1、HB中华人民共和国航空行业标准FL 9500HB 7739一2004航空金属制件失效分析程序与要求Failure analysis procedure and requirements foraeronautical metal material products2004一02一16发布2004一06一01实施国防科学技术工业委员会发布HR 7739一2004前言本标准由中国航空工业第二集团公司提出。本标准由中国航空综合技术研究所、北京航空材料研究院归口。本标准起草单位:北京航空材料研究院、贵州新艺机械厂、南方航空动力机械公司。本标准主要起草人:赵爱国、张卫方、朱明、付明华。HB 7739一2
2、004航空金属制件失效分析程序与要求1范围本标准规定了航空用金属制件失效分析的术语和定义、总则、程序与要求等。本标准适用于航空用金属制件的失效分析，也适用于其它武器装备用金属制件的失效分析。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包含勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GJB 451可靠性维修和术语GJB 2692飞行事故调查程序与要求HB 7478航空装备失效分析人员资格鉴定3术语和定义GJB 451确定
3、的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1制件product由金属材料制成的各种零件、部件及其组件等。3.2失效件failure product丧失规定功能的制件。3.3失效分析failure analysis对失效件的宏观特征与微观特征、材质、工艺、理化性能、规定功能、受力状态及环境因素等进行综合分析，判明失效模式与原因，提出预防与纠正措施的技术与管理活动。3.4失效模式failure mode失效的宏观表现形式和过程规律。3.5失效机理failure mechanism引起失效的内在原因和本质。3.6残骸wreckage因发生事故而破损的航空装备组件、附件、零件及其碎片等。3.7残骸分析wr
4、eckage analysis为查明事故原因而对残骸进行的检查分析工作.包括残骸拼凑、破坏顺序分析、痕迹分析、断裂及其IHB 7739一2004它失效特征分析、受载情况分析以及材质分析等。3.8痕迹witness mark力学、化学、热学、电学等因素单独地或共同地作用于制件，而在制件上形成的各种印迹、颜色或材料粘结等。3.9痕迹分析witness mark analysis对痕迹进行诊断鉴别，找出其形成和变化的原因，为失效分析提供线索和依据的过程。4总则4.飞失效分析的目的确定失效分析的对象(肇事件或首先失效件)，判断失效件的失效模式，找出引发失效的原因，提出改进或预防措施，防止同类失效事件再
5、次发生，保障航空装备的使用安全。4.2失效分析的原则4.2.1尖嘟:分析工作应遵守有关的法律和法规。4.2.2失效分析工作应做到科学严谨、客观公正、深人全面。4.3对失效分析人员的要求4.3. 1从事失效分析的工程技术人员应具备以下素质:a)坚持科学性、客观性和公正性的原则;b)工作作风严谨，具有优良的职业道德;日看问题全面，具有较强的逻辑思维能力;d)具有一定的专业基础理论知识和实践经验;e)具有较高的试验、分析技能。4.3.2失效分析人员应按HB 7478的有关规定，经过培训考核，并取得资格证书。4.4对仪器设备的要求分析用的仪器设备应在完好状态下使用，计量仪器须经检定合格后在有效期内使用
6、。4.5对环境条件的要求仪器设备使用时，应满足相应的试验环境(如温度、湿度等)要求。46失效分析的一般程序航空用金属制件的失效分析一般按下列程序进行:a)失效事件的调查;b)肇事件或首先失效件的确定;c)失效件的收集与保管;d)失效件背景资料的收集;e)失效分析方案与实施细节的制定;f)试验与分析;9)失效分析报告的编写。5程序与要求5.1失效事件调查5.1.1等级事故调查等级事故的相关调查应有失效分析专业技术人员参与，以了解其失效环境、相关制件及系统失效时的工作状况，为判断肇事件(或首先失效件)及综合判断失效原因提供依据。调查程序按照GJB 2692中zHB 7739一2004的有关规定及其
7、他相关标准进行，调查结束后，应形成事故调查报告。调查内容包括:a)事故发生的过程、地点以及周围的环境等;b)寻找事故残骸，记录残骸的分布与状态，并记录损伤的痕迹;c)调查事故发生前后及事故发生时装备的工作情况;d)收集有关的设计及工艺图样、工艺规程、生产过程以及工作原理等技术资料(含原始记录)。5.1.2非等级事故调查对未造成等级事故失效事件的调查应参照5.1.1的有关规定进行。5.2旅事件或首先失效件的确定根据5.1的调查结果，在对整个系统全面了解的基础上，综合系统地分析失效件的损伤特征(如痕迹、变形和断口等)，确定肇事件或首先失效件。5.3失效件的收集与保管对在调查中取得的失效件应按下列要
