加农榴弹炮钢质用药筒有金属气泡问题课件

166式152毫米加农榴弹炮钢质用药筒有金属气泡问题

2电液伺服系统故障机理复杂、失效形式多样，故障的特征、原因普遍存在模糊性，为提高基于解析冗余的故障检测及容错控制研究的便利性和规范化，需要研究以数学表征的形式统一各种故障模式的方法和途径，建立各种故障的数学模型，并融入电液伺服系统的动态方程，为后续在线检测、辨识及容错控制策略设计奠定基础。电液伺服系统的故障建模需要考虑如下典型故障：①油液污染故障：油液污染是液压系统最常见的故障形式，对系统安全性有着至关重要的影响，同时也承载着众多的更深层次的故障信息；②内外泄漏故障：严重的外泄漏对于任何电液伺服系统都是极其危险的，必须及早发现可能存在的外泄漏并及时进行预防性维护；内泄漏难于观测，且其发展趋势往往呈现先慢后快的特性，因此在发生的早期阶段故障特征并不明显，对控制性能的影响也较小，甚至难以从控制性能变化上发现此类故障的发生，但任其发展却是十分危险的，因此实时监控内泄漏水平并预测其发展趋势非常重要；3③摩擦故障：摩擦特性的变化既与油液的粘度等性质及温度等工作环境相关，也与多种类型的故障机理密切相关，因此必须针对摩擦进行广泛而深入的研究，了解其在正常工况下可能出现的各种摩擦形式，准确区分随温度、环境等变化发生的正常性变化与发生故障时的异常变化，甄别系统是否发生摩擦故障，否则会导致故障检测的虚警率升高；④伺服阀放大器故障：伺服阀放大器故障极大地影响系统的开环增益及工作效率，因此针对此故障的检测与容错设计变得十分重要。⑤外干扰异常增大：外干扰异常增大是电液伺服系统主要的加性故障的呈现形式，往往表征了系统动力传输环节发生较大的特性改变，会从不同程度影响到电液伺服系统的控制性能甚至导致无法作动。5阀控单出杆电液位置伺服系统原理图6766式152毫米加农榴弹炮66式152毫米加农榴弹炮弹炮是根据前苏联D-20式152毫米加农榴弹炮仿制而成，1966年生产定型，大量装备部队，是目前中国人民解放军的主力加农榴弹炮。兵器简介该炮采用60式122毫米加农炮的炮架，只是将单筒身管更换为152毫米口径的身管，该炮与59-1式130毫米加农炮有60%以上的零部件通用。该炮采用药筒分装式炮弹，配有杀伤爆破榴弹、发烟弹。使用情况该炮于60年代末装备陆军军属炮兵和炮兵师，用以压制和歼灭敌生动力量和炮兵武器等装备，破坏野战防御工事，击毁装甲目标。属于中轻型武器运送方便8性能参数口径:152毫米行军状态全重:5720千克战斗状态全重:5650千克行军状态长:8690毫米行军状态宽:2420毫米行军状态高:2520毫米火线高:1220毫米身管长:4240毫米初速:655米/秒最大射程:17230米最小射程:4400米直射距离:800米最大射速:6-8发/分高低射界:-5度-45度方向射界:左30右28度炮班人数:9人66式152毫米加农榴弹炮10钢质用药筒有金属气泡问题问题概况：1985年7月份，某厂在66式152加榴炮用钢质药筒的生产和检验中，一度暴露出药筒筒壁金属气泡疵病问题，截至8月8日止，在85年第10炉至85年第14炉中共发现这类产品201发，详细情况见表1—112金属气泡的形式有两种，一是单个大气泡，(见图1--1a、b)，最大的气泡长约13毫米，宽约7毫米，约占气泡产品总数的四分之三；二是成叶密集分布小气泡(图1--1c、d)，约占气泡产品总数的四分之一。严重的气泡沿药筒壁厚从内表面刘外表面部存在。金属气泡药筒涉及5个炉号的洞材，11个批产品共计33000发。严重地影响产品的生产和验收图1--114描述材料韧性的指标通常有两种：（1）冲击韧性aK冲击韧性是在冲击载荷作用下，抵抗冲击力的作用而不被破坏的能力

