飞机机身蒙皮凹坑损伤及修理

B737-200飞机蒙皮开裂失效维修学院航空航天工程学部（院）专业飞行器制造工程（航空维修）班级34030104学号2013040301164姓名王永平指导教师郑双沈阳航空航天大学2016年12月课程设计任务书课程设计任务书摘要通过对B737-200飞机蒙皮裂纹的宏观观察、实体显微镜观察、扫描电镜观察、金相检查以及硬度检测等，逐步分析B737-200飞机蒙皮开裂的原因。

主要研究蒙皮的断裂性质因素，以及蒙皮断口的起源。

同时给出了蒙皮裂纹的维修方法以及预防措施。

关键词：B737-200、飞机蒙皮裂纹、裂纹维修目录第1章 B737-200飞机蒙皮开裂概述 (1)第2章 B737-200飞机蒙皮开裂实验分析 (2)2.1宏观观察 (2)2.2实体显微镜观察 (2)2.3扫描电镜观察 (2)2.4金相检验 (3)2.5硬度检查 (3)第3章 B737-200飞机蒙皮开裂综合分析 (8)第4章 B737-200飞机蒙皮开裂失效结论 (9)第5章 B737-200飞机蒙皮开裂失效维修 (10)5.1在裂纹尖端钻止裂孔 (10)5.2在裂纹部位铆补加强片 (10)第6章 B737-200飞机蒙皮开裂失效预防 (12)第7章课程设计总结 (13)参考文献 (14)第1章B737-200飞机蒙皮开裂概述某航空公司2架B737-200客机在机场短停时，在机翼翼根处的机身蒙皮部位相继发现穿透性裂纹，具体位置在机身757站位，桁条18至桁条19蒙皮加强筋倒角处，平行桁条方向。

蒙皮厚约1.0mm，内表面的加强筋是用化铣工艺加工的。

材料牌号为2024-T3的包铝板。

A号机左右机身各发现一处裂纹，该机飞行起落数为28077次；B号机只在一侧机身发现一处裂纹，该机飞行起落数为27194。

第2章B737-200飞机蒙皮开裂实验分析2.1 宏观观察A号机有两条裂纹，1号裂纹断口长96mm，2号裂纹断口长49mm，B号机3号裂纹断口长66mm。

飞机外部蒙皮的修理与维护1.1关于蒙皮的概述目录工作条件及性能要求材料工艺流程热处理工艺飞机蒙皮是维持飞机外形，使之具有很好的空气动力特性的一层铝合金。

工作条件及性能要求飞机蒙皮的作用是维持飞机外形，使之具有很好的空气动力特性。

蒙皮承受空气动力作用后将作用力传递到相连的机身机翼骨架上，受力复杂，加之蒙皮直接与外界接触，所以不仅要求蒙皮材料强度高、塑性好，还要求表面光滑，有较高的抗蚀能力。

材料一般选择 LY12技术要求：σb =390~410MPa，σ0.2 =255~265MPa，δ5 ≥15％。

工艺流程轧板→退火→清理→固溶处理→拉伸成型→时效→机械加工→表面处理。

热处理工艺495~503℃，0.4h 水冷，室温96h 以上。

民用飞机蒙皮腐蚀研究王在俊（中国民航飞行学院民航飞行技术与飞行安全科研基地四川广汉６１８３０７）摘要：统计民用飞机蒙皮油漆涂层和基体材料腐蚀的种类，分析其腐蚀机理。

提出飞机蒙皮腐蚀过程为：表面油漆涂层的老化破坏，环境中的腐蚀介质渗透铝合金表面的氧化膜层到达基体材料，然后基体材料出现点腐蚀坑，再进一步发展为其它腐坑.ｌ概述飞机蒙皮受到面漆＋底漆＋阳极氧化层的保护具有良好的保护效果，不易产生腐蚀。

但随着服役时间的增加，飞机蒙皮上发现不同程度的腐蚀。

本文对民用飞机蒙皮腐蚀形式进行统计并分析其产生机理。

２油漆层２．１失效形式蒙皮表面的油漆层受到光照、温度、湿度、活性阴离子等多因素影响，造成了蒙皮表面有机涂层的老化、龟裂、局部脱落等现象，图ｌ所示。

（ａ）涂层表面鼓泡呻国民航飞行学院科研基金资助项目（Ｊ２００８４６，Ｊ２００９４４）（ｂ）涂层表面残留盐粒（ｃ）部分脱落的涂层表面飞机蒙皮修理补片对气动特性的影响分析众所周知,在现代战争中,飞机战伤抢修,是弥补航空兵部队战争损耗、补充战斗实力和保持持续作战能力最直接、最有效、最经济的途径[1],是战斗力“倍增器”,因而也是现代高技术条件下局部战争中的一个重要研究课题。

