起落架镀铬件的大修与 NDT

起落架镀铬件的大修与NDT北京飞机维修工程有限公司潘建华摘要：起落架的大修中，镀铬件的NDT检查和显示的判定是非常重要的。

本文详细介绍了起落架镀铬件修理工序、在役铬层和新镀铬层的NDT（磁粉和渗透）检查，以及判断显示，尤其是龟裂显示判断的经验和体会。

关键词：NDT；磁粉检查；渗透检查；起落架大修；镀铬件缺陷；龟裂显示起落架的大修周期依据飞行循环数确定，通常是8-10年左右。

从起落架修理经历来看，内筒、外筒以及轮轴等带镀铬层的零件的检查和修理是重点。

因为铬层区出现缺陷时，需要进行退铬和重新镀铬等深度修理。

NDT检查不但是决定起落架零件是否需要深度修理的重要手段，而且在修理过程中几乎各个阶段都需要NDT检查。

这是因为，修理过程中也会因修理工艺不当而产生缺陷。

另一方面，检查中如果发生误判，会造成不必要的重复修理，导致修理周期延长、增加修理费用和成本。

因此，了解起落架的修理工序、掌握NDT检查方法、正确判断显示，是保证起落架修理质量的重要环节之一。

本文以起落架内筒零件为例，讨论镀铬面的修理工序、修理工序中的NDT检查以及对显示的判断。

这里，起落架镀铬件的NDT检查是指磁粉检查和渗透检查。

图1是737主起落架内筒示意图，图中阴影部分是镀铬区。

铬层厚度约150-170μm （0.0059in-0.0067in）。

图1 737 MLG内筒1 起落架镀铬件的修理工序起落架镀铬件的修理工序通常如下：① 起落架完全分解，包括拆除所有衬套；② 清洗、退漆、去应力；③ NDT检查（磁粉或渗透）；④ 目视检查和尺寸测量；⑤ 零件的修理（需要时），包括；去除磨损、过热点、腐蚀、裂纹等缺陷，加工（所有拆除衬套的孔），退、镀铬，酸蚀，消除应力，除氢等工序；⑥ 对⑤中各阶段NDT检查，以彻底去除在役缺陷以及机加工或修理工艺中可能产生的缺陷；⑦ 退、镀镉（铬层以外的表面）；⑧ 磁粉检查；⑨ 安装衬套、喷漆和装配。

镀铬件的修理步骤多，也比较复杂。

当NDT或目视检查发现零件的铬面有脱落、腐蚀、过热、裂纹或严重刻伤等缺陷时，需要去除镀层、重新电镀和NDT检查。

据修理情况统计，内筒、轮轴等大件需要去除铬层的修理比例约有70%左右。

以波音737NG和空客A320飞机起落架内筒零件为例，通常的修理步骤见图2。

波音修理工艺空客修理工艺图 2 波音和空客起落架件的退铬、镀铬修理工序1.1 退铬修理对进件检查中发现的缺陷（腐蚀、磨损、裂纹等）实施的修理工序主要有；退铬、酸蚀、去除缺陷、去应力、喷丸等。

对于起落架内筒件来说，镀铬前的修理工序如下；退铬——酸蚀+去应力——磁粉检查——目视检查——磨削加工（去除缺陷）——酸蚀+去应力——磁粉检查——抛光+喷丸。

1.1.1 退铬（Boeing 20-30-02Airbus PCS 2110）发现零件铬层面有腐蚀等缺陷时，需要退去铬层修理。

1.1.2 酸蚀检查（Boeing 20-10-02Airbus PCS3600）酸蚀是检查退铬后的基体或去除缺陷的磨削过程中，是否存在过热。

如果没有出现过热，被酸蚀表面呈均匀的暗灰色，用百洁布或细砂纸轻擦表面可以去掉色迹。

过热区经酸腐蚀会呈暗黑色或浅白色（称为OTM和UTM）。

OTM—overtempered martensite是软化点，呈暗黑色，表明加工时表面温度已经超过材料的正常回火温度。

OTM将导致材料强度和疲劳寿命降低。

UTM—untempered martensite（温度超过700℃）是硬化点，呈浅白色，常出现在OTM 点周围，表明加工时表面温度已经超过奥氏体转变温度。

UTM将降低零件的疲劳寿命和韧性，并且会产生氢脆和应力腐蚀。

1.1.3 去应力（Boeing 20-10-02Airbus PCS3600、M-DLPS1004-4-1）去应力（190±14℃ 4小时）通常是在零件被分解和除漆后或机加工和酸蚀以后进行，目的是减少或消除在使用和加工中产生的表面应力。