8、求进行收集与保管:a)失效件及其相关残骸的收集应充分;b)失效分析前应防止失效件发生新的损伤，应完整保护失效件损伤特征。严禁触摸、碰撞失效件断口及其它失效特征部位，严禁将两匹配断口对合，分析前严禁对失效件进行破坏性处理;c)失效分析过程中，有时需要对失效件进行分解。分解前，应用文字、草图、照相、录相等方式详细记录其相关位置与外观特征，包括尺寸、表面颜色与状态、损伤与变形、表面附着物等，详细记录分解过程。分解时应尽可能地保持失效件的原有状态。对分解的失效件应进行妥善的保管，避免遭受二次损伤、污染和腐蚀;d)失效分析后的失效件应妥善保管。5.4失效件背景资料的收集为了准确地分析引发失效的原因、应收
9、集失效件的有关资料，包括:a)失效件的基本情况，包括设计、制造、使用、维修以及履历等;b)国内外同类零件的失效情况等;c)其它。5.5失效分析方案与实施细节的制订在进行分析前，承担失效分析任务的单位，应在分析失效件有关背景资料的基础上，制订失效分析方案与实施细节。分析方案包括:分析目的、分析内容、试验方法及进度安排等。5.6试验与分析5.6.1失效件的宏观分析失效件在进行清洗和切割之前，用肉眼或放大镜对尺寸、表面颜色与状态、损伤与变形、表面附着物等形貌特征进行仔细地观察，并采用文字描述、草图构画、照相、录相等方式详细记录。失效件损伤特征及位置可在实体显微镜下作进一步的观察与分析，以便较全面地掌
10、握失效件的宏观特征(断裂起源与扩展方向、源区形貌、腐蚀与磨损的深度与颜色、损伤痕迹与特征等)，为判断失效模式提供依据。5.6.2失效件的微观分析在宏观观察与分析的基础上，利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)等对失效件损伤特征包括源区的位置、形貌特征、微区成分、材料冶金缺陷、源区附近的加工痕迹以及外来物等进行微观观察与分析，为判明失效模式、分析失效机理及失效原因提供依据。5.6.3失效件的材质及缺陷分析下列各项检验应在不破坏主要失效特征的前提下，按相应的标准进行:a)组织结构分析:用肉眼、光学显微镜和电子显微镜等对失效件的低倍组织、高倍组织、夹杂物及晶粒度等进行检查分析。必要时，用X射线能
11、谱仪或波谱仪等对微区成分进行分析;HB 7739一2004b)化学成分分析:在失效分析中，一般要对失效件的化学成分进行分析，以判定材料的成分是否符合标准要求。必要时，需对表面沉积物、腐蚀产物及表面镀层等进行成分分析;c)力学性能测定:根据失效分析的目的、要求及可能性，对硬度、室温拉伸、冲击、疲劳及高温下的力学性能等进行测定，以评定失效件的工艺与材质是否符合要求;d)无损检测:必要时，可对失效件或同批次制件进行X射线照相检验、磁粉检查、荧光渗透、超声波检查等无损检测;e)残余应力测定:必要时，采用X射线衍射法测定失效件或同批次制件的残余应力。5.6.4失效件的制造质且分析对失效件的制造工艺、加工
12、质量、结构尺寸等进行分析，以评定失效件的制造质量是否符合标准要求。5.6.5失效件的受力分析根据失效件结构的特点，分析结构的受力状态及应力大小，必要时采用应变法、光弹法等方法测定失效件承受的载荷并绘制结构受力图。5.6.6失效件的断口反推必要时，可对失效件的断口进行反推，以估算失效件的原始疲劳质量、疲劳寿命、失效过程中所承受的应力以及判断失效件断裂的先后顺序等。5.6.7模拟试验在需要与可能的条件下，通过模拟试验来验证制件失效的模式和原因。5.6.8综合分析根据现场调查结果及收集到的背景资料，结合5.6.1-5.6.7的试验分析结果，对失效模式与原因进行全面系统的综合分析，以判断失效模式，找出
13、失效的原因。5.6.9改进与预防建议针对失效原因提出相应的纠正、改进与预防措施，并在可能的条件下进行试验验证。5.7失效分析报告的编写5.7.1失效分析报告应层次分明、结构严谨、文字准确、图表清晰，一般应包括以下内容:a)任务的来源;b)背景情况介绍:失效件的制造工序、本身的功能、工作条件、发生失效事件的过程以及失效件的制造、修理及使用等基本情况;c)分析内容及方法:真实详细地记录分析内容和试验方法;d)试验过程及结果:客观地记录试验过程及得到的结果，试验过程中的各项检验测试均应有相应的分析报告;e)综合分析;f)结论;9)建议。5.7.2失效分析报告由承担失效分析的单位编写，并应具有签署、审批手续。5.7.3当失效分析过程中涉及到需要保密的问题时，失效分析报告应规定密级，并在规定的范围内使用。