研究飞机结构修理中去除蒙皮边缘损伤【摘要】人们生活品质逐步提高，无形中对飞机运行安全提出了严格要求，这就要将飞机结构修理工作放在重要位置。

为了保证去除蒙皮边缘损伤修理效果达到预期要求，就要重点关注深度、半径、划痕长度等细节问题，防止对蒙皮疲劳品质造成严重影响。

本文从飞机蒙皮损伤的主要原因入手，展开阐述，针对飞机结构修理过程中如何高效去除蒙皮损伤进行全面探讨。

【关键词】飞机结构；蒙皮损伤；飞行循环；裂纹【引言】飞机安全稳定地飞行离不来飞机蒙皮的支持，这就要保证飞机蒙皮充分发挥作用，让飞机在实际飞行期间形成较好的气动力。

飞机飞行时会将具体承受到的空气动力，直接传递给机身、机翼、骨架，这样就会使飞机受力情况变得非常复杂。

飞机蒙皮需要与外界物质接触，为了防止产生蒙皮损伤的问题，前期阶段需要以选用塑性和轻度比较强的材料为主，突出表面光滑特征，保证具备耐腐蚀性符合标准要求。

1飞机蒙皮受损的主要原因在修理飞机过程中如果修理人员没能选用针对性的修理工具，就会增大飞机蒙皮搭接处、边缘处出现损伤和划痕问题的概率。

在此种状况下，飞机经过一定的飞行循环就会形成裂纹。

细致分析并总结产生裂纹的机理，可知具体包括：在非限性有限元分析和数据证明的状况下，可知一些搭接处有相对较高的工作应力；存在划痕搭接位置，高应力荷载异常的发生概率较大；如果是正常的工作载荷下，受到划痕位置上的高应力作用，还会出现结构弯曲问题；划痕处存在过多的损伤，不仅会诱发小裂纹，也会逐步扩展为大裂纹[1]。