通常用冲击韧性指标aK来度量。aK是试件在一次冲击实验时，单位横截面积（m2）上所消耗的冲击功（MJ）单位为MJ/m2。aK值越大，表示材料的冲击韧性越好。标准冲击试样有两种，一种是常用的梅氏试样（试样缺口为U型）；另一种是夏氏试样（试样缺口为V型）。（2）断裂韧性K1（单位为J/m）在实际生产中，有的大型传动零件、高压容器、船舶、桥梁等，常在其工作应力远低于σS的情况下，突然发生低应力脆断15原因分析：对金属气泡，军厂双方非常重视，多次召开会议查找原因，并于7月13日成立了质量攻关组，对金属材料、生产工艺、产品性能进行了全面检查分析和考核。经过研究决定进行以下各项试验和检查：

1)冲压工艺检查：在光端面、外旋车根型以及收口工序各抽查100发产品进行认真检查，未发现金属气泡疵病，抽取外旋黑皮料10发，加工为成品料，未发现金属疵病；

2)机加表面处理工艺检查：抽取20发表面处理前的产品，打磨后检查，未发现金属气泡疵病。抽取48发退漆产品，按退漆工艺重新表面处理，未发现异常，排除了退漆、磷化透氢造成气泡的怀疑。选取6发产品作过腐蚀酸洗试验，酸洗时间为25分钟，试验后未发现产品有金属气泡现象；16

3)钢材低组织检查：将产品有金属气泡出现的5个钢材炉号及前后相邻的2个钢材炉号进行低倍组织检查和分析比较，未发现异常，符合验收技术条件4)有金属气泡产品底部超声波探伤检查；在85年第62批和85年第66批产品中各抽取1发，从口部到根部均有密集分布气泡的产品，用5A-6型探伤机采用30度角斜接触超声波检查，发现85年第66批的筒底三个部位有较弱的伤波信号，理化室对这三个部位做了低倍组织检查，结果是一个部位有疏松，另两个部位有细微裂纹，说明缺陷在药彻底部同样存在；17

5)金属气泡产品进行高温加热试验：将1块有成片密集分布小气泡的药筒壁，将其放入850度的箱式电炉中，力口热8小时后取出，发现金属气泡大量凸起长大(见图1--2)，说明气泡中气体受热膨胀而使金属鼓起；图1--2186)金属气泡产品金相及氢气含量分析：7月30日和9月15日，请重庆特殊钢厂对气泡产品作金相和氢气含量分析，其分析结果如下：

A.对气泡内壁作电子探针能谱分析，点或面的分析结果，均发现有较高的：铝成分，分别为22.4%。和11.98%。

B.对气泡筒壁作全面的扫描电镜观察，发现材料表层或内部有较多的氧化铝、铝硅酸盐类型的夹杂物。

C.金相分析：药筒成品：取有金属气泡的样品进行分析，有较多的链状氧化铝型夹杂物，在正常产品中未发现有氧化铝型夹杂物。钢材：在产生气泡疵病原材料85年12炉和85年13炉的试片上进行金相观察，均有较多的大块状和链状夹杂物，在正常原材料85年9炉上未发现大块和链状夹杂物。D.氢气含量分析结果如表1--3。207)金属气泡药筒靶场试验：为摸清这种疵病对射击性能的影响程度，抽取了不同类型的气泡产品19发，分别进行强装药、低温正装药、时效强装药和时效低温正装药射击试验，试验结果未见异常。气泡产品强装药射击试验结果见表1--4表1--421

气泡产品低温正装药射击试验结果见表1--5表1--523

8)金属气泡原因分析和探讨：从上述产品试验、检查及理化分析的结果来看，金属气泡的产生主要是钢材木身存在气泡和氧化铝、铝硅酸盐类夹杂物，在药筒生产过程中，筒壁在外力作用下，不断引伸变薄，存在的气泡和夹杂物也随之扩展，加之表面处理过程小渗氢，受热使气休膨叭鼓凸金