高干涉量压合衬套强化铝合金孔结构的疲劳性能

王 强，赵 勇，倪孟龙

(1.中国航发北京航空材料研究院第五研究所，北京 100095；2.航空材料先进腐蚀与防护航发重点实验室，北京 100095；3.成都飞机设计研究所，成都 610091)

0 引 言

飞机中大量的结构件均是通过紧固孔进行机械连接的，这些紧固孔起到连接与传递载荷的作用。紧固孔是飞机结构中易产生应力集中的薄弱部位，在较大的循环应力下易产生疲劳裂纹。目前，广泛采用冷挤压方法、干涉配合连接方法等抗疲劳强化技术来解决紧固孔的疲劳问题，且有关冷挤压与干涉配合连接强化后紧固孔的残余应力分布与疲劳寿命方面的研究很多[1-5]。但是冷挤压技术无法实现衬套的安装，而干涉配合连接技术受制于其安装工艺而无法获得较大的干涉量，导致其疲劳强化效果不佳。高干涉量压合衬套强化技术是一种干涉配合衬套安装方法，其工艺过程与开缝衬套冷挤压的工艺过程极其相似，相对于常规的干涉衬套安装方法，具有干涉量大、安装操作简单，以及安装后孔结构的疲劳性能好等优点[6]，可用于飞机机翼/机身等关键承力连接处。目前，美国对高干涉量压合衬套强化技术的研究较多，而国内几乎未见相关研究的公开报道。作者以飞机常用7050铝合金孔结构件为研究对象，利用高干涉量压合衬套强化技术，分别采用单侧挤压强化和两侧挤压强化两种工艺对孔结构件进行强化，研究了该强化技术对孔结构件残余应力和疲劳性能的影响，并采用梯形累积法对疲劳裂纹扩展速率进行定量反推，探讨了该强化技术对疲劳裂纹萌生寿命和扩展寿命的影响。……