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航空钢丝绳的生产和发展
发布时间：2023-03-02 14:02 文章来源：未知 文章作者：admin 点击数：
近几年来，由于航空工业迅速发展，各种新型军用飞机和民用客机不断研制成功和投入生产，对航空钢丝绳的产品质量和品种、规格不断提出了新的要求，尤其是使用在飞机操纵和控制
近几年来，由于航空工业迅速发展，各种新型军用飞机和民用客机不断研制成功和投入生产，对航空钢丝绳的产品质量和品种、规格不断提出了新的要求，尤其是使用在飞机操纵和控制系统的钢丝绳，由于飞机速度的增加，钢丝绳的强度也要求增加；对于长时间用于罗盘针矫正器，其作用对飞机每一个移动进行矫正而产生连续轻微的振动，要求钢丝绳具有一定的可靠安全性能。另外有些部位的钢丝绳由于更换困难，要求有很长的使用期限。对飞行在一万公尺高空的各种喷气式飞机，百分之九十的时间是在零下50℃以下使用的，当飞机通常在大气条件下降落时，由于温度变化极快，就会有水份结出露来，再加上当降落刹车时引擎倒喷，烟气流过副翼、辅助翼和垂直舵而造成钢丝绳严重污染，这种污染又要造成强烈的腐蚀。因此有些国家采用不锈钢材质来代替目前的普通钢材质。为了使产品质量达到理想水平，需作大量研究、试验、对比工作，才能保证飞机的空中运行和按一定的航线行驶。对于飞机来说，没有钢丝绳控制方向舵、副翼和引擎、着陆齿轮等，飞机就离不开地面，所以航空钢丝绳在飞机上是一个很重要部件。
生产工艺情况
一、普碳钢方面：
航空钢丝绳是属空间材料，一般都按特殊钢进行冶炼，即采用酸性平炉钢，其特点是纯度高、塑性好、夹杂物少（要求不超过三级），轧成钢坯后验收时，除了作化学成份C、Si，Mn、P、S、Ni、Cr、Cu分析外，还要把钢坯经过正火加工成棒，作抗张强度、屈服点、伸长率、断面收缩率的试验，钢坯断面进行酸浸评级宏观检查（一般疏松、中心疏松、偏析、皮下气泡、白点）及高倍组织、氧化物、硫化物、非金属夹杂物、晶粒度、脱碳全部合格后再轧成盘条；经检验后再拉丝制成航空钢丝绳。在生产中关键是热处理、电镀锌工艺。热处理钢丝直径为0.8~~1.2毫米，炉子温度为870~880℃，铅锅温度为500-510℃，经盐酸洗之，电镀锌后（电镀池硫酸锌溶液成份为750-950克/升），除机械性能、金相组织合乎要求外，其镀锌层要求很严，上锌量达到160克/米”。硫酸铜试验达到30秒4次，还保证水箱拔丝不掉皮，成品钢丝直径差达到土0.01毫米（也有单位采用先热镀锌后拉拔），水箱拉丝机直接打轴，经试验合格后再交制绳。
用于飞机控制系统的7×7、7×19结构钢丝绳要求中心股加粗，单独进行捻制，捻向是右捻，与成品绳捻向相同，其他股捻向为左捻，并要求股绳中心钢丝比第一层（下捻）丝粗，第一层（下层）丝比第二层（上捻）丝粗，因此7×7结构的航绳需用两种不同直径钢丝捻成。7×19结构航绳要用三种不同直径钢丝捡成，股捻距不超过8倍，绳捻距不超过6.5倍，用这种结构捻制成的航空钢丝绳，其结构紧密，切断后中心股不突出，疲劳寿命高。这种结构的航空钢丝绳从四十年代就已在飞机上使用，从美国、英国、日本进口的航绳取得的样品，全是这种结构捻制成的。目前国内各厂生产供应的航绳是按部颁标准（YB261-73）生产的，均用同直径钢丝捻制成绳，有时也生产少量用不同直径钢丝捡制的航绳，提供少数单位使用，大部分重要飞机还未采用，因此今后需要重新制订航绳标准，所有军用或民用航空钢丝绳全部采用这种新型结构航绳。结构及绳径规格应采用国防标准（LSO）系列，其各规格及技术性能如下：
