本文對飛機(jī)的結(jié)構(gòu)腐蝕及防護(hù)進(jìn)行了簡要的介紹，首先表達(dá)了飛機(jī)腐蝕的重要性，由腐蝕造成的飛機(jī)事故屢屢發(fā)生，給人們帶來了非常嚴(yán)重的損失。接著介紹了影響飛機(jī)腐蝕的因素、飛機(jī)腐蝕的種類以及去腐蝕的方法和簡單的預(yù)防維護(hù)措施。 腐蝕帶來了昂貴的維護(hù)問題，嚴(yán)重影響人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。這一問題必須引起重視，做好防護(hù)與控制，確保飛機(jī)安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

    1.飛機(jī)腐蝕的重要性

    從目前波音公司采集的數(shù)據(jù)來看，世界航空公司機(jī)隊(duì)發(fā)生在飛機(jī)結(jié)構(gòu)上的二級以上腐蝕的報(bào)告率，從1993年至1997年呈下降趨勢，而1998年以后則呈上升趨勢。這就迫使航空公司要充分重視腐蝕問題。腐蝕給航空公司帶來了代價(jià)高昂的維護(hù)問題，而不當(dāng)?shù)木S護(hù)和對腐蝕的忽視，進(jìn)一步導(dǎo)致了腐蝕的產(chǎn)生和蔓延，其代價(jià)將是更加昂貴的。  目前飛機(jī)的服役期一般都要在20 年以上，從飛機(jī)的整體情況來看，飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕比機(jī)械疲勞問題更為嚴(yán)重。在航空史上，因腐蝕問題造成的飛行事故，過去也是屢屢發(fā)生。如1985年8月12日，日本一架B747客機(jī)因應(yīng)力腐蝕斷裂而墜毀，死亡人數(shù)達(dá)500余人。而英國慧星式客機(jī)和美國FIII戰(zhàn)斗機(jī)墜毀事件，則是國際上著名的應(yīng)力腐蝕典型事故。 因此飛機(jī)機(jī)體的腐蝕，特別是結(jié)構(gòu)件的應(yīng)力腐蝕和疲勞腐蝕往往會造成災(zāi)難性事故，危及人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

    2.影響飛機(jī)腐蝕的因素

    自然環(huán)境因素対腐蝕的影響  潮濕空氣是造成飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕的重要因素之一。潮濕空氣與地理環(huán)境是緊密相連的，我國地理環(huán)境和氣候條件十分復(fù)雜，受季風(fēng)影響明顯，全國大部地區(qū)都處在溫暖而潮濕的東南季風(fēng)和西南季風(fēng)控制下，暖季節(jié)時(shí)比世界上同緯度的國家和地區(qū)的溫度高，相對濕度和降雨量大。這些都是我國各機(jī)場的飛機(jī)腐蝕問題較為嚴(yán)重的原因。別外，工業(yè)大氣中含有大量的腐蝕性氣體，這些污染物中對金屬腐蝕最大的是二氧化硫氣體。如果大氣中含有超過百分之一的二氧化硫氣體時(shí)，腐蝕會急劇加快，特別是相對濕度超過百分之七十六時(shí)，腐蝕急劇加速同時(shí)對鍍鋅、鍍鎘層也有相當(dāng)嚴(yán)重的腐蝕作用。  飛機(jī)在航線使用過程中，由于地面和高空的溫差較大，飛機(jī)的機(jī)身內(nèi)部會形成大量的冷凝水。這些冷凝水通過排水通道流到貨艙底部。冷凝水中含有飽和狀態(tài)的氯離子，特別是經(jīng)常飛沿海地區(qū)的飛機(jī)，冷凝水中含有氯離子的成分就更高。氯離子對飛機(jī)結(jié)構(gòu)的腐蝕能起到嚴(yán)重催化作用，即對飛機(jī)結(jié)構(gòu)有很大的腐蝕作用。在飛機(jī)使用過程中，由于環(huán)境惡劣，如雨、雪、霧、沙塵天氣較多，空氣潮濕、鹽霧、工業(yè)大氣等原因，容易造成飛機(jī)表面涂層損壞，進(jìn)而發(fā)生化學(xué)、電化學(xué)腐蝕、應(yīng)力腐蝕。    當(dāng)大氣中的相對濕度大于65%時(shí)，物體表面會附著一層0.001微米厚的水膜，相對濕度越大，水膜越厚。當(dāng)相對濕度為100%時(shí)，物體表面會產(chǎn)生冷凝水。這些導(dǎo)電的水溶液便是引起結(jié)構(gòu)件腐蝕的最主要、最普遍的環(huán)境介質(zhì)。

