• 主管: 江西省教育厅
  • 主办: 南昌航空大学
  • 中国航发北京航空材料研究院

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

期刊简介More+

《失效分析与预防》是全国范围内第一个公开出版发行的失效分析专业期刊,也是继英国和美国之后在世界范围内公开发行的第三个失效分析与预防专业期刊。主要报道我国失效分析与预防方面的技术成果,促进国内外学术交流,培养高科技人才,提高我国失效分析的理论与技术水平。 影响因子:《2009年中国期刊引证报告(扩刊版)》中,本刊影响因子由2008年的0.456增加到0.745,同比增长63.37%,在所属金属学与金属工艺科技期刊学科中排名第4位。同年在中国科学文献计量评 ...
优先发表栏目展示本刊经同行评议确定正式录用的文章,这些文章目前处在编校过程,尚未确定卷期及页码,但可以根据DOI进行引用。
显示方式:
显示方式:
基础研究
一种基于小波包和PCA的超声缺陷识别方法
万陶磊, 常俊杰, 曾雪峰, 钟海鹰, 陈志恒
2019, 14(3): 141-146.   doi: 10.3969/j.issn.1673-6214.2019.03.001
[摘要](8) [HTML全文](5) [PDF 752KB](1)
摘要:
在超声检测中,对缺陷进行定性分析是无损检测与评价的关键内容。本研究提出一种对缺陷类型进行分类的检测方法,通过对不同类型的缺陷波信号进行特征量提取,实现对缺陷的类型识别。首先使用空气耦合超声检测系统采集无缺陷信号与3种不同类型的缺陷波信号,提取信号的时域无量纲参数和小波包能量系数组成多维特征向量;然后使用主成分分析法(Principal component analysis,PCA)对多维特征向量进行降维处理得到特征融合量;最后输入BP神经网络系统进行缺陷类型的分类,并与未经过PCA处理的测试结果进行对比分析。实验结果证明,经过PCA处理的测试结果准确率更高,测试时间更短。
高温合金晶粒尺寸的超声评价方法及检测装置
董金龙, 陈昊, 陈曦, 邬冠华
2019, 14(3): 147-152.   doi: 10.3969/j.issn.1673-6214.2019.03.002
[摘要](0) [HTML全文](0) [PDF 863KB](0)
摘要:
针对超声声速、衰减系数、非线性系数等特征参数表征GH4169晶粒尺寸存在检测误差较大的问题,以指数函数为映射函数,将多个超声特征参数归一化后融合构造出新的特征参数,建立以平均绝对误差最小为优化目标的优化问题,并结合遗传算法进行求解,从而确定最优超声多参数评价模型,开发实时超声检测与晶粒尺寸评价相结合的检测装置并进行实验验证。结果表明,所构建的超声多参数评价误差小、单调性好;超声检测装置在已知模型的基础上,可对实时采集的超声A扫信号进行特征提取并计算检测位置的平均晶粒尺寸。
应用研究
碳纤维增强金属基复合材料的疲劳寿命分析
姜宾涛, 王磊
2019, 14(3): 153-156.   doi: 10.3969/j.issn.1673-6214.2019.03.003
[摘要](0) [HTML全文](0) [PDF 664KB](1)
摘要:
在同一扭矩作用下,对不同铺层角度的SiC/TC17轴和TC17轴进行计算分析,并采用局部应力应变法对轴的疲劳寿命进行预估,研究SiC/TC17轴相较于TC17轴疲劳寿命的特点和SiC/TC17轴的疲劳寿命随不同铺层角度变化的规律。结果表明:在单向铺层的0°~90°范围内,SiC/TC17轴的疲劳寿命随铺层角度的增加而增加,到45°时疲劳寿命达到最大;随着角度继续增大,SiC/TC17轴的疲劳寿命随铺层角度的增加而减少;交叉铺层的±45°SiC/TC17轴的疲劳寿命比单向铺层的45°SiC/TC17轴的疲劳寿命长。
可剥布剥离工艺性评价方法研究
邓立伟, 陈璐圆, 陈新文, 顾灵聪