钢丝绳|公称直径|绳径偏差（毫米）|钢丝绳破新最高允许重量结构|（毫米）|最小|最大拉力（公斤）（公斤/米）7×7|1.6|1.6|1.8|220|0.0117×7|2.4 |2.4|2.7 |420|0.0247×19| 3.2|3.2|3.5|910|0.0437×19| 4.0| 4.0|4.4|1270|0.0677×19|4.8|4.8 |5.2|1900|0.0977×19|5.6|5.6|6.0|2540|0.1277×19|6.4|6.4|6.8|3170|0.164上述空间标准系列即国际标准直径和强度是按照国际标准化组织发行的（LSO）国际标准R564要求制订的，（LSO）推荐钢丝绳直径和强度是根据美国军用标准MlL·W.1511A和A.L.C.M.A（国际空间材料和结构协会）推荐3310制订的。
在生产方面，为了使航空钢丝绳质量赶上和超过国外先进技术水平，除了钢质要求纯度高外，盘条要做盐酸腐蚀试验，举成品钢丝脱碳要严格控制。另外，钢绳股绳内层钢丝的润滑对钢丝绳疲劳性能和使用寿命有很大关系，钢丝绳内部线径配比要合理，要做到100%
不松散。缠绕钢丝绳工字轮的材质（木质）及内层包装材料都要保证钢丝绳长期储存而不变质，钢丝绳油脂要保证锌层在储存期间的光泽。
二、不锈钢方面：
为了提高航空钢丝绳低温疲劳性能（一般普碳钢航绳在零下50℃作疲劳试验时四万次就发生断绳，耐低温疲劳性能差）和耐大气腐蚀，延长钢丝绳使用寿命而选用不锈钢材质。美国选用302不锈钢，英国为了提高抗腐蚀性而采用含钼不锈钢，其化学成份如下：
%成
、份|C| Si |Mn | Ni |Cr |Mo P|S国家
美国 |0.15|1|2|8-12|17-20|—|0.045|0.03英国|0.07 |0.2-1|0.3-1|8.5-10|6.5-19|2.25-3|0.03 |0.03这些钢种经过电炉冶炼后，开坯轧成盘条，要经过深度腐蚀试验，钢丝要做晶间腐蚀敏感性试验，拉拔中钢丝要用氨气保护炉进行热处理，冷拔成钢丝后再进行抗拉强度试验，强度要求达到190公斤/mm2以上，缠绕试验合格后进行捻绳，其捻制方法和普碳钢相同，结构采用不同直径钢丝捻制，要求100%不松散。
根据美国军用标准MiL-C-5424A1963年订的疲劳性能（包括张力负荷，疲劳试验次数，疲劳后断口保证拉断力），其疲劳试验机悬重要达到65公斤（目前国产航空钢丝绳疲劳机只能达到50公斤），其技术要求如下：
组径|张万为加负荷疲劳试验次教|钢丝绳破断拉力|菠劳后的断裂强度
（mm）|a斤）|（次）|（公斤）|（公元）
3.18|9.05 |156000 | 797 |4314.76|21 |65000 |1670|8846.35|31.7|50000|2900|1495我国不锈钢航空钢丝绳虽然生产了一些，由于质量上还存在强度低、韧性差和表面等问题，至今还没正式使用在飞机上，需要进一步从技术和工艺上研究解决，以适应当前军用和进口喷气式客机的需要。
使用情况
航空钢丝绳到用户后，先用汽油将凡士林油脂洗掉，按需要长度截断，安装连接件，过去是用插扣接法，现在已发展为压接，即将钢绳装进套管后，挤压套管，将绳径压缩到比原绳径小25%，然后进行予拉伸，其拉力为原钢丝绳破断拉力的60%。除了解决使用过程中残余伸长外，还增加钢丝绳的疲劳性能。用于方向舵、升降舵及其调整片、副翼、弹仓门等，设计安全系数很低，一般为2~3。钢丝维报废有两种情况，一种是断1~3根钢丝即报废，一种是定期报废；如驾驶员坐椅下边的绳索非拆下来不能检查，有时按期拆下来后发现钢丝绳严重断丝。
一般用户在安装新航空绳时，表面涂一层油漆或蓖麻油来保护锌层。但是钢绳通过胶木滑轮时有下面几种因素产生应力：推动、温度变化、海洋性气候、引擎的废气、尘砂等原因都会产生腐蚀，导致应力的产生而造成断丝和磨损，使钢丝绳报废。所以提高钢丝绳防腐性能，延长使用寿命，减少更换次数是今后改进产品质量的努力方向。