航空结构孔冷挤压强化工艺：原理、参数与常见误区

飞机结构上的孔是疲劳裂纹的高发区，因为孔边应力集中。冷挤压工艺通过在孔壁形成残余压应力，抵消部分交变载荷，能显著延长结构孔和紧固件孔的疲劳寿命。本文讲清冷挤压的原理、参数控制和应用边界。

冷挤压的基本原理不复杂。用一根比孔径略大的锥形芯棒或带凸台的挤压工具强行通过孔，孔壁材料发生塑性变形，卸载后孔壁残留压应力，孔边应力集中被部分抵消。残余压应力层深度与挤压量直接相关，挤压量过小没有效果，过大则孔壁损伤。

挤压量是核心参数。以铝合金结构为例，冷挤压量一般控制在孔径的 3% 到 5% 之间，具体按材料强度与孔径选择；钛合金与钢结构的挤压量比铝合金低，约在 2% 到 4%。挤压量由芯棒直径与孔径差决定，施工前用孔径规实测孔径，再选对应规格芯棒。

冷挤压前要保证孔的质量。孔壁不得有划伤、撕裂和毛刺，表面粗糙度满足图纸要求；挤压前清洁孔内切屑与油污，必要时涂润滑剂降低摩擦；挤压方向一般从结构外侧向内侧，芯棒进口端倒角要与孔口倒角匹配，防止孔口翻边。

挤压后的孔要做终检。用孔径规复测孔径，确认变形量在允许范围内；目视检查孔口与孔壁，出现裂纹、起皮和明显翻边的孔判废处理；关键结构孔还要做渗透探伤确认无表面裂纹。检验记录按孔位编号保存，与装配记录对应。

冷挤压不是所有孔都要做。设计图纸和修理手册会明确标注需要冷挤压的孔位，一般是主承力结构孔、高循环载荷孔和修理后恢复疲劳性能的孔；非关键孔和厚度不足的薄板孔不做冷挤压，避免不必要的变形。施工前对照图纸确认孔位清单。

冷挤压的常见误区有三个。第一，把冷挤压当成扩孔，扩孔改变孔径，冷挤压基本不改变孔径，施工后孔径只比原始值略大；第二，挤压量凭感觉控制，必须按芯棒规格与实测孔径计算；第三，挤压后不做复测，挤压效果无法确认。逐条规避才能保证质量。

冷挤压与干涉配合是两回事。干涉配合通过紧固件直径略大于孔径实现过盈连接，靠干涉应力传递载荷；冷挤压靠孔壁残余压应力提高抗疲劳性能。两者可以组合使用，但工艺顺序和参数不同，施工中要按手册区分，不能混为一谈。

冷挤压工艺在修理中的典型应用是裂纹孔修复后的强化。结构裂纹扩孔清除后，新孔往往处于原裂纹应力区，先冷挤压强化再安装紧固件，恢复疲劳性能；起落架接头、机翼对接孔和发动机安装节孔位都常用此工艺。施工工具按孔径系列配套，芯棒编号与孔径一一对应。

珠海佳力五金制品有限公司可为维修单位配套冷挤压芯棒、孔径规与挤压工具，按孔位清单核对规格，随货提供使用说明；同时提供常规航空紧固件与结构件的批量供应服务，采购咨询可直接联系 13928071304。

补充一个与设备维护衔接的说明：冷挤压芯棒与挤压工具按孔径编号存放，使用前检查表面状态，划伤与磨损的芯棒停止使用；工具使用次数记录在案，达到寿命上限即更换，保证挤压量稳定。

再补充一个与检验衔接的说明：挤压后孔壁用内窥镜检查，发现裂纹、起皮即判废；关键孔位配合渗透探伤复查；检验记录按孔位编号保存，与装配记录对应，追溯完整。

再补充一个与人员培训衔接的说明：冷挤压操作人员要掌握挤压量计算与芯棒选型方法，培训考核合格后上岗；施工参数记录在案，经验数据用于后续改进，避免凭感觉操作。

补充一个与材料搭配衔接的说明：冷挤压适用于铝合金、钛合金与钢结构孔，不同材料的挤压量不同；铝合金挤压量约孔径的 3% 到 5%，钛合金与钢约 2% 到 4%；材料强度越高，挤压量越要保守，参数按材料牌号核对。

再补充一个与记录衔接的说明：冷挤压施工记录要完整，包括孔位编号、原始孔径、芯棒规格、挤压量与复测结果；记录与装配文件对应，适航审查与后续检修时可直接追溯，减少重复验证。

再补充一个与常见误区衔接的说明：有人把冷挤压与热挤压混用，热挤压用于高温成形，冷挤压用于孔强化，工艺不能互换；也有人认为挤压后孔径不变就不用复测，实际挤压后孔径略有变化，必须复测确认在公差内。