结合Origion软件分析腐蚀对LY12CZ铝合金疲劳性能影响

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腐蚀预损伤铝合金的疲劳行为研究进展

腐蚀预损伤铝合金的疲劳行为研究进展
第2 1 第 3期 6卷 7月 0 1年
失效分析与预 防
Jl 0 1 u , 1 2
Vo . No 3 1 6, .
腐 蚀 预 损 伤 铝 合 金 的 疲劳 行 为研 究 进展

[ 摘
勃 ,刘建 中 ,王浩伟 ,叶序彬
(. 1 北京航 空材料研究 院, 北京 109 ;. 0 0 5 2 中国特 种飞行器研究所 , 湖北 荆 门 4 8 3 ) 4 0 5
( .B in s t eo e n ui l t il, e g 10 9 , hn ; 1 eigI tu j n i t fA r a c e as B n 0 0 5 C i o t a Ma r a
2 h pc lVh l R sac tu , bi n r n4 83 , hn ) .C i Sei eie e r I it Hue  ̄ gn 4 0 5 C i a n a c e h n te s e a
点 。美 国波 音 公 司 、 军 试 验 室 、 A A、 u- 海 N S Pr de大学 、 t u Ua 学 、 拿 大 皇 家 军 事 学 院 、 大 h大 加 澳
1 铝 合 金 的 几 种 典 型 腐 蚀 损伤 ] 8
通常情况下 , 硬铝及超硬铝合金 容易遭受 点
要 】腐蚀损伤是老龄飞机所面临的一个关键问题 , 是引发裂纹 萌生 、 扩展并 导致飞机结 构失 效的重要 原因 , 对铝合 金
的疲劳寿命起决定性作用 ; 腐蚀预损伤如何影响铝合金的疲劳行为是建 立含腐蚀损 伤铝合金疲 劳寿命预测方 法的基 础 , 是 近年来航空界疲劳断裂领域研究的热点和难点。综述了近年来国内外关于腐蚀预损伤铝合金 , 尤其是 在点蚀情况下 的疲劳 裂纹萌生和扩展行为方面的研究现状和取得的研究成果 , 它们是基于断裂力学方法进行含腐蚀损伤铝合金疲劳全 寿命预测

LY12铝合金微弧氧化后疲劳特性研究

LY12铝合金微弧氧化后疲劳特性研究

的一种 表面处 理 方 式l引, 将 A1 2 是 ,Mg i a等 ,T ,T
有 色 金属浸 在一 定 的 电解 液 中 , 行 高 压 大 电流 的 进
阳极 氧化 , 阳极氧 化 电压超过 某一 值 时 , 面初 始 当 表
生成 的绝缘 氧 化膜 被击 穿 , 产生 微 区弧光 放 电 。 形成
机 身表 面 、 动 机转 动 部 件 上 的涂 层 应 具 有 牢 固 的 发
附着性 、 冲击性 和柔 韧性 , 强 烈 的振 动 和气பைடு நூலகம் 冲 抗 在
瞬 间的超 高温 区域 , 在该 区 内氧 化物 或 基 底 金 属被
熔融 甚至 气化 , 与电解 液 的接 触 反应 中 , 在 熔融 物激 冷而 形成非 金 属 陶瓷层 。
的陶瓷膜 与基 体结 合牢 固 , 构致 密 , 度 最高可 达 结 厚
3 0/ 绝 缘 电 阻 大 于 1 0 0 t m, 0 MQ, 度 可 达 到 硬
4 )耐 温 度变 化 性 高 速 飞机 遇 到 的气 候 条 件 以及 在 飞行 和 着陆 后 的环 境 条 件是 瞬息 万 变 的 , 剧
1 )耐 磨 性 飞 机 在 飞 行 中受 到 高速 气 流 、 尘 埃、 雨滴 、 冰雹 等 冲刷 与撞击 , 于 飞机表 面 、 涂 机翼 前
缘、 发动机 叶 片 以及雷 达罩 的涂 层应 具有 耐磨性 。
2 )牢 固 的附着 性 飞 机 飞行 过 程 中及 起 飞着 陆时, 机翼 会 受 到很 大 的 冲 击 及 振 动等 , 因此 , 于 涂
密, 膜层较 厚 时疲 劳断 裂后 断 口膜 层部 分脱 落 。
关键 词 : 铝合金 ; 弧氧化 ; 劳特 性 # 口膜 层 微 疲 断 中图分 类 号 : TG1 5 5 1 . +7 文献标 识码 : A