1.1.4 喷丸（Boeing 20-10-03Airbus M-DLPS123）喷丸处理是强化表面和去除残余应力，经喷丸的表面产生压应力有利于提高抗疲劳强度和抗应力腐蚀裂纹。

1.2镀铬、镀镉修理起落架内筒件零件退铬修理后，需要重新镀铬和镀镉（在非铬面上）修理。

修理工序通常是镀铬+烘烤、目视检查、磨削+去应力、打铬、NDT检查、铬面涂漆（脂）、镀镉（镉钛）+除氢、磁粉检查等。

1.2.1 镀铬+烘烤（Boeing 20-42-03Airbus PCS2110）Boeing件；SOPM 20-42-03要求镀铬层最小厚度0.003in(76μm)；最大厚度0.015in(380μm)。

镀铬完成后10-24小时之内进行烘烤（190±14℃ 4小时）。

烘烤的作用是驱除渗透到镀层或者金属基体的原子态的氢，避免产生氢脆。

Airbus件；PCS-2110要求镀铬层最大厚度0.012in(300μm)。

镀铬完成后10小时之内进行烘烤（190±14℃ 4小时）。

内筒件镀磨后测量的实际铬面厚度如下：内筒 150-170μm；轮轴 120-130μm（外侧铬面），150-165μm（内侧铬面）。

1.2.2 磨削+去应力、打铬（Boeing 20-10-04Airbus M-DLPS1004-4-1）镀铬后需要磨削加工，以达到最终尺寸的要求。

由于磨削后，会产生表面应力。

因此，铬面经过磨削后需要去应力处理，以消除或减少因磨削产生的表面应力。

另外，当磨削加工不当的话，容易产生过热、过烧，甚至出现裂纹（称为磨削裂纹）。

打铬是对铬面边缘的打磨修整。

1.2.3 镀镉（镉-钛）+除氢+钝化处理（Boeing 20-42-01、20-42-02Airbus PCS2110 、M-DLPS1031）通常在零件的非铬层面上进行镀镉（镉-钛），镉层起到零件表面防腐蚀作用。

镀镉层厚度范围约为13-20μm左右。

通常的镀镉工序如下：退镉BAC5771——去应力（190℃±14℃，4h）——除油——镀镉BAC5718——除氢（190℃±14℃，23h）——钝化BAC5718镀镉后需要除氢（190℃±14℃，23h）和钝化处理。

除氢是彻底排除因镀镉（铬）产生的渗透到镀层下面或者基体金属中的氢。

钝化处理是指在一定的溶液中进行化学或电化学处理，在镀层上形成一层坚实致密的、稳定性高的薄膜的表面处理方法，钝化使镀层的耐腐蚀性能进一步的提高并增加表面光泽和抗污染的能力。

1.2.4 铬面涂漆（脂）铬面擦拭底漆是将底漆擦拭于整个铬层区域，在底漆干燥前，用擦布轻轻的将湿底漆擦掉，其目的是将底漆填入铬层的细缝中增加抗腐蚀和减少液力油泄露（使用中）。

此工序常在喷漆前执行。

1.3 有关缺陷的定义在相关的修理规范中，对起落架镀铬件在使用和修理过程中可能出现的一些缺陷给出了定义，这些定义有助于对缺陷的检查和判定。

与磁粉和渗透检查有关的镀铬层缺陷定义如下；正常铬裂Naturally Chrome Cracking（如图3所示）—镀铬层组织内出现的正常的裂纹形状，是镀铬产生的应力被释放时形成的裂纹，裂纹尺寸与镀铬工艺有关。