2019, 14(3): 157-160.   doi: 10.3969/j.issn.1673-6214.2019.03.004
[摘要](0) [HTML全文](0) [PDF 547KB](1)
摘要:
为了评价将可剥布从层压板表面剥离时的难易程度,针对47批次由不同可剥布和预浸料制备的复合材料层压板试样,根据胶粘剂浮辊剥离阻抗试验方法(ASTM D3167)开展浮辊剥离试验。通过回归分析发现,剥离强度均值和剥离强度峰值的均值、剥离强度谷值的均值、平均剥离振幅之间线性相关,相关系数R2分别为0.991、0.994和0.782。提出采用剥离强度均值、剥离强度峰值的均值或剥离强度谷值的均值为主要指标,平均剥离振幅为次要指标来评价可剥布剥离工艺性。根据剥离强度和剥离振幅不同,将可剥布剥离工艺性划分为5个等级,为可剥布选材提供依据。
多层PMI泡沫微波吸收材料的设计及性能检测
史有强, 尹雅楠, 何山, 魏霖涛, 刘伟峰
2019, 14(3): 161-165.   doi: 10.3969/j.issn.1673-6214.2019.03.005
[摘要](0) [HTML全文](0) [PDF 722KB](0)
摘要:
以金属靶材为原材料,PMI泡沫为基体,采用磁控溅射法制备PMI泡沫镀膜材料。开展多层PMI泡沫镀膜材料的电性能优化设计,并采用压力成型机辅助制备多层PMI泡沫微波吸收材料。结果表明:在PMI泡沫镀膜材料的制备过程中,反射率由大到小的靶材依次为Al、Ti、Ni、Co;采用Ti靶材进行磁控溅射镀膜制备的PMI泡沫镀膜材料,随着镀膜时间的增加,反射率先变小再变大;采用Ni、Co靶材进行磁控溅射镀膜制备的PMI泡沫镀膜材料随着镀膜时间的增加,反射率逐渐变大;将采用Co靶材制备的不同镀膜时间PMI泡沫镀膜材料进行优化组合搭配,得到6种优化匹配方案,最终优化出一种多层PMI泡沫镀膜材料微波吸收性能最佳;利用模压方法制备了多层PMI泡沫微波吸收材料,该多层PMI泡沫微波吸收材料的实际反射率曲线有一定程度的整体前移,但整体趋势与搭配反射率曲线趋势相同。
DD6单晶高温合金初熔组织演变机制研究
韩梅, 岳晓岱, 董建民, 谢洪吉, 李嘉荣
2019, 14(3): 166-171.   doi: 10.3969/j.issn.1673-6214.2019.03.006
[摘要](0) [HTML全文](0) [PDF 5462KB](0)
摘要:
分析第二代单晶高温合金DD6在略高于固溶热处理窗口的温度1 330 ℃下保温的初熔组织演变。结果表明:保温0.5 h后,枝晶间发生明显初熔,并大量形成典型初熔组织,部分初熔组织中心形成显微孔洞;随保温时间延长,初熔逐渐消退并演变为正常合金组织;保温8 h后,初熔组织完全消失,仅留下初熔形成的微孔。应用热力学、动力学计算分析试验结果可知:DD6合金在铸态下枝晶偏析显著,枝晶间固相线温度明显低于枝晶干,在略高于枝晶间固相线的温度下保温,初始阶段枝晶间发生初熔;继续保温,元素均匀化程度改善,枝晶间固相线温度升高,初熔组织逐渐消退,最终演变为正常合金组织。
案例分析
预镀框架铜线键合的腐蚀失效分析与可靠性
林娜, 吴凌, 郑怡
2019, 14(3): 172-178.   doi: 10.3969/j.issn.1673-6214.2019.03.007
[摘要](0) [HTML全文](0) [PDF 1411KB](0)
摘要:
集成电路预镀框架铜线键合封装在实际应用中发现第二键合点失效,通过激光开封和横截面分析,键合失效与电化学腐蚀机理密切相关。通过2 000 h高温存储试验和高温高湿存储试验,研究预镀框架铜线键合界面的湿腐蚀和干腐蚀失效模式。结果表明:在不含Cl的低湿度环境下,电化学反应速率缓慢,且金属腐蚀发生的比例低;在含有Cl的高湿环境下,电化学反应速率则大大增加,铜线和框架的腐蚀严重程度与比例最为突出;高湿度和Cl浓度加速金属界面的腐蚀,尤其是铜线的腐蚀。
