基于1Cr11Ni20Ti2B钢卡箍断裂原因分析及改进

陈体磊 张迪 张志强 吴笑笑 邢敬伟

摘要：卡箍在飞机上应用广泛，常用于各种气瓶的固定，其质量关系着飞行安全。飞机冷气瓶固定卡箍经常发生箍体断裂问题。用点焊方式焊接断裂位置处，通过体视观察、断口金相观察、断面成分分析、低倍试验、拉伸试验分析发现，卡箍断裂属于腐蚀疲劳断裂，疲劳源在卡箍表面焊点与热影响区交界处;金相检查发现卡箍焊点与热影响区的交界处存在细小裂纹。分析了卡箍断裂原因，并提出了预防措施。

关键词：失效分析;腐蚀疲劳;焊接缺陷;1Cr11Ni20Ti2B焊接

中图分类号：TG457.11      文献标志码：A         文章编号：1001-2003（2021）04-0101-04

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2021.04.20

0    前言

飛机的冷气气瓶固定卡箍是用1.2 mm厚的1Cr11Ni20Ti2B钢板制成的钢带经冲压、弯折、电阻焊接而成的环形件。卡箍的技术性能要求较高，工作条件恶劣，一旦失效会影响系统性能，从而影响飞机寿命。卡箍有严格的密封性要求，并且要具有抗高温变形和气体流动、抗各种冲击载荷等特性，以应对各种复杂飞行环境的考验。

文中详细分析了气瓶固定卡箍的宏观、断口宏微观，并通过材料成分分析、低倍试验、拉伸试验等分析了影响卡箍断裂的原因。

1 试验过程与结果

1.1 宏观及体视观察

该卡箍是通过卡箍带螺纹一侧从螺栓套一侧穿出，将两侧螺栓套组合起来，从而固定住卡圈，并进一步将锁紧螺母箍紧，组合卡箍成一体，实现其功能，如图1所示。宏观观察发现，卡箍带螺纹一侧焊接位置处断裂失效，该处由两层相同材质的1.2 mm+1.2 mm厚度的1Cr11Ni20Ti2B钢点焊而成，断裂点在内侧箍带部位，断面沿两个点焊位置边缘延伸呈不规则断裂，同时边沿处未见机械损伤迹象，其变形角度较大，如图2所示。……