腐蚀环境对预腐蚀铝合金腐蚀疲劳性能的影响

腐蚀环境对预腐蚀铝合金腐蚀疲劳性能的影响

世界有色金属 2023年 6月上208腐蚀环境对预腐蚀铝合金腐蚀疲劳性能的影响董 煜(上海普斯喆科技有限公司,上海 200000)摘 要:铝合金是飞机制造中机身部分最主要的材料,铝合金材料的腐蚀疲劳性能对于飞机的安全性有着极为显著的影响。

本次研究中发现,飞机油箱积水的情况下,对飞机上预腐蚀铝合金的腐蚀疲劳性能影响是最大的,而其余的影响因素从重到轻分别为:盐水环境、潮湿环境以及实验室空气。

当材料承受的应力比值达到0.5或是0.06时,在潮湿环境中材料的疲劳寿命要比在实验室空气中的相同材料要低,而具体降低的程度会随着应力的下降而相应增加;而在低应力水平下,油箱积水环境与盐水环境对材料疲劳寿命的影响几乎等同。

当材料承受的应力比值为-1的情况下,盐水环境下的材料疲劳寿命总是要比油箱积水环境下的材料低一些;而在潮湿环境中的材料疲劳寿命与实验室内的材料相比,会随着材料承受应力的下降而出现下降,且下降的幅度要比应力比值为0.5或是0.06时要更大一些。

关键词:预腐蚀铝合金;腐蚀环境;疲劳性能中图分类号:TG146.21 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2023)11-0208-3Effect of Corrosion Environment on Corrosion fatigue Properties of Precorroded Aluminum AlloysDONG Yu(Shanghai Pusizhe Technology Co., Ltd.,Shanghai 200000,China)Abstract: Aluminum alloy is the most important material in the fuselage of aircraft manufacturing, and the corrosion fatigue performance of aluminum alloy material has a very significant impact on the safety of aircraft. In this study, it was found that in the case of aircraft fuel tank water, the impact on the corrosion fatigue performance of the pre-corroded aluminum alloy on the aircraft is the largest, while the other influencing factors from heavy to light are: salt water environment, wet environment and laboratory air. When the stress ratio of the material is 0.5 or 0.06, the fatigue life of the material in the humid environment is lower than that of the same material in the laboratory air, and the specific degree of reduction will increase with the decrease of stress. At low stress level, the effects of water tank environment and salt water environment on the fatigue life of materials are almost the same. When the stress ratio of the material is -1, the fatigue life of the material in brine environment is always lower than that in water tank environment. Compared with the material in the laboratory, the fatigue life of the material in the wet environment will decrease with the decrease of the stress, and the decrease amplitude is larger than that when the stress ratio is 0.5 or 0.06.Keywords: pre corroded aluminum alloy; Corrosive environment; Fatigue performance收稿日期:2023-03作者简介:董煜,男,生于1991年,汉族,本科,工程师,研究方向:金属和高分子材料分析检测方法及实际应用。

LY12CZ铝合金微动疲劳特性研究

LY12CZ铝合金微动疲劳特性研究

中图法分类号
T l59 G l. ;
文献标志码

铝合金因其重量轻 , 强度好 , 具有优 良的物理、
化学 与 加 工 性 能 , 航 空 工 业 中 得 到 了 广 泛 的 应 在
下, 测定试 件 的微 动疲 劳强 度 。这 种 试验 可 充 分 体 现 微动 和疲 劳 过程 的联 合 作 用 。这 种 方 法 和 实 际 工 况 中发 生 的微 动状 态 相 同 。另 一 类 方 法 是 两 步

2 1 SiT c. nr. 0 2 c. ehE gg
L 1C Y 2 Z铝 合 金 微动 疲 劳 特性 研 究
杨 茂 胜
( 海军航空工程学院青岛分院, 岛 2 64 ) 青 6 0 1


选用 L 2 Z铝合金材料 作为研 究对象 , Y1C 以试验 为基 础, 研究 了 L 2 Z铝合金 的微 动疲 劳特性。结果表 明: Y1C 在运行
步法 进行试 验研究 。
表 1 不 同微动疲劳试验方法对 比
能优势 , 提高其微动疲劳寿命具有重要意义
本 文 以试验 为基 础 , 过 对 失效 试 件 的宏 观 和 通 显微 镜 观 察 , 研究 了 L 2 Z铝合 金 材 料 的运行 工 Y1C 况和材 料 响应 微 动 图 、 动 磨 损 机 理 、 动 疲 劳 机 微 微
预定 的循 环 数 。在 不 同垂 直 接 触 压 力 和疲 劳 应 力
2 1 5月 2 1收 到, 0 2年 3 5月 1 修改 81 3 国家 自然科学基金 (0 7 2 15 05 9 ) 5 6 52 ,17 3 4 资助 作者简介 : 杨茂胜 。Emal msag6 7 2 .o — i : yn7 6 @16 cn。

