大型铝合金薄壁筒体铸件斜支撑筋断裂失效分析

ZL114A铝合金斜支撑筋作为航空产品用油箱内腔的重要承力部件,在经气密试验时发生断裂。为明确斜支撑筋断裂发生的原因,本文通过宏观观察、金相分析、力学性能检测、化学成分检测和断口表面形貌观察等方法对试样进行分析。结果表明:该铸件金相组织正常,无过烧现象且变质正常,同时其力学性能和化学性能均满足标准要求;断口表面形貌呈现沿晶+山形条纹特征,说明其裂纹扩展方式为沿晶扩展,断裂方式为脆性断裂;断口表面出现铸造缺陷,即尺寸不一的缩孔。结合宏观观察中看到的断裂均出现在Φ10 mm工艺孔处,可确定断裂失效发生的原因如下:工艺孔处的横截面积最小且存在一定数量的缩孔,在受力作用下此处的缩孔易引发裂纹并快速扩展,最终导致斜支撑筋发生断裂。