飞机半轴激光熔覆及喷丸强化修复

南健 孙兵兵 张学军 孙涛/ 国营芜湖机械厂 北京航空材料研究院

0 引言

半轴安装于飞机主起落架上，通过拉杆连接机轮和起落架活塞杆。零件材料为30CrMnSiNi2A，热处理后零件强度σb=1665±100MPa，冲击性能ak≥58.8J/cm2。30CrMnSiNi2A 具 有 较高的强度、较好的塑性和韧性、良好的抗疲劳性能和断裂韧性、较低的疲劳裂纹扩展速率，广泛应用于飞机起落架等高强度连接件和轴类零件等重要受力结构部件。

飞机服役到达一个翻修周期后，零件修理中经无损探伤发现，止推螺栓安装槽过渡角附近区域存在微裂纹，见图1。打磨后发现，裂纹深度超过工艺允许的最大深度0.5mm，按现行工艺要求，零件必须报废。经初步分析，产生裂纹的原因是原设计图样中安装槽部位的过渡圆角较小，存在着一定的应力集中，因此在频繁的起落过程中易萌生微裂纹。

作为起落架上的关键零件，半轴在修理过程中必须保证原套装配，因此一旦零件报废必须申领起落架成品件，且采购难度较大，制约了修理周期。因此，决定探究对裂纹部位打磨，再以激光熔覆技术对打磨部位进行修复，最后通过喷丸强化形成表面压应力层[1]恢复其外形，并改善零件的表面应力状态的修复方法的可行性。

1 维修方法和材料

1.1 焊接方法的选择

对修复后的技术指标、不同焊接方法的特点、尺寸超差量、零部件修复部位等方面进行综合分析，认为半轴损伤表面的尺寸与标准尺寸差值相对较小（≤2.0mm），是工件表面的浅表层尺寸修复，同时……