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F35错装了紧固件?

发表时间:2020-3-30 9:31:55  作者:三圆  来源:三圆  浏览量:120

前两天看到一篇关于在F35关键位置错误安装紧固件的报道,原文大致如下:据美国国防合同管理局(Defense Contract Management Agency)称,数百架F-35可能在“关键领域”有错误的紧固件。但是F-35的制造者洛克希德·马丁说,这个问题也许不需要解决。

F-35联合项目办公室在一封电子邮件中回应美国空军杂志的询问时说:“在发现这一问题之前生产的所有飞机,在设计要求因科镍合金的地方,钛紧固件的安装位置都不正确。”。因此,对该问题的工程安全分析假定每个关键的F-35接头都是用不正确的紧固件装配的

铬镍铁合金是一种镍和铬合金,应该用于需要更高强度和耐腐蚀性的地方,而钛螺栓则用于其强度和轻量化有助于减轻重量的地方。然而,钛的抗冲击强度比铬镍铁合金低。

这两个紧固件都被称为“埃迪螺栓”,外观相似,只是上面印了一个数字。钛合金每件大约5美元,而铬镍铁合金每件大约20美元。阿洛克希德公司发言人说,这两个部分“很难区分,视觉上”

洛克希德发言人说,初步分析的结论是,“钛在需要因科镍合金埃迪螺栓的地方有足够的强度。”洛克希德的另一位官员说,部件的制造强度是“规定强度的两倍”,但他没有具体说明钛埃迪螺栓是否存在这种情况。

似乎核心问题就是在需要安装Inconel合金螺栓的地方,错误地使用了钛合金材料的螺栓,而且报道中也提到这两种不同材料的螺栓在强度方面的表现也截然不同。从航空应用的角度来说,这两种不同的材料,Inconel718和6Al-4V钛合金,在特性和应用上有哪些具体区别呢?

Inconel718是一种奥氏体镍基高温合金,在高达1300华氏度(大约700摄氏度)下具有出色的抗屈服拉伸和抗蠕变断裂特性,并且具有1800华氏度(大约980摄氏度)的抗氧化性。说直白一些,它在高温下具有长期的强度和韧性,并且在高温下仍具有一定的耐腐蚀性。

Inconel合金主要用于高强度应用,作为高温、高强度螺栓在飞机引擎或战斗机这类高速飞机结构上比较常见。Inconel718合金材料甚至可以占到飞机引擎重量的一半,是引擎压缩机高压部分圆盘、叶片和外壳以及涡轮部分某些叶片的主要材料。此外,由于其在低温下也具有良好的韧性,因此还可以在火箭发动机和火星探测车等低温环境中找到它的应用。

关于紧固件材料的选择,有很多种情况需要考虑。Inconel这类镍基合金虽然在高温和低温情况下都可以保持优秀的机械性能,但是似乎除了飞机引擎以外,很少见于其它应用,主要还是这类材料过于昂贵且加工性较差。对于某些你需要考虑重量,或者说为了减低重量可以牺牲一些其它因素的情况下,钛合金是最好的选择。

此外,报道中还提到一款名为“Eddie Bolt”的螺栓,该产品的原始制造商是Arconic Fastening Systems位于美国加州众多工厂之一的City of Industry,该工厂主要生产螺栓及高锁螺栓这类产品。

Eddie Bolt紧固件从外观上来看,与高锁螺栓的确很像,如果你不仔细看,也许真的很难发现位于钉杆螺纹区的五个凹槽。这五个独特设计的凹槽是与Eddie Bolt螺母配合锁紧的关键部位。与高锁螺栓通过预紧力锁紧不同的是,EddieBolt螺栓系统可以被看作是一种机械锁紧,它是将螺母上多余的材料挤入到钉杆螺纹区的凹槽内实现的,换句话说,在紧固件被锁紧之前,螺母与螺栓之间的摩擦力非常小,通过手动方式即可旋入,从而极大地优化了安装速度,而且因为螺纹之间摩擦力的降低,从根本上消除了在高速安装下发生螺纹磨损的可能性,同时也降低了对工具的磨损。

Eddie Bolt是通过机械锁紧的,因此与其它依靠摩擦锁紧的紧固系统相比,具有非常明显的、优越的抗振性能,螺母上多余的材料被挤压进钉杆上,也不会产生多余的废料,因此也非常便于现场管理。

最后,我还想说一下关于紧固件的标记,尤其是像Eddie Bolt这种非常常见的螺栓类紧固件,它和高锁螺栓一样,通常情况下在紧固件的钉头都会有零件号码及制造商标记,这些有用的信息都可以用来作为现场区分的重要依据。

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