ICS 49.080 V 21
HB 8327-2013
发动机用导管刚性连接件规范
Specification for rigidity connector of engine
2013-10-13 发布 2014-03-01 实施
中华人民共和国工业和信息化部发布
前言
本标准依据 GB/T 1.1-2009 编写。
本标准由中国航空综合技术研究所归口。
本标准起草单位:中国航空综合技术研究所、沈阳发动机设计研究所。
本标准主要起草人:李俊昇、文放、司荣宁、张让威、焦志强、廖惟宇、吴子龙。
发动机用导管刚性连接件规范
1 范围
本标准规定了发动机用导管刚性连接件的要求和质量保证规定等。
本标准适用于工作压力不大于 28MPa 的流体系统的设计、制造和验收。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2828.1 计数抽样程序第 1 部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划GB/T 2965 钛及钛合金棒材
GJB 52 MJ 螺纹首尾
GJB 456 飞机液压系统温度型别和压力级别
GJB 2218A 航空用钛及钛合金棒材和锻坯规范
GJB 2294 航空用不锈钢及耐热钢棒规范
GJB 2296 航空用不锈钢无缝钢管规范
GJB 2611 航空用高温合金冷拉棒材规范
GJB 3230 航空液压导管和接头试验方法
HB 4-1 扩口管路连接件通用规范
HB 4-31~43-2002 扩口式组合导管第 1 尺寸系列
HB 4-55-2002 导管弯曲半径
HB 5800 一般公差
HB 6077-2008 模锻件公差及机械加工余量
HB 6133 液压软管、导管、接头组件的脉冲试验
HB 6442-1990 飞机液压导管及连接件弯曲疲劳试验
HB 6999 螺纹连结的导管(软管)安装拧紧参数的确定方法
HB 7000 24˚无扩口导管安装拧紧控制及试验要求
HB 8328 发动机导管连接用接头或管嘴设计方法
HB 8329 发动机导管连接用异型接头或管嘴通用芯部设计要求
HB 8330 发动机导管连接用接头或管嘴的钎焊端
HB 8331 发动机导管连接用接头或管嘴的熔焊端
HB 8332 发动机导管连接用 74˚锥面连接的阳端头
HB 8333 发动机导管连接用 74˚锥面和球面连接的阴端头
3 要求
3.1 材料、热处理、表面处理
3.1.1 材料
导管或连接件的材料应由推荐的材料或能通过鉴定试验的其他等效材料制造。推荐使用的连接件材料及其标准见表 1,推荐的导管材料及其标准见表 2。
表 1 连接件材料
表 2 导管材料
3.1.2 热处理
零件或材料的热处理按零件标准或图样规定,标准或图样中未规定的,按下述规定热处理:
a) 不锈钢固溶;
b) 本标准均未规定热处理的,应符合原材料标准的要求。
3.1.3 表面处理
零件的表面处理按标准或图样的规定,标准或图样中未规定的,按下述规定处理:
a) 不锈钢零件钝化;
b) 钛合金零件阳极化,厚度为 2μm~5μm;
c) 高温合金镀银 3μm~7μm;
d) 不锈钢螺母与不锈钢接头配合时应镀银、镀铜或有其他能防止咬合的镀层。
3.2 螺纹
3.2.1 螺纹侧面 Ra 值应不大于 3.2μm。连接件的外螺纹宜滚制。
3.2.2 对滚制螺纹,螺纹受压侧面的任何部位、螺纹根部和非受压侧面不应有折叠、裂纹、表面变形和发纹。螺纹牙顶或中径以上的非受压侧面允许有深度不超过表 3 所规定极限值的折叠和发纹。
表 3 滚制螺纹的最大重叠和表面变形深度单位为毫米
3.3 外观
3.3.1 连接件的零件应符合图样和本标准的要求且无毛刺和毛边。
3.3.2 密封表面 Ra ≤0.8μm,其余机加表面 Ra ≤3.2μm,锻件和棒材的非机加表面应有一致的质量和状态且无裂纹、折叠、裂缝、凹陷,或者是用肉眼或无损检测可见的缺陷。
3.3.3 管接头或管嘴的非加工表面允许有加工螺纹的痕迹。
3.3.4 导管内表面不应有外来夹杂物、凹陷和凸瘤。