发动机高压燃油泵开裂分析
都建京, 魏振伟, 赵文侠, 刘昌奎
2019, 14(3): 179-183.   doi: 10.3969/j.issn.1673-6214.2019.03.008
[摘要](0) [HTML全文](0) [PDF 1095KB](0)
摘要:
发动机燃油系统高压燃油泵在经过2次长试后,经荧光检查发现出油口有裂纹。采用宏观观察、金相观察、扫描电镜分析、能谱分析及显微硬度分析等手段,对燃油泵裂纹产生的原因进行研究。结果表明:高压燃油泵裂纹起源于出油口转角R处,裂纹性质为疲劳开裂;燃油泵受力分析结果显示出油口R角为应力较大区域,该区域构件表面出现链状点蚀,增加了应力集中,促进了疲劳裂纹的萌生。
起落架缓冲器上支臂支座断裂分析
侯卫国, 袁春, 潘登科, 王超
2019, 14(3): 184-187.   doi: 10.3969/j.issn.1673-6214.2019.03.009
[摘要](0) [HTML全文](0) [PDF 630KB](1)
摘要:
主起落缓冲器疲劳试验中,缓冲器上支臂支座断裂。通过对支座材料成分、硬度和金相组织检测分析,以及断口宏微观形貌观察、断口能谱分析等,研究断口的断裂特征和裂纹源产生、扩展、断裂过程。结果表明,该支座在摩擦产生的高温条件下,Cd2+渗入基体形成共晶体,从而产生疲劳源;在交变应力的作用下,疲劳源发生隔脆,形成裂纹源,裂纹扩展导致断裂。根据支座断裂原因及使用环境,建议调整该支臂的表面处理工艺,配合面可采用镀锌等工艺,或采用其他防腐蚀能力较强的超高强度钢。
高压压气机转子叶片断裂分析
李彦, 都建京, 陈星, 刘新灵, 李佳佳
2019, 14(3): 188-192.   doi: 10.3969/j.issn.1673-6214.2019.03.010
[摘要](0) [HTML全文](0) [PDF 1109KB](1)
摘要:
对断裂叶片进行材质和断口等综合分析,确认高压压气机Ⅰ、Ⅱ级叶片断裂的特征和失效模式,明确叶片断裂失效与材料的力学性能等冶金因素无关。结果显示:高压压气机Ⅰ级叶片断裂为疲劳断裂,为首断件和肇事件;Ⅱ级叶盘所有叶片均为大应力作用下的疲劳断裂,为受害件。Ⅰ级叶盘叶片断裂与承受较大的共振应力有关,属于结构设计问题。进一步的分析表明,压气机Ⅰ级叶盘叶片叶型厚度超差,使得K=3激起的一阶弯曲共振转速更靠近慢车转速区域。疲劳断裂叶片在裂纹萌生处存在明显的横向加工痕迹,降低了疲劳性能。叶片表面较明显的加工损伤对Ⅰ级转子叶片断裂起到一定的促进作用。
GH3030钎焊管接头裂纹分析
王大为, 郑真, 陈星
2019, 14(3): 193-199.   doi: 10.3969/j.issn.1673-6214.2019.03.011
[摘要](0) [HTML全文](0) [PDF 1035KB](0)
摘要:
在试验过程中有2个构件钎焊管在焊接接头处发生泄漏,试验温度约400 ℃,钎焊管在正常工况下受交变应力。通过外观观察、裂纹宏微观观察、断口观察、能谱分析、金相检查、硬度检测等方法,对构件的失效原因进行综合分析。结果表明:构件钎焊管由于焊接过热导致沿晶裂纹的产生与2个焊接位置相距较近有关,焊接时存在互相影响,且存在焊接温度控制不当的情况。建议严格控制焊接过程,并对构件的焊接结构进行改进。
综述
航空装备铝合金结构材料点蚀失效行为
刘治国, 孙强, 李旭东
2019, 14(3): 200-205.   doi: 10.3969/j.issn.1673-6214.2019.03.012
[摘要](0) [HTML全文](0) [PDF 478KB](0)
摘要:
