数百人身亡，几度空难，金属疲劳到底有多恐怖？

01  华航空难，导致225人死亡

2002年5月，611号航班从台北中正机场(现为桃园机场)起飞，该航班准备飞往香港国际机场。飞行员和塔台进行完通话后便打开了自动飞行程序。

飞机在自动驾驶仪的控制下平稳爬升，但是在飞机快要接近正常飞行高度时(三万五千英尺)，突然从台北区域管制中心的雷达上消失了。空管人员频繁呼叫611号航班，却没有得到任何回应……

这就是著名的华航空难，机上乘客和机组人员共225人全部死亡。雷达记录显示CI611在坠毁时曾先分裂成四大块结构后才坠入海中。后调查员发现其中一块机尾蒙皮有修补过的现象，并有浓烈燃料味，证实该块蒙皮有严重金属疲劳的现象，经翻查肇事飞机的维修记录后，继而发现了整个空难的始末：

1980年2月7日，该航机曾在执飞时因机尾擦地损伤机尾蒙皮，当天被运回台湾进行临时维修。但华航仅用一块面积与受损蒙皮相若的铝板覆盖该处，并没有依波音所订的维修指引把整块蒙皮更换，该修补部分因此累积了金属疲劳的现象。该处裂开后，造成飞机机尾脱落并失控，最后因失压和失控坠毁。

小小的金属疲劳却引发了大悲剧，然而由于一个关键零件材料的失效引发的空难事件并不罕见！

02  EMB-120客机空难事件

事发后的EMB-120型支线客机

1995年，大西洋东南航空529号航班巴航工业EMB-120型支线客机从美国亚特兰大哈兹菲尔德-杰克逊机场飞往美国格尔夫波特-比洛克西机场过程中，因螺旋桨叶片被氯渣侵蚀导致疲劳断裂，致使左侧发动机舱和机翼侧面变形，飞机迫降不成，砸到地面，机身被摔裂成两半，后由于破碎的飞机残骸中到处是残余燃油，燃油引发大火，最终这场事故遇难9人。

03 波音737客机空难事件

阿罗哈航空243号航班波音737-200型客机

1988年，阿罗哈航空243号航班波音737-200型客机从希洛国际机场起飞，在前往檀香山的飞行过程中，由于舱盖的强度因严重的腐蚀和疲劳而降低，机体前端左边一小块天花板爆裂，机舱瞬间失压，导致由驾驶室后方一直到机翼附近的一大块机舱天花板被撕裂而脱离机体。虽然10多分钟后奇迹地在茂宜岛的卡富鲁伊机场安全迫降，但有一名机组人员不幸被吸出机舱外死亡。

由上述事例可见，金属疲劳引发的后果轻则危及飞行安全，迫使机群停飞，大批飞机或发动机要返厂修理换件，重则酿成机毁人亡的灾难性飞行事故。因此，对金属疲劳展开深入研究，对航空航天行业改进设计、提高飞行安全性，具有十分重要的意义。

04  金属疲劳是怎么回事？如何预防？

谈到金属疲劳，大家一定觉得很奇怪，难道金属也会疲劳吗？是的，金属跟人一样，超过了一定限度，就会疲劳。但金属疲劳同人的疲劳有着本质的区别：人疲劳后，经过一定的休息就可以恢复，而金属疲劳则永远不能恢复，因而造成许多恶性破坏事故，如轮船沉没、飞机坠毁、桥梁倒塌等。

金属疲劳是一个十分复杂的过程，从微观到宏观，受到众多因素的影响，尤其是对材料和构件静力强度影响很小的因素，对疲劳影响却非常显著，例如构件的表面缺陷，应力集中等。

100多年来，人们从未停止对金属疲劳的研究，其中最让人关注的，是如何对现代化工业设备采取预防和保护措施，防患于未然。比如，选择具有较高抗疲劳性能的材料，防止应力集中，合理布局结构，提高构件表面加工质量和采用一些新技术和新工艺等。

单就防止应力集中而言，需关注材料的最大应力、工作环境、应力状态。零件的疲劳破坏一般是从最大应力处开始，而应力集中通常是产生疲劳裂纹之源。

近年来，通过各种检测手段避免了很多因金属疲劳而可能发生的事故。比如利用X射线衍射法，就可检测出由于应力集中诱发的金属疲劳。在零构件成型服役前，甚至在制造过程中，通过检测手段发现应力集中现象，并采取措施均化应力，能有效杜绝疲劳破坏。

（X射线应力检测设备，图片由北京翔博科技提供）

当然，金属疲劳的分析及预防，远比想象得更加复杂。为方便大家学习，我们也从网上找到相关材料失效分析的视频（文章仅展示部分），感兴趣的朋友，，查看材料失效分析完整视频。