影响铝合金疲劳性能的内因及其机制

影响铝合金疲劳性能的内因及其机制

己cn9,vmzrz,NogDOI:10.13979/j.1007-7235.2019.05.002影响铝合金疲劳性能的内因及其机制任伟才V(1•有色金属材料制备加工国家重点实验室,有研工程技术研究院有限公司,北京101400;2.东北轻合金有限责任公司,黑龙江哈尔滨150060)摘要:综合分析了国内外关于铝合金疲劳性能方面的研究成果,介绍了疲劳破坏过程及其机制,详细描述了影响铝合金构件疲劳性能的内因及其影响规律,影响铝合金构件疲劳性能的内因主要包括冶金缺陷、第二相粒子、晶界、晶粒尺寸和晶粒取向等,同时介绍了有利于提高铝合金自身疲劳性能的固溶和时效工艺改进方向关键词:铝合金;疲劳;裂纹萌生;裂纹扩展中图分类号:TG146.2I文献标识码:A文章编号:1007-7235(2019)05-0011-07Internal factors and mechanism influencing fatigueproperties of aluminum alloyREN Wei-cai1'2(1.State Key Laboratory of Nonferrous Metals and Processes,GRIMAT Engineering InstituteCo.,LTD.,Beijing101400,China;2.Northeast Light Alloy Co.,Ltd.,Harbin150060,China.)Abstract:Through comprehensive analysis of domestic and foreign research on aluminum alloy fatigue,the fatigue failure process and mechanism are introduced and the main internal factors affecting the aluminum alloy component fatigue performance and the influence law are described in detail.The internal factors mainly include metallurgy defects,the second-phase particles,grain boundary,grain size and grain orientation,etc.The improvement direction of the solid solution and aging process has been introduced at the same time which is helpful to improve the fatigue performance of aluminum alloy itself.Key words:aluminum alloy;fatigue;crack initiation;crack propagation在工程结构中,绝大多数构件所受的载荷状态是在大小和方向上不断变动的,由于受到变动载荷而导致裂纹萌生和扩展以致断裂失效的全过程称为疲劳。

航空高强度LY12CZ铝合金腐蚀剩余强度预测

航空高强度LY12CZ铝合金腐蚀剩余强度预测
关键 词 : 腐蚀 坑 ; 腐 蚀损 伤 ; 剩余 强度
D0I: 1 0. 7 6 4 3/ i s s n. 1 6 7 2 -9 2 4 2. 2 01 3
文献 标 识码 : A
文章编 号 : 1 6 7 2 ~9 2 4 2 ( 2 0 1 3 ) 0 6 —0 0 0 1 — 0 4
LIXu-do n g,M U Zhi -t a o,LI U Zhi -g u o
( Qi n g d a o C a mp u s o f Na v a l Ae r o n a u t i c a l A c a d e my , Q i n g d a o 2 6 6 0 4 1 , C h i n a )
Me t ho ds I n o r d e r t o c r e a t e p i t s o n s p e c i me n s u r f a c e , s p e c i me n s o f L YI 2 CZ a l u mi n u m a l l o y we r e e x p o s e d i n c o r r o s i v e s o l u t i o n a c c o r d i n g AS T M s t a n d a r d , t h e n u mb e r a n d t h e g e o me t r i c s i z e d i s t r i b u t i o n o f t h e p i t s we r e s t a t i s t i c a l a n a l y z e d .
李 旭东 , 穆志韬 , 刘治 国
( 海军航空工程学院 青岛校区, 山东 青岛 2 6 6 0 4 1 )

基于有限元仿真腐蚀疲劳试验方案研究

基于有限元仿真腐蚀疲劳试验方案研究

基于有限元仿真腐蚀疲劳试验方案研究■ 丰世林 李 浩(中国民用航空飞行学院航空工程学院)摘 要:当前很多研究做了各种有关腐蚀介质对铝合金疲劳寿命影响的试验。

发现很多环境都会加速疲劳裂纹的扩展。

考虑到腐蚀和疲劳的相互作用影响,两者并不仅仅是简单的先后作用关系,同时目前主流试验方案都有需要完善的方面,因此本课题提出一种优于现存腐蚀研究的试验方案:“腐蚀-腐蚀疲劳循环试验”,可以较为全面的实现飞机的飞-续-飞和疲劳预腐蚀同时作用的实际工况,更加完善腐蚀与疲劳的试验方法,并设计一种基于有限元仿真的寿命预测方法。