2飞机结构修理工作中去除蒙皮损伤的具体方法2.1修理蒙皮轻微损伤的要点一是选用针对性方法，做好蒙皮鼓动修理工作。

一旦飞机蒙皮上出现鼓动，就要将挖补、整形、加强、更换蒙皮、确定材料垂直方向等多种方法作为保障。

在实际搭接型材过程中，需要结合与之相邻的一端蒙皮形状和搭接方式，保证最终确定的下陷程度和弧度具有合理性。

二是精准确定蒙皮出现压坑时的修方法。

如果飞机蒙皮上出现压坑，就会对蒙皮表面的光滑程度造成严重影响。

蒙皮穿透裂纹损伤胶接修理的强度评估蒙皮穿透裂纹损伤是飞机结构中常见的一种问题。

当飞机发生碰撞或其他外部损伤时，蒙皮可能会出现穿透和裂纹，对飞机的结构强度和安全性造成严重影响。

修复这些损伤的方法和修复后的强度评估成为飞机维修领域的研究热点之一。

本文将主要讨论蒙皮穿透裂纹损伤的胶接修理方法以及对修理后强度的评估。

1.准备工作在进行蒙皮穿透裂纹损伤的胶接修理之前，首先需要进行准备工作。

这包括清洁损伤表面、扩展裂纹、打磨表面以及选择合适的胶接剂等工作。

清洁损伤表面可以去除表面的脏物和油污，保证后续的修理工作可以正常进行。

扩展裂纹是为了增加修复接合面积，提高修复后的强度。

打磨表面可以去除氧化层和增强粘附性。

选择合适的胶接剂是非常重要的，通常会选择高性能的环氧树脂作为胶接剂。

2.胶接修理方法胶接修理方法包括胶接准备、涂布胶接剂、恢复结构完整性等步骤。

胶接准备是在准备工作的基础上，对损伤表面进行处理，包括打磨和去除脏物。

涂布胶接剂是将胶接剂均匀涂布在损伤表面，并与补片贴合。

恢复结构完整性是通过热固或者固化过程，将胶接剂和蒙皮形成坚固的结合。

3.质量控制在进行胶接修理之后，需要对修理质量进行控制。

这包括对修理地区进行外观检查、探伤检查以及强度检验等。

外观检查主要是为了确认修理地区是否有泡洞、夹杂等缺陷。

探伤检查可以发现潜在的隐伏裂纹。

强度检验是检查修理后的结构是否满足设计要求的强度要求。

1.材料性能和工艺对修理强度的影响对蒙皮穿透裂纹损伤进行胶接修理后，修理的强度受到多种因素的影响，其中材料性能和工艺是主要的影响因素之一。

选择合适的胶接剂和补片材料是影响修理强度的关键因素。

合适的胶接剂应具有良好的粘接性能、抗剪强度和抗环境老化性能。

合适的补片材料应具有足够的强度和刚度，能够与蒙皮形成稳定的结合。

胶接修理过程的工艺也会对修理强度产生影响。

包括胶接剂的涂布均匀性、胶接剂的固化过程、恢复结构完整性等各个环节都会对修理强度产生影响。

飞机结构修理中去除蒙皮边缘损伤的研究摘要：飞机蒙皮起着传递应力维护气动外形等重要作用，因此做好飞机蒙皮修理工作非常重要，其能够保障飞机安全和任务正常执行，特蒙皮维修也是越来越受到重视。

在飞机结构修理去除蒙皮边缘疲劳裂纹时，去除深度和半径对蒙皮的疲劳品质有很大的影响。

关键词：结构修理；疲劳裂纹；允许损伤飞机蒙皮以其特有的外形结构来维持飞机的飞行，其主要作用是在飞行中形成良好的气动力。

飞机在飞行过程中又将承受到的空气动力传递给机身、机翼和骨架，受力情况非常复杂。

由于飞机的蒙皮需要与空气等外界物质直接相接触，所以对飞机蒙皮的材料性能要求非常高，如塑性和强度，且材质表面要十分光滑，具有较强的耐腐蚀性。

一、飞机损伤分类1.按损伤的程度分为：（1）可允许损伤：是指不需要做任何修理或仅做简单修理的损伤。

（2）可修理损伤：某些比较严重或必须进行修理的损伤。

（3）不可修理损伤：对于严重损伤，已不能修复或者在经济上不适于再修理的损伤件，需要局部或整体更换，以达到排除故障的目的，这种损伤称为不可修理损伤。

例如：发动机吊架中的控制钢索，维修手册规定允许有一根断丝，当300mm内有二根断丝或全长上有超过3根断丝时，必须更换；对锈蚀的钢索，在磨损区域有线磨损截面达到40％时则必须更换。

铝合金管不允许有开裂，或超过壁厚10％的擦伤和刻痕，否则必须更换，这些就是不可修理损伤。

如果擦伤和刻痕不超过壁厚的10％，而且不在弯曲处，则可以修理，这种损伤属于可修理损伤。

2.按照损伤的原因分为：（1）非正常使用造成的损伤：飞机在飞行和起飞、着陆过程中，由于各种原因，使飞机承受过大的使用载荷，常常会造成结构损伤；当遇到意外撞击、鸟击或雷击时，将造成机翼前缘、机头、风档及发动机进气道等部位的局部损伤；当重着陆或粗暴着陆时，飞机的垂直惯性力过大，将造成起落架及其附近结构的损伤；飞机及发动机的操作失当：例如在超过襟翼放下限速时放下襟翼，将造成襟翼及操纵机构的过载而导致损伤；（2）非正常维护行为所造成的损伤：飞机在停机或维护过程中，由于非正常维护行为或其它原因也会造成飞机结构的损伤(刮伤、划伤及撞伤等)；（3）正常使用中的损伤：这种损伤通常包括疲劳损伤、腐蚀损伤、摩擦磨损损伤及紧固件松动损伤；由交变载荷所造成的疲劳损伤是飞机结构和发动机的常见损伤；水银以及人的排泄物等对飞机结构的腐蚀等，特别是超高强度铝合金零件，对腐蚀比较敏感，容易出现问题；发动机及附件中运动部件的摩擦磨损是运动部件损伤失效的主要形式(微动腐蚀/磨损)。

飞机结构修理中去除蒙皮边缘损伤的研究摘要：文章主要是分析了飞机蒙皮的特征，在此基础上讲解了容易导致蒙皮受损的因素，最后探讨了在飞机结构修理中去除蒙皮损伤的方法和措施，望能为有关人员提供到一定的参考和帮助。

关键字：飞机；结构修理；蒙皮；去除边缘损伤1、前言飞机蒙皮主要作用是在飞行的过程中形成良好的气动力，且由于飞机蒙皮会直接与空气等的外界物质直接接触，为此对其的材料性能等的要求较高，且其的材质和表面都应当光滑，才能具有较强的耐腐蚀性。

