(qiáng)度變化如圖2所示。從實(shí)驗(yàn)曲線可以看出，LY12CZ燒傷溫度高于250℃時(shí)，其極限強(qiáng)度開始下降；燒傷溫度超過300℃時(shí)，極限強(qiáng)度下降較多；溫度高于510℃時(shí)，材料發(fā)生過燒或熔化現(xiàn)象必須進(jìn)行修理。 電導(dǎo)率變化金屬材料的電導(dǎo)率與其組織結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。結(jié)構(gòu)發(fā)生燒傷時(shí)，隨著組織結(jié). . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手構(gòu)的變化，電導(dǎo)率也將發(fā)生變化。LY12CZ電導(dǎo)率隨燒傷溫度的變化如圖3所示。實(shí)驗(yàn)曲線表明：當(dāng)燒傷溫度低于300℃時(shí)，LY12CZ試件的電導(dǎo)率呈緩慢上升的趨勢。在300℃～450℃之間，材料經(jīng)過了退火過程，組織均勻程度最高，不僅電導(dǎo)率出現(xiàn)了最大值，而且電導(dǎo)率隨溫度的升高而變化減緩。在更高的溫度區(qū)，材料內(nèi)強(qiáng)化相較退火時(shí)增多，電導(dǎo)率又呈下降趨勢。溫度高于510℃時(shí)，出現(xiàn)燒熔、燒穿、裂紋、塌邊等嚴(yán)重過燒現(xiàn)象，電導(dǎo)率嚴(yán)重下降。. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)燒傷檢測方法飛機(jī)燒傷后必須實(shí)施修理，恢復(fù)損傷部位的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是結(jié)構(gòu)修理的首要原則。燒傷檢測的主要任務(wù)是劃分未燒傷區(qū)、輕微燒傷區(qū)、和嚴(yán)重?zé)齻麉^(qū)的界限，只有進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測，才能根據(jù)燒傷的程度，對(duì)不同的損傷區(qū)域分別采用不同的修理方法。一般將過火溫度超過510℃的區(qū)域確定為嚴(yán)重?zé)齻麉^(qū)。由于嚴(yán)重?zé)齻麉^(qū)發(fā)生了熔融、穿孔、燒毀等明顯的特征，劃分一般比較容易。因此，燒傷檢測的重點(diǎn)是確定未燒傷區(qū)與輕微燒傷區(qū)的界限。對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)，尤其是承力結(jié)構(gòu)而言，強(qiáng)度是最重要的機(jī)械性能指標(biāo)，硬度則和強(qiáng)度有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。理論上將300℃作為未燒傷與輕微燒傷的溫度界限比較合理，但在實(shí)踐中，考慮燒傷條件的復(fù)雜性和燒傷檢測的誤差，一般取250℃作為臨界溫度值。實(shí)際檢測時(shí)無法得到燒傷時(shí)的溫度，因此要借助其它方法進(jìn)行間接的判斷。目前飛機(jī)結(jié)構(gòu)燒傷的主要檢測方法有色澤鑒別法、硬度檢測法、金相分析法、渦流電導(dǎo)率檢測法等。 色澤鑒別法 根據(jù)試驗(yàn)，罩光漆層的顏色，在溫度升高時(shí)將發(fā)生變化。當(dāng)溫度在200℃以下時(shí)，顏色基本不變。溫度升到200℃以后，變?yōu)闄幟噬?50℃以后轉(zhuǎn)為金黃色，繼而焦黃；到400℃時(shí)漆層開始燒毀。因此，從罩光漆層由檸檬色轉(zhuǎn)入金黃色的分界線，即為250℃線，可以大致劃定輕微燒傷區(qū)與未燒傷區(qū)的界限。具有簡單，直接，速度快的優(yōu)點(diǎn)，可是飛機(jī)的燒傷部位一般被油煙或硝煙所覆蓋，易造成錯(cuò)覺或誤判，因此檢測精度較低。對(duì)于涂有黃色底漆和經(jīng)黃色陽極化的鋁合金，受熱后顏色的變化基本也是如此，但各溫度下的顏色相應(yīng)暗一些。鈦合金目前所使用的最高溫度僅為600℃左右，正常使用時(shí)一般不會(huì)發(fā)生過熱甚至過燒，短時(shí)的超溫往往不會(huì)引起表面組織的變化，對(duì)材料的拉伸性能及其他力學(xué)行為也沒有明顯的影響，只有當(dāng)在空氣環(huán)境中經(jīng)受900℃以上的高溫，組織上才有明顯的變化。一般鈦合金，在300℃以上表面顏色就開始稍稍變黃。隨著溫度的升高，逐漸變?yōu)辄S色，400℃時(shí)基本上為均勻分布的金黃色，500℃時(shí)稍發(fā)灰黃色，550℃為黃褐色，并稍偏藍(lán)色，600℃為藍(lán)色。650