垂直于平面观测时，裂纹图形似鸡皮状，故称为‘鸡皮裂 - chicken wire’，也称为‘龟裂 – crazing’、‘网状裂纹 - lace−like network’、‘泥巴裂-mud cracking’、‘碎石裂 - crazy paving’、‘鳄皮裂 – alligatoring’等。

铬裂Chrome Cracking —同‘正常铬裂’。

镀层裂Cracked Plating—镀铬时，在铬层中产生的应力被释放时出现的宏观和微观裂缝。

所有镀硬铬都有镀层裂纹，这是由于镀铬后的烘烤过程中渗透在铬中的氢化物分解为氢分子释放时，出现的体积收缩而产生的。

镀层裂纹可能渗透到基体，也可能不渗透到基体，这取决于电镀和镀后烘烤的工艺。

裂纹Cracks—因表面以下的内部载荷或应力被释放，表面出现的断裂或裂缝。

在役裂纹In-Service Cracking —不是磨削裂纹或正常铬裂的镀层裂。

梯形裂纹ladder cracks（如图4所示）—使用中，因摩擦引起的基体热损伤所形成的裂纹。

梯形裂纹常出现在UTM区域内。

典型特征是呈一定间隔的多条短小裂纹，沿一个方向排列，形象梯子。

因磨削不当，也会在新镀铬层上出现。

梯形裂纹主要出现在内筒的外表面和外筒的内表面。

磨削裂纹Abusive grinding of chrome plating（如图5所示）—因磨削不当产生过热导致的裂纹。

异常显示Abusive Indications—螺纹、条带、齿痕（啃齿）—是由于磨削中产生热变形引起的铬层表面‘微裂纹’显示。

这类显示是随磨轮运动形成的轨迹出现的，见图6所示。

机械痕迹Machining Marks—由于某些机械操作类型（静或滑动摩擦）产生的痕迹出现的显示，这些显示不是缺陷显示，但是它们可以使铬层面无法检查。

兰色背光Shiny Blue—由于铬层被抛光而使表面过于光亮所产生的，在荧光灯下观察不到荧光或镀层裂的现象。

此现象将污染铬面和遮盖铬裂显示。

无兰色背光Non-Shiny Blue—在荧光灯下观察铬层表面荧光或铬裂显示受到限制。

这是由于清洗不彻底，使表面的一些污染物遮盖了铬层表面或整个铬裂显示。

a. 白光下肉眼可见的‘铬裂’b. 荧光渗透检查的‘铬裂’显示图3. 正常铬裂NORMAL CHROME CRACKING图4. 梯形裂纹图5. 镀层磨削裂纹a. 螺纹SPIRALLINGb. 齿痕（啃齿）CHATTERc. 条带Bandingd. 裂纹 CHROME ABUSE/CRACKING图6. 渗透检查的因磨削不当产生的异常显示2 各修理工序中的NDT检查内筒的修理中，除了分解、退漆后进行NDT检查外，在后续的所有机加和退、镀铬（镉）以及去应力等修理工序后都要进行NDT检查。

由于修理工序中可能导致缺陷的产生，各工序的NDT检查重点略有不同。

2.1 磁粉检查2.1.1 分解、退漆后的检查分解、退漆后的磁粉检查是进件检查。

进件检查是对零件整体全面的检查。

此阶段称为在役镀铬件的检查。

对于使用过的‘在役铬面’，磁粉检查的重点是铬层下的基体裂纹包括梯形裂纹，以及铬层脱落部位的基体腐蚀或裂纹等缺陷。

对于铬层面上的变色区域应仔细检查，因为变色区的表面可能存在过热现象，导致基体产生应力腐蚀裂纹（包括梯形裂纹）。

另外，零件在检查之前，要进行去应力处理，以消除在长期使用过程中产生的表面应力。

在应力释放过程中，表面有可能开裂或产生小裂纹。

2.1.2 退铬后、镀新铬层前的检查零件退掉铬层以及随后的修理加工去除缺陷、酸蚀、去应力等工序之后，磁粉检查的位置是去掉铬层的基体以及修理加工（去除缺陷）的区域。