新型起落架缓冲器活塞杆镀铬层防渗油工艺应用研究

张春亮，李 尧，鄢 琛，张丽娟

（航空工业洪都，江西 南昌，330024）

0 引 言

飞机起落架系统一般由机轮、缓冲器、承力支柱、收放机构等构成，用于最大限度地缓冲飞机着陆或不平坦跑道上高速滑行时的较大冲击载荷，有效降低地面冲击载荷对机体结构的影响。缓冲器是起落架系统最重要的吸耗能部件，是影响飞机性能和寿命的重要因素，一般分为油液式、气体式、油气式、弹簧式等。

为提高缓冲器活塞杆的耐磨性，活塞杆零件表面一般采用镀硬铬的表面处理工艺，由于镀铬网纹的存在，铬层渗气渗油现象在起落架产品中发生频率较高。针对由于镀铬网纹引起的起落架、作动筒渗油问题，国内专家学者进行了深入研究，取得了一些成绩，有代表性的有陕西燎原航空机械制造公司采用的底涂漆法和喷丸与金刚石挤压法、北京航空材料研究院与沈飞公司采用的金刚石碾平法、空军第一航空学院采用的渗蜡法、液体抛光法、北京航天发射技术研究院采用的封孔工艺、成飞公司采用的柔性挤压电镀铬工艺等。

在种子处理过程中，应进行科学有效的拌种。目前主要有三种科学的种子方法，分别是根瘤菌拌种法、钼酸铵拌种法和药剂拌种法。这三种有效的混合方法可以大大提高种子的发芽率和生长速度，促进大豆植株的生长，增强大豆植株对外界的抵抗力。

由于起落架生产的专业性和特殊性，出现渗油就需要进行产品分解，重新清洗，更换橡胶件并补做相关试验，故外厂和客户使用过程中一旦出现渗油问题，就必须返厂处理，给客户使用造成极大不便。因此，研究如何降低或消除镀铬网纹的影响，提高缓冲器的密封性，改善甚至杜绝出现渗油问题，对起落架设计和制造显得尤为重要。

1 问题描述

现在飞机普遍采用油气式缓冲器，一般由外筒、活塞杆、活塞、橡胶件、挡圈等组成，缓冲器内筒内壁表面、活塞杆外表面通过橡胶件进行密封，典型结构如图1 所示。由于金属铬的强钝化能力，使铬层表现出了贵金属的一些特征，具有硬度高、摩擦系数低、光亮美观、耐热性好、耐腐蚀性好、耐磨性好等优点，因此飞机起落架缓冲器活塞杆一般采用镀硬铬工艺，并对零件镀铬表面进行磨削和抛光，以提高零件密封区的表面粗糙度，提高零件运动的灵活性和密封性。

由于电镀铬工艺本身固有的特点，铬层在沉积时会形成网状裂纹，在起落架缓冲器、作动筒这类零件中，由于承受载荷比较大，产品对密封性要求严格的情况下，在缓冲器运动过程中，气压或油压会导致铬层的局部网纹缺陷内应力加大，使网纹加宽，在铬层承受高压区形成进气（油）点，在铬层低压区形成渗气（油）点，进气（油）点、网纹暗道、渗气（油）点连通起来即为整体的渗气（油）通道，最终表现为铬层缓慢漏气或渗油。镀铬网纹示意图见图2。

闫宇（1990-），女，山西长治人，山西师范大学地理科学学院，2016级硕士研究生，研究方向：旅游规划与开发。

图1 缓冲器结构示意图

2 故障机理分析

通过实际施工 （理论计算工程量相同施工渠段74+660～75+095段），可将强夯法、翻压法、素土挤密桩法进行综合对比，如表1。

轻微的渗油虽然短时间不影响飞机的正常使用，但是随着时间的推移，缓冲器里油液会减少，造成缓冲器密封腔压力下降，行程变小，静压曲线发生变化。如遇到频繁高强度大过载起落、极限低温等恶劣使用条件和环境，镀铬网纹会因应力加大而变宽，橡胶件老化加剧或弹性不足，从而使渗油量加剧。

由于镀铬零件表面存在细微的网纹，且位置存在随机性，虽然通过磨削和抛光，能够消除大多数网纹引起的渗油问题，但在外厂使用过程中仍然发现了少数渗油问题。主要故障表现为，在产品飞行和起降过程中无渗油现象，飞行结束后，飞机在停机坪上放置2-3 天或更长时间，就会有液压油从活塞杆与密封圈处渗出来，渗油量不大，一般目视有油路痕迹或1-2 滴油。

图2 镀铬网纹放大示意图

由于镀铬网纹缺陷位置的不确定性，且渗油渗气量微小，在正常产品交付的气密、高低压腔密封试验、曲线压力、高低温等试验中很难发现；由于飞机起落架的实际使用工况、载荷和环境与工厂差别较大，外厂镀铬网纹渗油故障在厂内也复现困难。

3 工艺改善措施

为解决某型号缓冲器镀铬网纹引起的渗油问题，工艺上采取新型防渗漏镀铬封孔工艺。该工艺采用北京航材院研制的某型封孔剂，刷涂于活塞杆镀铬层表面，利用封孔剂将细微的镀铬网纹进行填充和封堵，能有效弥补橡胶密封圈弹性和变形不足而无法填充微小缝隙引起的渗油和漏气问题。镀铬封孔主要工艺过程见图3。

从电镀工艺中我们了解到，镀铬过程中会发生析氢现象，使铬层出现拉应力，随着铬层厚度的增加，铬层中的氢含量也增加，内应力也更大，这些内应力聚集到一定程度会将铬层拉裂，造成铬层裂隙，裂隙有网状，有十字交叉状，这些裂隙通过网络连接在铬层之间，形成多层裂纹网。

图3 镀铬封孔工艺流程图

通过后续的强度、气密、耐压等试验及客户的使用，证明封孔工艺可以有效解决镀铬网纹引起的缓冲器活塞杆渗油（气）问题。

4 结语

渗蜡、涂漆等工艺是通过后处理手段将铬层中较大的裂纹密封住，而对于微小的裂纹可能不起作用；碾压、喷丸和磨光等表面强化处理是通过镀铬层的塑性变形，使裂纹收缩，在气密试验时，可能检测不出渗油（气）现象，但是经过使用，在复杂环境和载荷交替作用下，暂时收缩的裂纹会成为新裂纹的裂纹源，对起落架产生负面影响。新的镀铬封孔防止缓冲器渗油工艺，具有设备投资少、工艺操作简单、制造成本低等优点，该工艺成功解决了某型号缓冲器渗油故障，而且对于其他常见的镀铬密封运动产品（如作动筒）都有较好的改善效果，具有一定的推广使用价值。

基于统一潮流模型的电-气耦合综合能源系统静态灵敏度分析//骆柏锋,穆云飞,赵波,余晓丹,贾宏杰,周金辉//(13):29