对航空装备铝合金结构材料腐蚀疲劳行为中点蚀及点蚀萌生裂纹2个关键环节的研究进行综述。介绍了点蚀萌生机理、点蚀行为影响因素、点蚀萌生裂纹行为的研究方法,以及点蚀萌生裂纹行为机制等方面的研究结论。研究认为:航空装备铝合金点蚀的本质是受环境条件、结构微观因素、载体条件等多种因素影响的随机性电化学行为,点蚀损伤可通过其几何尺寸、点蚀率、失重率等多种指标进行描述;点蚀损伤在疲劳载荷作用下萌生裂纹,该行为可通过原位观测、断口分析等方式进行研究,并受点蚀形貌、载荷条件、材料微观结构等因素影响。在此基础上提出后续研究趋势:研究对象聚焦在新型航空铝合金材料上,点蚀试验方式注重模拟装备服役环境,研究内容则应深化点蚀萌生裂纹行为的量化分析。
航空部件深度修复的技术及发展
马瑞, 刘书霞, 燕翔
2019, 14(3): 212-217.   doi: 10.3969/j.issn.1673-6214.2019.03.014
[摘要](0) [HTML全文](0) [PDF 726KB](0)
摘要:
航空部件深度修复是针对航空部件的损伤情况及修复或改造需求所开展的以可靠性为前提的维修工艺技术,它采用先进的材料和制造技术进行维修、维护或再制造工作,使其至少满足一个翻修周期的使用要求。本研究简述了航空部件深度修复技术基本流程与思路,介绍了在深度修复技术中焊接、表面工程、热处理等典型工艺的应用情况,展望了深度修复技术在未来航空产品修理中的发展趋势和应用前景。研究认为:可靠性评估作为深度修复技术重要组成部分将被重点关注和发展;在工艺技术发展方面,将更多采用高自动化、智能化技术工艺,同时拓展现有单一工艺开展修理的局面,对深度修复技术、工艺进行组合,开展复合式修理技术的研发和应用。
综 述
滚动轴承接触疲劳失效的影响因素及其研究现状
郭浩, 雷建中, 扈林庄
2019, 14(3): 206-211.   doi: 10.3969/j.issn.1673-6214.2019.03.013
[摘要](0) [HTML全文](0) [PDF 698KB](0)
摘要:
滚动轴承接触疲劳失效是滚动轴承的主要失效形式之一。本研究以轴承的制造过程和服役过程为主线,从材料质量、加工工艺、热处理质量、表面状态、润滑状态、设计与装配、服役环境及条件等方面,概括滚动轴承接触疲劳失效影响因素的研究现状,并展望其发展趋势。研究认为,滚动轴承接触疲劳失效是多因素耦合作用的结果,提高滚动接触疲劳寿命应从轴承全寿命周期,包括设计、制造、精度控制以及润滑、装配、服役等各方面进行控制。由于服役特征不同,滚动轴承接触疲劳失效分析必须针对具体失效轴承进行综合分析,才能采取有效的预防措施。
《失效分析与预防》征稿简则
2019, 14(3): 218-218.  
[摘要](0) [HTML全文](0) [PDF 294KB](0)
摘要:
超声频域合成孔径聚焦技术在主轴缺陷检测技术中的应用
罗嵘, 陈果, 陈尧, 石文泽, 刘勋丰, 卢超
[摘要](40) [PDF 1861KB](7)
摘要:
以钢制主轴为研究对象,将线性超声阵列探头置于主轴端面采集超声阵列信号。基于相位迁移(PSM)成像算法对采集到的超声阵列信号进行傅里叶变换,并通过角谱运算对频域内声场进行重建,最后通过反傅里叶变换即可实现整个成像区域的聚焦。成像结果表明:将主轴中宽度0.5 mm、深度1 mm表面切槽半波高横向水平宽度范围由23~29 mm缩小到19~22 mm,分辨率可提高的范围至少为17%~24%。此算法计算效率高,充分满足实时成像要求。
不同工艺对FGH95合金力学性能的影响
郭婧, 刘志远
[摘要](40) [PDF 1202KB](3)
摘要:
通过在零件上取小试样进行拉伸及拉-拉疲劳性能测试,分析研究热等静压+挤压+等温锻(EX)及直接热等静压(HIP)两种工艺在模拟服役条件下对FGH95合金力学性能的影响。结果表明,EX试样抗拉强度的稳定性高于HIP试样。从线性回归应力寿命(S-N)曲线中可以得到,在给定的循环载荷条件下,EX试样失效前承受的循环次数更多,分散性更小。断口断裂特征表明,EX工艺条件下合金以塑性断裂机制为主,而HIP工艺条件下以脆性断裂机制为主。