    人為因素對腐蝕的影響

    飛機(jī)制造缺陷

    從飛機(jī)設(shè)計(jì)和制造來看，有一些原因是不可抗拒的腐蝕根源。為了讓飛機(jī)自身重量盡量的輕，而承載能力盡量的大，飛機(jī)設(shè)計(jì)的時(shí)候，大部分材料使用的是2024和7075的鋁合金。而需要強(qiáng)度大或有耐磨要求的地方又不得不使用鋼件或銅件。因此帶來不同的金屬相接的問題，造成不同金屬之間的電位差和導(dǎo)電通路。而各個(gè)部件組裝在一起時(shí)，縫隙會存水和贓物形成電解質(zhì)。有些結(jié)構(gòu)由于受力的需要又處于高應(yīng)力狀態(tài)形成應(yīng)力腐蝕的根源。而在制造過程中，由于生產(chǎn)工藝不當(dāng)，保護(hù)性涂層做得不好，缺乏腐蝕控制措施等等原因，都可能帶來腐蝕的隱患。

    飛機(jī)使用中存在缺陷

    在飛機(jī)使用過程中，飛行環(huán)境的惡劣，飛機(jī)表面涂層損壞，運(yùn)輸畜生、海鮮等易產(chǎn)生強(qiáng)電解液體的貨物都會使飛機(jī)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生腐蝕問題。偶然污染如水銀外溢，化學(xué)品外溢，廁所、廚房污物外溢和滅火劑殘留物等，也都可能造成直接或間接的腐蝕。而不負(fù)責(zé)任的飛機(jī)維修和勤務(wù)，也會使飛機(jī)面臨更多的腐蝕問題。

    3.腐蝕的幾種類型

    （1） 應(yīng)力腐蝕

    結(jié)構(gòu)件在拉應(yīng)力及腐蝕介質(zhì)的共同作用下而產(chǎn)生的腐蝕現(xiàn)象，一般出現(xiàn)在高接應(yīng)力區(qū)域，這類腐蝕的危害性最大而，壓應(yīng)力可以抑制應(yīng)力腐蝕。通常，應(yīng)力腐蝕呈樹枝狀，裂紋常被腐蝕物覆蓋，因此，很難被發(fā)現(xiàn)。應(yīng)力腐蝕，這種腐蝕是結(jié)構(gòu)在拉伸或壓縮應(yīng)力及腐蝕介質(zhì)共同作用下產(chǎn)物。一般出現(xiàn)在承受大載荷的飛機(jī)結(jié)構(gòu)部位，如地板龍骨梁上，桁條，機(jī)翼前后翼梁上，下桁條等處。如99年9月B-2340飛機(jī)在GAMECO完成“3C”檢時(shí)發(fā)現(xiàn)空調(diào)  組件安裝艙的隔框橫梁中段有一長約100mm,寬120mm的嚴(yán)重腐蝕。依據(jù)SRM的要求挖掉腐蝕部位，對其進(jìn)行搭接修理，噴涂防腐

    （2） 剝蝕

    剝蝕是晶間腐蝕的一種，發(fā)生在金屬晶粒邊界，多出現(xiàn)于由合金材料制成的擠壓型材。

    （3） 絲狀腐蝕

    絲狀腐蝕是表面噴有漆層的鋁合金表面腐蝕，腐蝕產(chǎn)物將漆膜拱起，外觀像絲狀或網(wǎng)狀，是特殊形式的縫隙腐蝕。通常是緊固件頭部的漆層老化開裂后形成縫隙，雨水和潮濕氣體進(jìn)入后形成縫隙腐蝕。出現(xiàn)絲狀腐蝕的主要部位是機(jī)身后部的下蒙皮。

    （4） 縫隙腐蝕

    發(fā)生在相似金屬交接的地方，如果有水分進(jìn)入，縫隙口的含氧量和縫隙內(nèi)的含氧量不同，形成電位差，含氧量高的縫隙口處金屬被腐蝕。一般出現(xiàn)在登機(jī)門門檻和貨艙門檻處。縫隙腐蝕——也叫濃差腐蝕，這類腐蝕是水分進(jìn)入縫隙后，由于縫隙口處與位于縫隙中間及底部的水分含量不同形成電位差。在含氧量高的縫隙口處，金屬就成為正極而被腐蝕。該類腐蝕一般出現(xiàn)在飛機(jī)的登機(jī)門門檻結(jié)構(gòu)，飛機(jī)的貨艙地板結(jié)構(gòu)，以及飛機(jī)客艙，廚房，衛(wèi)生間下部。當(dāng)發(fā)現(xiàn)這類腐蝕。