3.4 尺寸和公差
3.4.1 零件的端头尺寸和公差应符合 HB 8328~HB 8333 的规定,零件的尺寸和公差应符合图样的规定。
3.4.2 除非另有规定,模锻件公差不低于 HB 6077-2008 的 F 级。
3.4.3 除非另有规定,模锻件模锻角度为 6˚~7˚,未注圆角半径 R 为 2mm。
3.4.4 在锻坯上滚制外螺纹时,首尾按 GJB 52 的规定。
3.4.5 对于从两端钻制流体通道的直通管接头,在钻孔交汇点处两孔之间的偏移量不应超过 0.2mm,允许用直径比规定通道最小直径小 0.3mm 的量规检查;直角管接头和弯管接头在流体通道接合处横截面积不应小于最小通道的截面积,可以用直径比规定通道最小直径小 0.3mm 的硬质小球进行通过性检查。
3.4.6 一般公差按 HB 5800。
3.5 导管工作压力
导管的工作压力由导管材料、公称外径或公称内径、公称壁厚决定,并用公式(1)计算得到:
P=Pmin/4………………………………………………(1)
式中:P 为工作压力,Pmin 为最小爆破压力,单位为兆帕(MPa),按 HB 4-31~43-2002 中的 3.2计算得出。
3.6 性能试验要求
3.6.1 总要求
导管/接头组件应能够通过 3.6.2~3.6.9 规定的性能试验。
3.6.2 耐压试验
进行耐压试验时,试验组件应无泄漏、明显的永久变形或其他可能影响到按指定力矩值装配的能力的故障。除连接强度试验的试验件外的所有试验件都要进行耐压试验。
3.6.3 气压泄漏试验
组件应通过指定工作压力的气压试验而没有渗漏或其他故障。
3.6.4 脉冲试验
试验组件应满足如下要求而没有渗漏或其他故障:
a) 脉冲次数:最少 2×105 次循环;
b) 温度:135℃±15℃;
c) 升压速率:1225MPa/s~2100MPa/s;
d) 脉冲频率:(70±5)次/min;
e) 波峰:公称压力的 140%~157%;
f) 安装力矩:最小力矩值安装。
3.6.5 爆破压力试验
一半数量的组件在常温下进行试验,一半数量的组件在 135℃±15℃的温度下进行。在达到规定的最小爆破压力之前不应有渗漏或爆破,但允许导管膨胀。
3.6.6 温度冲击试验
接头组件承受温度和压力冲击时,应无泄漏、永久变形,或其他影响接头装配或拆卸的故障。
3.6.7 弯曲疲劳试验
按本标准 4.4.7. 1 所规定的方法进行试验,应能通过 107 次循环试验。
以 GJB 456 规定的 II 型 D 级钢制连接件和符合本标准要求的 1Cr18Ni9Ti 固溶导管作为基准产品,应能通过 107 次循环试验。
设计、材料、连接工艺、温度级别和压力级别不同的产品通过对比试验进行鉴定,当采用 4.4.7.1的方法试验时,合格产品在基准产品相同挠度条件下应能通过 107 次应力循环。采用 4.4.7.2 的 S-N 曲线方法时,其疲劳寿命应相当或超过基准产品。
3.6.8 重复装配试验
用规定的最小和最大力矩值安装,接头组件承受 25 次重复装配试验,不应出现:
a) 泄漏;
b) 用手不能将接头装配到连接处;
c) 不能用开口扳手安装或拆卸的六角螺母变形。
3.6.9 连接强度试验
最小轴向拉力见表 4,在达到规定的载荷前,组合导管不应发生连接失效。其他设计的最小轴向拉力不低于 4 倍工作压力所形成的轴向拉力。
表 4 导管连接强度
3.7 拧紧控制
导管在进行性能试验和在发动机上安装时均应进行拧紧程度的控制,74˚扩口组合导管和球面导管按 HB 4-1,其余按 HB 7000 控制或按 HB 6999 确定力矩。
3.8 其他要求
3.8.1 导管预装的工艺参数和检验应符合组合导管标准或图样的规定。
3.8.2 组合导管端部直线段的长度应符合 HB 4-55-2002 中 4.4.2 的规定。
3.8.3 无扩口导管在机上拧紧连接装配后,螺母和接头的连接处应用红色漆条作好检验标记。
4 质量保证规定
4.1 检验分类
连接件的检验分为鉴定检验和质量一致性检验。
4.2 鉴定检验