2、飞机蒙皮的特性及可能受损的因素2.1、飞机蒙皮的特性飞机蒙皮的功能是构架民航的尾骨飞机，飞机其结构形式的外观是大小。

几个模式拼接的方法通常使用粘合剂或金属扣将飞机尾部固定在机翼框架支撑的蒙皮上飞机。

在除了空气动力学形状方面，蒙皮也能承受局部环境的动态变化空气。

早期相对常用的快速加速飞机的起飞蒙皮通常使用布，而目前飞机的起飞蒙皮基本上是用铝板制成的。

2.2、可能导致蒙皮受损的原因维护过程中使用不当的工具可能会导致飞机蒙皮重叠或重新刮擦并损坏边缘。

经过所有连续飞行周期后，一些划痕可能会出现裂纹。

线性极限有限元的综合分析和综合数据表明，某些搭接接头具有较高的工作剪切应力。

搭接接头或商业对接接头的刮擦可能会导致极高的剪切应力承载能力；在正常的工作载荷下，刮擦引起的高应力集中会导致整个结构直立。

经过数次划痕损坏后，由划痕引起的高应力集中将使整个结构直立，从而导致小裂缝和小裂缝，小裂缝扩展并与大裂缝连接。

所有划痕都必须修复。

厚皮和浅划痕可再次打磨。

清洁后，可以在薄蒙皮上添加一层蒙皮。

3、蒙皮修理条件整体结构修复的第一步是清除结构损伤，然后准确判断结构的严重损伤是否可以超过允许的严重损伤的具体标准，从而确定是否有必要加强整体受损的修复结构。

结构损害由于腐蚀性、极度疲劳、裂纹和磨损都会影响直升机。

在其结构物适航后，必须用适当的常用方法将其拆除，除非损伤会慢慢增加，直到基本结构物恢复被摧毁了结构维护手册中规定了用于消除损坏的基本工具和技术实施。

民用飞机机身铝合金蒙皮凹坑处置方法作者：陶思危来源：《科技创新导报》2019年第15期摘; ;要：在民用飞机生产制造过程中，机身蒙皮经常由于工具、零件等的意外撞击产生凹坑，凹坑会影响飞机气动性能和蒙皮的稳定性与疲劳寿命，因此需对凹坑影响进行评估与处置，使之恢复到设计要求。

本文介绍了机身铝合金蒙皮凹坑处置的基本原则，包括可接受条件与不同情况的处置方法。

处置方法包括堵孔处置、校形处置和加强处置。

供相关工程人员参考。

关键词：蒙皮; 凹坑; 堵孔; 校形中图分类号：V267; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;文献标识码：A; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文章编号：1674-098X（2019）05（c）-0021-021; 概述蒙皮是飞机机体结构的重要组成部分，其主要功能为承受各种飞行与地面载荷并维持飞机外形。

机身蒙皮一般采用断裂韧性高、裂纹扩展速率低、疲劳寿命长的2000系列铝合金[1]。

在民用飞机生产过程中，由于钝物（工具、工装、零件等）的撞击或局部不恰当的装配产生静力挤压，机身蒙皮经常发生凹坑损伤。

凹坑区域会产生应力集中，内部还存在局部的残余应力，对蒙皮稳定性和疲劳寿命等产生不利影响。

蒙皮凹坑处置的目的是为了将以上不利影响降低或消除以使之符合强度要求，并同时满足气动外形的要求。

2; 处置原则机身蒙皮凹坑可定义为其正常轮廓线的下陷，下陷没有改变材料截面面积并且损伤区域的边缘光滑平整。

凹坑的长度被定义为凹坑一端到另一端之间的最长距离，用字母L表示;凹坑的宽度定义为垂直于凹坑长度方向上的最长距离，用字母W表示;凹坑的最大深度定义为凹坑偏离原始轮廓的最大距离，用字母H表示[2];字母R则表示凹坑的最小曲率半径，如图1所示。

当D25.4mm、H当凹坑超出上述范围时，对凹坑区域进行校形，但校形会一定程度上降低零件的疲劳寿命，需根据具体情况进行加强。

当D≤6.35mm时，可以制孔去除凹坑并使用铆钉堵孔，但对6/32及以上规格的铆钉堵孔，尤其是位于蒙皮化铣区域，存在对蒙皮造成二次损伤的风险，应与经验丰富的铆工现场确认可实施性，必要时应进行工艺试验确认。