容易混淆的结构损伤简介

2021-08-02张燕

中国科技纵横 2021年9期

张燕

（北京飞机维修工程有限公司呼和浩特分公司，内蒙古呼和浩特 010070）

飞机在使用过程中，不可避免会出现损伤。出现损伤后，首先得判断是哪种损伤，什么原因导致的，然后再确定修理方案。只有准确判断损伤类型，才可能制定准确的施工方案，实施精准的修理。本文主要介绍一下损伤分类，检查方法，特别介绍容易混淆的三种损伤判定，从而减少因判断损伤不正确而引发的隐患。

损伤按原因可分为疲劳，腐蚀，意外损伤；按损伤程度可分为可允许损伤，可修理损伤，不可修理损伤。疲劳裂纹一般有如下特征：走向不规则；存在锐边；有摩擦产生的粉末；裂纹均源于应力集中点。应力集中点主要有：孔、尖角区、划窝产生的刀锋[1]。出现腐蚀现象时，会发现铝合金腐蚀产物，呈灰白色粉末；腐蚀分为应力腐蚀，剥层腐蚀，丝状腐蚀和点蚀。应力腐蚀是拉应力和腐蚀介质共同作用下材料发生的一种实效。应力腐蚀裂纹一般沿一个单一的方向，通常出现在滚弯成型、挤压、锻造件的纹路方向。剥层腐蚀同应力腐蚀类似，通常发生在滚弯成型、挤压、锻造铝合金件的纹路区域，腐蚀产生的产物致使结构沿纹路发生分层。丝状腐蚀：丝状腐蚀的产物在金属表面漆层上形成网状的细丝。它只发生在漆层下面，通常去除漆层后在紧固件周围可以看到。电化学腐蚀是当两种不同的金属接触或处于腐蚀介质（水）中时会发生电化学腐蚀；电化学腐蚀的速度非常快，在工作中尽可能避免使用类金属，如果必须使用，两种金属必须利用保护层或其他方法隔开；点蚀自表面开始向金属内部扩展，是一种区域腐蚀，它源于表面涂层失效、脱落或有外来沉积物的地方，要防止点蚀的进一步扩展，就必须彻底除腐。其他意外损伤包括化学品的泄露（水银），烧伤，地面撞击（凹坑、撞伤、划痕），雷击和鸟击。出现损伤时，常用的检查方法有一般目视检查，详细目视检查，无损检测。一般目视检查指目视检查内部或外部区域、安装或组装是否有明显损伤、失效或不正常。除非特殊规定，该检查级别为可接触距离范围内。检查所有裸露区域可能需要反光镜。该检查级别为正常光源，如日光、机库灯光、手电筒或矿灯，按需拆除或打开接近门或盖板。按需使用梯架等。详细目视检查是对特定条目安装或组装深入检查损伤缺陷、时限或不正常。通常检查需提供足够强的光源。可使用检查工具如反光镜、放大镜等。按需清洁表面和接近。

在飞机结构的维护过程中，很重要的一项工作是对发现的结构损伤进行评估和判断，以便于为正确的处理损伤提供依据，裂纹、划伤和划痕线是经常出现在飞机上的结构损伤，由于它们具有相似的外观表现形式，所以往往容易引起混淆，而一旦判断错误，由于不同的损伤的处理方式完全不同，很容易导致严重的后果。下面分别就裂纹，划伤和划痕线进行说明。

1.裂纹

裂纹是由于零件的强度（静强度或者疲劳强度）不足导致的开裂，外观表现为一条线缝，且线缝的中间往往呈现黑色，这是由于在裂纹的扩展过程中材料相互摩擦导致的粉末或空气中累计进入的杂质。裂纹对于零件的截面而言，一般没有材料的丢失，只是材料在某个面发生分离，如图1。

图1 从蒙皮加强片下面产生的裂纹

飞机结构上的裂纹往往是疲劳裂纹，通常出现在应力集中的地方，比如起始紧固件孔的边缘，结构的截面厚度发生变化的地方，比如补片的边缘，蒙皮的化学铣切台阶位置。

如果发现裂纹，修理时往往考虑的是零件的设计厚度够不够，细节设计是否避免了应力集中的发生等，原则上需要换件或者进行切割修理。

如果把裂纹误判为划伤，一般会采用打磨去除损伤的方法进行清创处理，而打磨过程中可能封闭裂纹开裂，从而导致无法彻底去除损伤，给飞行安全带来隐患；如果把裂纹误判为划痕线，因为需要大面积扩大分解和检查区域，则会导致非常不必要过度维修，增加停场周期。

2.划伤

划伤是指尖锐的物体划过零件表面表面留下的不规则的线形小沟，比如维修过程中工具滑落，梯架碰撞，飞行过程中小石子的撞击等留下的损伤，属于意外损伤的一种，划伤必然伴随截面材料的丢失，沟槽的颜色统一均匀，如图2所示。

图2 划伤

划伤可能出现在飞机上的任何部位，一般通过打磨的方法去除，如果打磨后剩余的材料厚度足够，可以不用加补片修理。

如果把划伤判断为裂纹，因为修理方法不同，可能增加修理的工作量；如果把常规的误判为划痕线，因为需要大面积扩大分解和检查区域，则会导致非常不必要过度维修，增加停场周期。

3.划痕线

划痕线是由于在进行飞机整体褪漆喷漆，更换飞机外部机身上的密封胶缝，安装或去除机身外表面的粘贴标牌LOGO等正常的飞机维护工作时，由于维修人员认识上的局限性，使用了刀片，铲刀等不正确的工具除胶或切割标牌，从而在沿着机身蒙皮搭接带，对接带或补片边缘留下的很浅的细线痕迹，它是正常飞机维护的副产品，最显著的特点是沿着或平行于胶缝，外部标牌，可能隐藏在上层蒙皮或补片的下面，如图3所示。