4.2.1 当新产品研制、首次生产、转厂生产、材料、工艺方法有重大改变或长期停产后恢复生产时,需进行鉴定检验。
4.2.2 鉴定检验应在零件鉴定和典型结构鉴定之间任选一种。基材相同的稳定化(含稳定化元素钛和铌)不锈钢和非稳定化不锈钢制品不需要分别进行鉴定检验。鉴定检验的检验项目、检验要求、检验方法按本标准的规定。
注 1:零件鉴定是指连接组件的每一种规格和每一种材料组合都进行鉴定检验。
注 2:典型结构鉴定是指对 HB 8328 中规定的端口和芯部进行鉴定,经鉴定合格后的芯部与鉴定合格后的端口可按HB 8328 中规定的组合形式进行组合,组合后的零件也认为是满足本标准要求的零件,不必再进行零件鉴定。
4.2.3 鉴定检验的项目、考核的典型结构数量,试验方法和性能要求应符合表 5 的规定,不同的接口种类在符合表 5 规定的考核数量的条件下可组合鉴定。
4.3 质量一致性检验
4.3.1 检验内容
质量一致性检验的内容按表 6 进行。
4.3.2 非破坏性检验
4.3.2.1 检验抽样
材料、螺纹、表面粗糙度、尺寸、标记、表面缺陷的检验抽样按 GB/T 2828.1 一般检验水平 II 级进行。
表 5 鉴定检验内容
表 6 质量一致性检验内容
4.3.2.2 缺陷分级
连接件的缺陷根据其对安全性和可用性的影响按表 7 分级。各级的定义如下:
a) 重大级:会导致故障或使零件失效;
b) 次要 A 级:对可用性有轻微影响;
c) 次要 B 级:不影响使用。
4.3.2.3 接收质量限
按表 7 分级的各种缺陷的接收质量限(AQL)如下:
a) 重大级:AQL 0.015;
b) 次要 A 级:AQL 0.040;
c) 次要 B 级以及表 7 未列入的缺陷:AQL 0.065。
表 7 缺陷分级
表 7 缺陷分级(续)
4.3.3 破坏性检验
4.3.3.1 抽样和接收质量限
破坏性检验按 GB/T 2828. 1 的特殊检查水平 S-1 抽样,接收质量限为 0。
4.3.3.2 要求和方法
破坏性检验包括如下内容:
a) 爆破压力试验要求按 3.6.5 规定,试验方法按 4.4.5 规定;
b) 连接强度试验要求按 3.6.9 规定,试验方法按 4.4.9 规定;
c) 其他破坏性检验的要求按相应的材料规范、工艺规范、专用规范、惯例或图样规定, 晶粒流向检查的方法按 4.4.1c),其余破坏性检验的方法按 4.4. 1d)。
4.3.4 拒收和重新试验
拒收批再提交进行重新试验和验收,抽样应符合 GB/T 2828. 1 的规定,用于非破坏性检验且不满足这些检验要求的零件和进行破坏性试验的零件应剔除。
4.3.5 质量控制记录
供货方应将每一批的检验记录保存至少 5 年。在订货方有要求时, 应能够提供证明同相应材料规范符合性的化学成分分析、力学性能试验及冶金试验记录。
4.4 检验方法
4.4.1 产品检查
旨在确认连接件材料、尺寸、螺纹、壁厚、表面缺陷、粗糙度、标记和外观同本标准和相应标准符合性的产品检查方法如下:
a) 除非另有规定,尺寸和表面粗糙度使用通用检验方法检查;
b) 材料确认:生产厂应对所使用的所有炉批号的材料按相应材料规范和热处理规范的要求对化学成分和力学性能进行符合性确认,对原材料的确认应在未进行热处理的产品上进行;
c) 不连续性:滚制螺纹的侧面应进行低倍检查,样件应从已加工完成的零件中抽取并将螺纹部分沿轴向剖开以显示其同 3.2.2 的符合性,剖面应抛光并蚀刻以充分显示表面缺陷;
d) 除非规范、惯例、图样或订货方另有要求, 外观、缺陷和破坏性检验采用制造商现行有效的方法。
4.4.2 耐压试验
耐压试验按 GJB 3230 进行。
4.4.3 气压泄漏试验
试验件按最小拧紧力矩进行安装,并用空气或氮气进行工作压力或系统压力试验,最少保持压力5min。
4.4.4 脉冲试验
除 3.6.4 规定的内容外,其余按 HB 6133 进行。
4.4.5 爆破压力试验
除 3.6.5 试验要求外,按照 GJB 3230 进行。
4.4.6 温度冲击试验
