论文部分内容阅读
飞机襟翼滑轨是飞机上不可或缺的重要组成部分,该装置是飞机在起飞、着陆过程中的重要的装置之一,是飞机上操纵机身姿态进行飞行控制的重要的部位。30CrMnSiNi2A钢在各军民机型飞机襟翼滑轨结构中被广泛采用。襟翼滑轨减轻盖板多采用焊接制造工艺,其焊接质量的优劣将直接影响襟翼滑轨的安全性与寿命。30CrMnSiNi2A钢具有较高的比强度和较高的硬度,淬透性好,韧性较高,承载能力优异,但由于30CrMnSiNi2A具有较差的焊接性,在焊接过程中容易产生冷裂纹,对缺口和氢脆的敏感性也较高,因此对焊接方法及工艺要求严格。而电子束焊接具有真空保护性好,焊后接头变形小,焊接精度高等优点,因此十分适用于超高强钢的连接。本文对某型机襟翼滑轨进行了真空电子束焊接工艺的研究。首先,对滑轨结构和焊接性能进行分析,研究不同的焊接参数下的电子束焊接接头的焊缝深宽比变化、拉伸性能的变化及冲击吸收功的变化。以此来评估电子束焊接参数的改变对电子束穿透能力的影响及对焊接接头力学性能的影响。其次,对不同的焊接工艺参数下焊接接头不同区域的微观组织进行观察和分析,记录接头组织形态的变化和晶粒成型。最后,采用TIG与电子束焊等不同焊接工艺对比,确认电子束焊焊接接头的焊前准备要求及坡口状态对焊接工艺过程的影响。并完成对30CrMnSiNi2A超高强度刚组成的某型机襟翼滑轨电子束焊焊接试验。通过对不同的焊接参数下的抗拉强度及冲击吸收功的比较,得出了试验条件下的最佳的工艺参数,即加速电压(U)、焊接束流(Ib)、焊接速度(v)分别为:60kV、74mA、600mm/min时,焊接接头的综合力学性能较好,焊接接头的拉伸性能及冲击吸收功分别为1724MPa及16.25J。通过微观组织进行观察,改变电子束焊接参数,对焊接接头的组织形态的改变不大,但会显著影响晶粒尺寸。经XRD分析,焊接热影响区在焊接热作用下形成了NiCrFe、MnSi2等多种相,而这几种相的硬度及耐磨性都较好,所以在焊接热影响区产生的马氏体及第二相的综合作用下,热影响区的维氏硬度明显高于焊缝区的显微硬度,热影响区的硬度能够达到550HV。在电子束焊接飞机襟翼滑轨时,接头无明显的缺陷存在。对焊接接头的力学性能进行测试,焊接接头的拉伸强度与冲击吸收功分别为1698MPa及24J,拉伸性能高于母材的抗拉强度,满足该飞机襟翼滑轨组件的使用性能。