某型裝備電動扣機裂紋原因分析

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

關鍵詞：電動扣機；裂紋

中圖分類號：V267 文獻標識碼：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備，在工作中交替承受4000kg以上的沖擊載荷，各機件設計要求材料性能強韌兼優，能夠承受一定當量的負荷沖擊。電動扣機組是控制某裝備發射與停射的關鍵機件，電動扣機裂紋將會造成該裝備功能失效，所以需要對造成電動扣機裂紋原因進行進一步的分析，并進行有效的預防和處理。

1 故障情況

某裝備在射擊后進行中擦洗工作時，在分解機件后，進行探傷檢查，發現電扣機前端有5mm穿透性裂紋，裂紋深度到中間位置，僅電動扣機下半部分相連。

2 機理分析

2.1 電扣機組的工作原理

電扣機組是控制某裝備發射與停射的控制部件，電動扣機安裝在扣機殼體后端面的軸上，在扣機制動桿簧的作用下，扣機制動桿的前端頂在鐵心推桿的端面上，當磁鐵工作時，在鐵心推桿的作用下，制動器可繞軸擺動。電動扣機的前端面頂在扣機制動桿后端面上，電動扣機的側面是扣住擊發轉軸的支撐面。

2.2 電扣機控制某裝備工作原理

按下射擊按鈕，控制發射機構線圈通電，產生磁場，在磁拉力的作用下，活動鐵心向上運動，其鐵心頂桿頂扣機制動桿，扣機制動桿克服其彈簧力反時針轉動，讓開電動扣機，電動扣機可向前轉動，釋放擊發轉軸。放開射擊按鈕，控制發射機構線圈立即斷電，磁拉力消失，在電動扣機控制器彈簧作用下，電動扣機控制器順時針轉動，壓鐵心頂桿作用鐵心返回。電動扣機的前端面頂在扣機制動桿后端面上，當擊發后，擊發轉軸轉動被電扣機扣住。

3 故障原因分析

3.1 電動扣機疲勞裂紋

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

3.2 制造缺陷產生脆性裂紋

通過電子放大鏡檢查電動扣機正面位置，有“W”印記，裂紋產生位置在“W”印記前方，一直擴展到“W”的邊緣，具體見圖1。在噴丸標記處明顯看到兩個凹坑，在制造時打標記時電動扣機受到沖擊，造成制造缺陷。

對電動扣機截面進行金相檢查，結果見圖2。結果顯示，電動扣機表層組織為板條馬氏體；心部為回火索氏體組織。同時發現，除主裂紋產生了分支裂紋外，還存在其他分支裂紋，如圖2左下所示；微裂紋的擴展形貌顯示為脆性斷裂特征。

3.3 裂紋產生原因分析

而金相分析表明，扣機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；不同組織導致的組織應力及馬氏體組織的脆性特性是導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力等激發裂紋萌生的條件。

4 結 論

電動扣機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；不同組織導致的組織應力及馬氏體組織的脆性特性是導致裂紋萌生的根本原因。

收稿日期：2018-11-6

作者簡介：劉立強，男，河北鹿泉人，工程師，本科，研究方向為航空維修。

李宗強，男，吉林延吉人，工程師，本科，研究方向為航空維修。