关键词:航空铝合金,腐蚀疲劳试验,预腐蚀疲劳试验,有限元仿真DOI编码:10.3969/j.issn.1002-5944.2021.08.044Study on Corrosion Fatigue Test Scheme Based on Finite ElementSimulationFENG Shi-lin LI Hao(Aviation Engineer Institute, the Civil Flight University of China)Abstract: Many studies have been conducted on the influence of corrosion media on the fatigue life of aluminum alloys. Many environments are found to accelerate fatigue crack growth. Considering the interaction of corrosion and fatigue, this paper proposed a testing scheme that is superior to the existing corrosion research, “erosion - corrosion fatigue cycle”. This method enables the simultaneous operation of more comprehensive aircraft fly - continue to fly and pre-corrosion fatigue test. It optimizes corrosion and fatigue test method, and provides lifecycle prediction method based on finite element simulation. Keywords: aerospace aluminum alloy, corrosion fatigue test, pre-corrosion fatigue test, finite element simulation2024航空铝合金具有较好的性能,凭借制造与维修检测的优势,这种材料在飞机蒙皮、机翼等构成中十分常见。

预腐蚀 LY12CZ 铝合金的疲劳寿命预测模型

预腐蚀 LY12CZ 铝合金的疲劳寿命预测模型

预腐蚀 LY12CZ 铝合金的疲劳寿命预测模型穆志韬;孔光明;李旭东【摘要】目的:研究铝合金预腐蚀疲劳的寿命评估模型。

方法利用损伤力学模型,建立预腐蚀构件疲劳寿命预测模型,并利用 LY12CZ 铝合金进行预腐蚀疲劳的验证性实验。

结果利用损伤力学建立的模型所得到的预腐蚀铝合金试件的疲劳寿命与实验结果吻合程度良好。

结论基于损伤力学的铝合金预腐蚀疲劳寿命预测模型合理有效。

%Objective To study the evaluation method of fatigue life of pre-corroded aluminum alloy. Methods By means of damage mechanics, a theoretical model for fatigue life prediction of pre-corroded parts was established, and pre-corrosion fatigue experiment was conducted onLY12CZ aluminum alloy to verify the accuracy of the proposed model. Results Experimental results of the fatigue life of pre-corroded aluminum alloy parts were in good agreement with the pre-dictions of the proposed model established based on damage mechanics. Conclusion The proposed model based on damage mechanics was reasonable and effective in predicting the fatigue life of pre-corroded aluminum alloy.【期刊名称】《装备环境工程》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】5页(P16-20)【关键词】LY12CZ 铝合金;预腐蚀;疲劳寿命;损伤演化【作者】穆志韬;孔光明;李旭东【作者单位】海军航空工程学院青岛校区,山东青岛 266041;海军航空工程学院青岛校区,山东青岛 266041;海军航空工程学院青岛校区,山东青岛 266041【正文语种】中文【中图分类】TG171;V252铝合金材料在飞机主体结构材料中占有重要地位,该材料构件在飞机服役过程中会承受环境带来的腐蚀损伤以及疲劳损伤的双重压力,其寿命往往会大大缩减,带来严重的安全问题[1—8]。