    （5） 點(diǎn)狀腐蝕

    金屬表面產(chǎn)生的針狀、點(diǎn)狀、小孔狀的一種極為局部的腐蝕狀態(tài)，或稱為孔腐蝕，俗稱“麻坑”。點(diǎn)腐蝕通常產(chǎn)生在金屬表面的保護(hù)膜不完整或破損處，當(dāng)保護(hù)膜損傷后，這種腐蝕最容易發(fā)生在晶粒邊界、夾雜物或缺陷處。常見于結(jié)構(gòu)螺栓光桿上極容易成為疲勞源，使螺栓迅速疲勞斷裂。

    （6） 微生物腐蝕

    霉菌繁殖所產(chǎn)生的分泌物對構(gòu)件的腐蝕稱為微生物腐蝕。影響油箱微生物繁殖的主要因素是：霉菌孢子、燃油、水和濕度。霉菌在燃油和水的交界面上繁殖，呈長絲狀，相互交織在一起形成網(wǎng)狀物或球狀物，看上去很黏，呈褐色或黑色。這種霉菌分泌物能破壞或穿透油箱鋁合金結(jié)構(gòu)保護(hù)層和密封膠，從而腐蝕鋁合金結(jié)構(gòu)。

    （7） 摩擦腐蝕

    兩個(gè)相連接結(jié)構(gòu)件，由于振動造成的相對運(yùn)動使結(jié)構(gòu)件磨損，新的磨損表面暴露在環(huán)境中，摩擦所產(chǎn)生的微粒反過來又加速磨損和腐蝕。常見于承受高頻振動的地方，如起落架的輪軸和操縱系統(tǒng)活動面的連接軸上。

    4.正確去除腐蝕的方法

    在飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理和日常維護(hù)工作中，根據(jù)SRM手冊、常規(guī)理論及經(jīng)驗(yàn)，一般有以下幾種腐蝕的修理原則。

    （1）因去除腐蝕而加工過的鋁合金表面，首先確認(rèn)腐蝕已經(jīng)被完全去除掉，并且加工表面光滑、清潔，不允許有金屬削、油污等污染物滯留在修理區(qū)域內(nèi)；恢復(fù)其原有的表面涂層，必要時(shí)再增加一層面漆，然后根據(jù)手冊要求噴涂防腐蝕抑制劑。

    （2）安裝修理件的配合表面均應(yīng)涂密封膠隔絕，必要時(shí)緊固件也應(yīng)涂密封膠濕安裝，所有止裂孔要涂底漆并用軟鉚釘或密封膠堵住。

    （3）修理件、孔壁、埋頭窩等處，均應(yīng)做表面防護(hù)處理，并噴涂底漆。

    （4）修理件材料盡量選取與相鄰結(jié)構(gòu)相容的材料，盡可能電位相當(dāng)；復(fù)合材料與合金材料之間也要相容，碳纖維樹脂板與鋁合金材料不能直接接觸，必要時(shí)可共固化一層玻璃纖維-環(huán)氧樹脂絕緣層；碳纖維樹脂板與鈦合金直接接觸時(shí)，不需要進(jìn)行特別防護(hù)處理。

    （5）在腐蝕環(huán)境下，被連接件與緊固件之間盡量相容。如果不相容，則應(yīng)該使用絕緣套筒、墊圈、涂刷密封劑等方法絕緣，而且，絕緣層要有足夠的厚度和覆蓋面。

    （6）修理用加強(qiáng)板盡可能選取帶包鋁層材料。

    （7）安裝鋼、鈦合金的零件，其配合表面應(yīng)涂密封膠濕安裝。

    （8）鋼修理件一般應(yīng)局部鍍鎘或恢復(fù)原涂層；或涂兩道底漆。

    5.維護(hù)預(yù)防措施

    除飛機(jī)制造工廠在設(shè)計(jì)制造方面采取措施外，使用部門在維護(hù)工作中也必須采取相應(yīng)措施。  航空機(jī)務(wù)人員外 場維護(hù)要特別 注意以下幾點(diǎn) ：

