航天产品金属零部件常见失效与预防

目录 第1章失效分析概述1 1.1失效分析的基本概念1 1.1.1术语及定义1 1.1.2失效分析的任务2 1.2失效分析的主要支撑技术4 1.2.1失效分析技术简介4 1.2.2痕迹分析技术4 1.2.3断口分析技术5 1.2.4有限元分析在航天产品金属零部件失效分析中的应用7 1.3失效分析与相关学科的关系12 1.4失效分析思路和方法13 1.5失效分析的一般程序14 1.6航天产品金属零部件失效分析基本流程和内容16 1.7航天产品金属零部件常见失效模式18 1.8国内有关失效分析的标准及期刊19 1.9失效分析人员素质和专业要求20 1.10失效分析的作用和意义21 第2章航天产品金属零部件失效分析常用检测及分析方法23 2.1宏观分析23 2.2光学金相分析24 2.3电子微观分析25 2.3.1扫描电子显微分析25 2.3.2透射电子显微分析25 2.4化学成分分析26 2.4.1材质化学成分分析27 2.4.2表面微区化学成分分析27 2.5力学性能测试28 2.6残余应力测试29 2.7无损检测29 2.7.1超声检测29 2.7.2X射线检测30 2.7.3涡流检测30 2.7.4磁粉探伤30 2.7.5渗透探伤31 第3章失效分析常用样品的制备技术32 3.1光学金相样品制备32 3.2透射电子金相样品制备34 3.3硬度样品制备36 3.4断口分析样品制备36 第4章航天产品金属零部件常用材料及特点38 4.1航天产品金属零部件选材一般原则38 4.2航天用结构钢39 4.2.1调质钢39 4.2.2表面硬化钢40 4.2.3弹簧钢42 4.2.4轴承钢43 4.2.5高强度钢43 4.2.6超高强度钢43 4.3航天用不锈钢45 4.3.1马氏体不锈钢45 4.3.2铁素体不锈钢46 4.3.3奥氏体不锈钢46 4.3.4铁素体奥氏体双相不锈钢47 4.3.5沉淀硬化不锈钢47 4.4航天用铝合金49 4.4.1铸造铝合金49 4.4.2变形铝合金49 4.5航天用钛合金53 4.5.1α型钛合金55 4.5.2β型钛合金57 4.5.3α+β型钛合金57 4.6航天用铜合金58 4.7航天用高温合金60 4.7.1固溶强化型高温合金60 4.7.2时效强化型高温合金62 4.8航天用伪合金62 第5章航天产品金属零部件常见失效形式及诊断64 5.1航天产品结构形式及特点64 5.1.1上面级产品简介64 5.1.2地面级产品简介64 5.2航天产品金属零部件常见失效形式及特征65 5.2.1裂纹65 5.2.2过载断裂71 5.2.3氢致断裂83 5.2.4疲劳断裂89 5.2.5腐蚀破断101 第6章航天产品金属零部件失效预防措施110 6.1预防航天金属零部件失效通用措施110 6.2预防航天金属零部件过载断裂的措施117 6.3预防航天金属零部件氢致断裂的措施118 6.4预防航天金属零部件疲劳断裂的措施119 6.5预防航天金属零部件腐蚀破断的措施120 第7章航天产品金属零部件典型失效案例分析122 7.1裂纹案例分析122 7.1.1支撑架零件裂纹分析122 7.1.2密封弧片裂纹分析124 7.1.3导管破裂分析126 7.1.4转接支架裂纹分析128 7.1.5带轮裂纹分析130 7.2过载断裂案例分析133 7.2.1选区激光制造阀体开裂分析133 7.2.2铸造铝合金壳体裂纹分析137 7.2.3驻车制动摇臂断裂分析150 7.2.4栅格舵框Ⅰ断裂分析155 7.2.5吊带组件断裂分析158 7.3氢脆案例分析164 7.3.1蒙皮热胀形裂纹分析164 7.3.2弹性卡箍断裂分析167 7.3.3螺栓断裂分析169 7.3.4卡簧断裂分析172 7.3.5叉形销断裂分析176 7.3.6蓄能器抱箍断裂失效分析180 7.4疲劳失效案例分析186 7.4.1扭杆断裂分析186 7.4.2复合环形气瓶爆裂分析191 7.4.3轮辋连接螺栓断裂分析196 7.4.4减速器输出轴断裂分析200 7.4.5工艺爆炸螺栓断裂失效分析207 7.5腐蚀失效案例分析215 7.5.1螺钉组件表面多余物分析215 7.5.2安装支架零件表面颜色异常分析219 7.5.3导管泄漏分析221 7.5.4端框零件表面黑斑分析224 7.5.5折叠翼扭杆断裂分析226 参考文献230