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影响, 以及材 料常数 随腐蚀 的 变化 关 系。拟合 结果与 实ห้องสมุดไป่ตู้际理 论相吻合 。
关键词 : 腐蚀 ; 铝合 金 ; 劳性能 ; i o 疲 Or in g 中图分 类号 : 2 02 T 1 . V 5 .; G1 1 8 文献标 识码 : A 文章编 号 : 6 2 2 2 2 1 )3—0 1 — 3 1 7 —9 4 (0 0 1 0 2 0
徐丽 , 。 陈跃 良 罗浩 衣林 , ,
(. 1 海军航空工程学院 , 山东 烟台 2 4 0 ; . 6 0 1 2 海军航空工程学院 青岛分院 , 山东 青岛 2 6 4 ; 60 1
3 海军 飞行学 院 , 宁 葫芦岛 1 5 0 ) . 辽 2 0 1
摘 要 : 用 Or in 件拟 合试验 数据 , 过对 实验数 据 的拟合得 出腐蚀 对 L 2 Z铝合金 疲 劳性 能的 利 io  ̄ g 通 Y1C
Ac d myQ n d o rn h Q n d o 2 6 4 , hn ; . v l yn c d my Huu a 2 0 1 C ia a e ig a a c , ig a 6 0 1 C ia 3 Na a f igA a e , ld o 1 5 0 , hn ) B l
Ke r s o r so y wo d :c ro in;au n m l y; ai u r p ris Org n l mi u al o f t ep o e e ; i i g t
飞机 结构 的腐蚀 是世 界航 空界共 同面 临 的重大 翼 和外 翼 长桁 等 。此类 构 件腐 蚀 最 为严 重 , 不易 且
a lo te c a gi eai n bewe n m ae a on tnt nd c r i sf un I ss owe h tt efte es lsc n i e wih nd as h h n ng r lto t e tr l i c sa a oroson wa o d. twa h d ta h it dr u t oic d t t oi . he res
非 常严 重 的后 果 。铝合金 材料 在现 役飞机 上应 用得 非 常广 泛 , 常 采用 高 强铝 合金 型材 制造 主 要 承力 经 件 包括翼 梁缘 条 、 板 、 接 型材 、 箱舱桁 条 、 腹 对 油 中央
收稿 日期 : 0 O 1 — 1 2 1 - 0 2
1 飞机 服 役 现 状
Abs r c :T e d t r i e y u i g Orgn s fwae Th fe t fc ro i n o aiu r p r e fLY1 CZ wa o , t a t h a awe eft d b sn i i o t t r . e e f c o r so n f t e p o e t so o g i 2 sg t
装 备 环 境 工 程

1 ・ 2
E UP E T E VR N N A E GN E IG Q IM N N I O ME T L N I E RN
第8 卷 第3 期 2 1年0 月 01 6
结合 Or in i o 软件 分析腐蚀对 L Z g Y1 C 2 铝合金疲劳性 能影响
境 因 素 是 造 成 腐 蚀 发 生 和 发 展 的 一 个 最 主 要 原 因。飞 机 的服 役环 境一 般包 括 湿热 地 区 、 工业 污染
2 试 验及 数 据 分析
2 1 试 验 方 法 .
区和沿 海地 区 , 且飞 机服 役 过程 中要 跨 越气 象差 并
异 很大 的疆 域 、 海洋 , 经 常在 多雨 区 飞行 与停 放 , 要 还 面 临 海 上作 业 飞 行 等 高盐 雾 环 境 。在这 种 飞行
( . o tr d aeTem f v l rn uia gn e n a e , na 6 0 1 Chn ; . v l rn uia gn e n 1 P sga u t a o Na a o a t l Ae c En ie r gAc d my Ya ti 4 0 , ia 2 Na a o a t l i 2 Ae c En ier g i
蚀。
条 件下 , 在 多地 区存 在多 种环 境介 质 对 飞机 的浸 211 试 件 将 .. 试 件 材 料 为 L 2 Z铝 合 金 , 寸 如 图 2 示 , Y1C 尺 所
大多 数 飞机 的 日历 时 间消耗 在 地面 停放 上 , 即 厚度 为 23 i。 . m l l 使在 空 中飞行 , 于 3k 大 m高 空 的飞行 时 间大大 高 于 3k m以下 的飞行 时 间 , 在 3k 而 m以上 高空 有 害介质 含量低 , 主要 腐 蚀作 用 的空 气湿 度一 般都 低 于 飞 起 机 结构 主 体材 料 的临界 相 对湿 度 , 环境 对结 构 的影 响不 明显 。研 究表 明” , 中飞行环 境 相对地 面停 空 放环 境而 言 , 飞机结构 的影响 很小 , 对 实际上 地面 停
材料的腐蚀除其 自身的缺 陷和腐蚀 因素外 , 环
作者简介 : 徐丽 ( 9 O ) , 1 8 一 女 山东即墨人 , 博士研究生 , 研究方向为轻合金腐蚀防护。
第8 卷 第3 期
徐丽等: 结合0 i o 软件分析腐蚀对 L 2 z铝合金疲劳性能影响 r in g ¨ c
‘1 3・
Efe to r o i n o tg r pe te f f c fCo r so n Fa i ue P o r i so 1 CZ b i i i LY 2 y Usng Org n
XU Li一,CH EN Y -la g , ue i n LUO Hao ,Y ILi n
问题 , 境对 飞 机结 构 的影 响 一直 受 到 国 内外学 术 外 场维 修 时拆 换 , 以它 的腐 蚀 损伤 规 律及 日历 寿 环 所 界 和工程 界 的高度 重视 。腐蚀 和疲 劳一样 是导 致 飞 命是研 究 的重点 。
机 发 生灾 难性 事 故 的重 要原 因 , 给 飞行 安 全造 成 会
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