    （1）要防止各種油料、酸等溶液灑在金屬機(jī)件表面上以免金屬機(jī)件或保護(hù)層產(chǎn)生腐蝕。油漆層遇到各種油料酒精等溶劑會被溶解脫落如果不慎使金屬機(jī)件表 面沾上了這些液體。應(yīng)及時(shí)清除干凈，并立即恢復(fù)破壞了的保護(hù)層。金屬機(jī)件的保護(hù)層很薄，容易損傷，機(jī)務(wù)人員在外場飛機(jī)維護(hù)中要特別注意避免與工具 、砂石和其它較硬物體碰撞、摩擦 。

    （2）要做好防潮工作，注意飛機(jī)及其機(jī)件的防水和通風(fēng)。在機(jī)務(wù)維護(hù)中，盡可能地改善飛機(jī)的總體環(huán)境與局部環(huán)境，保護(hù)防腐涂層在壽命期內(nèi)完整有效。做到勤通風(fēng)。防止潮氣、水分或其它腐蝕性介與機(jī)體結(jié)構(gòu)件長期接觸沒有保護(hù)層的金屬機(jī)件表面。對有氧化膜保護(hù)層、油漆保護(hù)層和鉻保護(hù)層的屬機(jī)件，要防止水分長時(shí)間留在機(jī)件表面上。在雨、雪、霧 、霜之后，應(yīng)打開艙口通風(fēng)，使飛機(jī)內(nèi)部的氣散發(fā)。

    （3）對鍍鉻層的金屬機(jī)件要經(jīng)常涂潤滑脂。鍍鉻保護(hù)層硬度較大且耐磨，但有許多小孔，并有肉眼看不見的網(wǎng)狀裂紋，如果有電解液進(jìn)入其中，由于鉻的電位比鋼鐵的高，所以被保護(hù)的鋼鐵就容易腐蝕，這是鉻保護(hù)層的弱點(diǎn)。當(dāng)潤滑脂滲入鉻保護(hù)層后，一方面提高了鉻保護(hù)層的耐磨性，另一方面可防止水分進(jìn)入鉻層，從而提高了鉻保護(hù)層的防腐能力。所以，飛機(jī)的鍍鉻零件要經(jīng)常涂潤滑脂，使其滲入鉻層的小孔和網(wǎng)狀裂紋，然后將機(jī)件表面的潤滑脂擦去，以免沾上砂粒、塵土等使零件磨損。

    （4）重視鎂合金零件的防護(hù)。鎂合金的電位很低，極易電化腐蝕，因而鎂合金零件的防腐問題特別重要。嚴(yán)禁鍍銀、 鍍銅的零件與鎂合金零件接觸，凡是與鎂合金零件相接觸的鋼質(zhì)或銅質(zhì)零件必須鍍鋅，鋁合金件必須氧化處理。在鎂合金上安裝螺栓、螺釘時(shí)，必須在螺孔內(nèi)涂亞硒酸，在螺桿上涂工業(yè)凡士林，螺釘上則蘸漆。如果由于安裝搭鐵線而破壞了零件螺孔周圍的保護(hù)層，裝好后應(yīng)當(dāng)恢復(fù)好。鎂合金機(jī)件裂紋后應(yīng)更換，不允許鉆止裂孔。因?yàn)殂@止裂孔后，孔內(nèi)不易噴鍍保護(hù)層，且不好檢查腐蝕物侵入孔內(nèi)會加速機(jī)件的電化腐蝕。

    （5）水上飛機(jī)、艦載機(jī)長時(shí)間停放或者執(zhí)行任務(wù)后，要及時(shí)按照規(guī)定清洗機(jī)體和發(fā)動機(jī)。換季維護(hù)時(shí)要及時(shí)對機(jī)體結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵部位進(jìn)行探傷。

    6.結(jié)論

    腐蝕帶來了昂貴的維護(hù)問題，并將產(chǎn)生嚴(yán)重后果。隨著飛機(jī)的老齡化，以及運(yùn) 行環(huán)境的變化，腐蝕問題必須提到每個(gè)航空公司的日程上來。腐蝕是一個(gè)自然現(xiàn)象，最好的辦法是采取完善的腐蝕防護(hù)與控制措施，將腐蝕破壞的速率降低到最小，使飛機(jī)實(shí)際壽命達(dá)到或超過設(shè)計(jì)壽命，確保飛機(jī)安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。


 

責(zé)任編輯：王元

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