某型裝備電動扣機(jī)裂紋原因分析

摘 要：針對某裝備電動扣機(jī)裂紋故障，通過機(jī)理分析和裂紋金相組織分析，確定裂紋形成的故障原因，提出了針對性預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：電動扣機(jī)；裂紋

中圖分類號：V267 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）35-0211-01

某型裝備屬于氣動式自動化工作設(shè)備，在工作中交替承受4000kg以上的沖擊載荷，各機(jī)件設(shè)計要求材料性能強(qiáng)韌兼優(yōu)，能夠承受一定當(dāng)量的負(fù)荷沖擊。電動扣機(jī)組是控制某裝備發(fā)射與停射的關(guān)鍵機(jī)件，電動扣機(jī)裂紋將會造成該裝備功能失效，所以需要對造成電動扣機(jī)裂紋原因進(jìn)行進(jìn)一步的分析，并進(jìn)行有效的預(yù)防和處理。

1 故障情況

某裝備在射擊后進(jìn)行中擦洗工作時，在分解機(jī)件后，進(jìn)行探傷檢查，發(fā)現(xiàn)電扣機(jī)前端有5mm穿透性裂紋，裂紋深度到中間位置，僅電動扣機(jī)下半部分相連。

2 機(jī)理分析

2.1 電扣機(jī)組的工作原理

電扣機(jī)組是控制某裝備發(fā)射與停射的控制部件，電動扣機(jī)安裝在扣機(jī)殼體后端面的軸上，在扣機(jī)制動桿簧的作用下，扣機(jī)制動桿的前端頂在鐵心推桿的端面上，當(dāng)磁鐵工作時，在鐵心推桿的作用下，制動器可繞軸擺動。電動扣機(jī)的前端面頂在扣機(jī)制動桿后端面上，電動扣機(jī)的側(cè)面是扣住擊發(fā)轉(zhuǎn)軸的支撐面。

2.2 電扣機(jī)控制某裝備工作原理

按下射擊按鈕，控制發(fā)射機(jī)構(gòu)線圈通電，產(chǎn)生磁場，在磁拉力的作用下，活動鐵心向上運(yùn)動，其鐵心頂桿頂扣機(jī)制動桿，扣機(jī)制動桿克服其彈簧力反時針轉(zhuǎn)動，讓開電動扣機(jī)，電動扣機(jī)可向前轉(zhuǎn)動，釋放擊發(fā)轉(zhuǎn)軸。放開射擊按鈕，控制發(fā)射機(jī)構(gòu)線圈立即斷電，磁拉力消失，在電動扣機(jī)控制器彈簧作用下，電動扣機(jī)控制器順時針轉(zhuǎn)動，壓鐵心頂桿作用鐵心返回。電動扣機(jī)的前端面頂在扣機(jī)制動桿后端面上，當(dāng)擊發(fā)后，擊發(fā)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動被電扣機(jī)扣住。

3 故障原因分析

3.1 電動扣機(jī)疲勞裂紋

電動扣機(jī)在控制某裝備發(fā)射和停射轉(zhuǎn)換過程中，扣機(jī)制動桿后部上端和電扣機(jī)前部下端產(chǎn)生撞擊，受力方向為從下向上，使電扣機(jī)前端產(chǎn)生向上的沖擊力。某裝備停射時，當(dāng)右前控制器未帶機(jī)心向上運(yùn)動而鎖膛，自動保險在彈簧的作用下，在上方位置扣住擊發(fā)轉(zhuǎn)軸，自動保險受一定的沖擊力。因近期某裝備工作頻次集中強(qiáng)度比較大，電動扣機(jī)在低能量多頻次的沖擊下產(chǎn)生疲勞裂紋。

3.2 制造缺陷產(chǎn)生脆性裂紋

通過電子放大鏡檢查電動扣機(jī)正面位置，有“W”印記，裂紋產(chǎn)生位置在“W”印記前方，一直擴(kuò)展到“W”的邊緣，具體見圖1。在噴丸標(biāo)記處明顯看到兩個凹坑，在制造時打標(biāo)記時電動扣機(jī)受到?jīng)_擊，造成制造缺陷。

對電動扣機(jī)截面進(jìn)行金相檢查，結(jié)果見圖2。結(jié)果顯示，電動扣機(jī)表層組織為板條馬氏體；心部為回火索氏體組織。同時發(fā)現(xiàn)，除主裂紋產(chǎn)生了分支裂紋外，還存在其他分支裂紋，如圖2左下所示；微裂紋的擴(kuò)展形貌顯示為脆性斷裂特征。

3.3 裂紋產(chǎn)生原因分析

而金相分析表明，扣機(jī)的表層與心部顯微組織不同，表層為脆性的板條馬氏體組織，心部為韌性的回火索氏體；不同組織導(dǎo)致的組織應(yīng)力及馬氏體組織的脆性特性是導(dǎo)致裂紋萌生的根本原因，同時也存在非正常受力或頻繁工作應(yīng)力等激發(fā)裂紋萌生的條件。

4 結(jié) 論

電動扣機(jī)的表層與心部顯微組織不同，表層為脆性的板條馬氏體組織，心部為韌性的回火索氏體；不同組織導(dǎo)致的組織應(yīng)力及馬氏體組織的脆性特性是導(dǎo)致裂紋萌生的根本原因。

收稿日期：2018-11-6

作者簡介：劉立強(qiáng)，男，河北鹿泉人，工程師，本科，研究方向為航空維修。

李宗強(qiáng)，男，吉林延吉人，工程師，本科，研究方向為航空維修。