接头组件应安装在温度试验箱中,一端可以自由活动。试验组件充满液压油后, 将试验箱的环境温度降到-54℃±1℃,保温 2h。之后,试验箱温度仍保持在-54℃±1℃,突然充入压力为 0.35MPa 温度为 135℃±3℃的液压油。热油充满接头组件 15s 内,按 3.6.2 的规定进行。
4.4.7 弯曲疲劳试验
4.4.7.1 107 次循环试验
试验方法和应力按 HB 6442-1990 中 3.3 的规定,试验过程中导管和连接件不应出现渗漏和破坏。
4.4.7.2 绘制 S-N 曲线
可以用绘制 S-N 曲线来代替 107 次循环试验,试验方法按 HB 6442-1990 中 3.3 的规定进行。
为了绘制 S-N 曲线,需准备 8 个试验件(分成 4 组,每组 2 件),每组试验件用于四种应力水平之
一。其中三组试件采取不同的高应力水平以取得破坏时的循环数, 一组试件在维持 107 次循环不破坏的较低应力水平。
4.4.8 重复装配试验
25 次重复装配试验共分 5 个过程,每个过程重复装配 5 次。
第一个过程的第 1 次装配,接头组件无外部润滑,一端用最大装配力矩,一端用最小装配力矩。安装完成后拆卸接头组件,然后进行下一次安装。从第 2 次安装开始需要对螺纹和密封表面进行润滑,每
次安装密封表面应相对旋转 60˚~90˚。第 5 次拧紧后,接头组件应按 3.7.3 进行气压泄漏试验。气压泄漏试验过程中任何泄漏都应认为是试验失效。气压泄漏试验后进行第二个过程。每个过程进行完毕接头组件每端的安装力矩大小应互换。气压泄漏试验的进行是在第 5、10、15、20、25 次装配完成后进行。
4.4.9 连接强度试验
按照 GJB 3230 的规定进行试验。
4.4.10 试验条件
4.4.10.1 除非另有规定,试验的温度为常温。
4.4.10.2 除非另有规定,应用如下介质进行试验:
a) 气压渗漏试验的试验介质为空气或氮气;
b) I 型或 II 型系统试验用石油基液压油,推荐用YH-10;
c) III 型系统试验用硅酸酯基液压油;
d) 无论实际系统使用何种介质,都可以用水作试验液;
e) 为保证安全,气体介质仅用于气压泄漏试验,所有其余加压试验使用液体介质。
4.4.10.3 试验样件应按表 5 的示意图组装,装于导管末端的管套应与实际使用的结构一致,接头的安装拧紧力矩应符合 HB 4-1 和 HB 6999 的规定。鉴定检验时,除非另有规定,所有考核端的一端按最大拧紧力矩安装,另一端按最小拧紧力矩安装。
4.4.10.4 液压系统接头在安装时用工作液或润滑剂润滑,润滑剂应与系统工作液相容且本质上与工作液有相同润滑特性。
5 交货准备
5.1 清洁
包装前,所有零件应无油、脂、防腐蚀剂、灰尘或其他外来物质。
5.2 包装
5.2.1 除非订货方同意,连接件的包装应符合 5.2.2~5.2.4 的规定。
5.2.2 所有接头和异型管嘴应独立包装以避免在运输和贮存过程中的破坏或受损。除非订货方同意,同一种类和规格的螺母、直通管嘴、堵头和堵帽应按表 8 规定的件数进行单元包装。
表 8 每个单元包装中的零件数
5.2.3 5.2. 1 中所规定的单元包装应装入中间容器中,每个中间容器中所容纳的单元包装数不应超过表 9 的规定。
5.2.4 需要进行二次装箱时,应以能够确保安全运抵目的地的方式,将经运输方同意的包装装入商用集装箱中。
表 9 中间容器中的单元包装数量
5.3 标志
5.3.1 在零件的容器上应清晰地标出完整的零件代号。
5.3.2 中间容器中应放有装箱单,上面注明包装中的完整零件代号、承制厂名称或商标以及内部所容纳单元包装的数量。容器的外部应有完整的零件代号和承制厂名称或商标。
5.3.3 所有标记方法应符合本标准及相应零件标准的规定。
5.4 检查
包装、装箱和标记应按表 8 交货准备栏进行抽样检查,抽样应符合 GB/T 2828. 1 的特殊检验水平S-3 级进行,AQL 为 4.0。
5.5 贮存
零件放置在干燥房间的零件架上,应使其避免机械损伤及外来物污染。