民用飛機(jī)是在一個(gè)存在著濕氣和鹽份的自然環(huán)境以及被認(rèn)為是能產(chǎn)生許多具有腐蝕性化學(xué)物質(zhì)的環(huán)境中工作,飛機(jī)的許多構(gòu)件都暴露于一個(gè)腐蝕性的環(huán)境中。國(guó)際運(yùn)輸協(xié)會(huì)指出:腐蝕和疲勞是飛機(jī)失效的兩大主要因素,所以飛機(jī)的設(shè)計(jì)、制造和航線上的維護(hù)保養(yǎng)對(duì)防止腐蝕的控制必須引起足夠的重視。
飛機(jī)腐蝕的類型
電化學(xué)腐蝕
飛機(jī)電化學(xué)腐蝕指的是飛機(jī)的一些金屬構(gòu)件同電解質(zhì)溶液接觸后,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng),使得金屬構(gòu)件的晶格排列順序發(fā)生變化,金屬構(gòu)件原有的物理、化學(xué)以及機(jī)械性能同設(shè)計(jì)要求不相符。
應(yīng)力腐蝕
飛機(jī)應(yīng)力腐蝕指的是飛機(jī)上的一些構(gòu)件在拉應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)作用下產(chǎn)生的腐蝕,一般在飛機(jī)構(gòu)件的高接應(yīng)力區(qū)出現(xiàn),這類腐蝕對(duì)飛機(jī)的危害性最為嚴(yán)重,被腐蝕的構(gòu)件上產(chǎn)生樹枝狀的裂紋,并且裂紋被腐蝕物覆蓋,如果不經(jīng)仔細(xì)檢查很難發(fā)現(xiàn)。
飛機(jī)腐蝕的防護(hù)措施
在飛機(jī)設(shè)計(jì)階段做好防腐蝕工作
飛機(jī)的腐蝕問題一般出現(xiàn)在使用階段,為了能夠有效避免飛機(jī)使用過程中出現(xiàn)腐蝕問題,應(yīng)加強(qiáng)飛機(jī)設(shè)計(jì)階段的防腐蝕工作,避免在飛機(jī)使用過程中因飛機(jī)發(fā)生腐蝕再采取相關(guān)的處理措施,增加維修費(fèi)用并且降低飛機(jī)飛行的安全系數(shù)。
1對(duì)腐蝕敏感部位應(yīng)有維護(hù)口蓋,以便清潔和及早發(fā)現(xiàn)腐蝕損傷。
2易腐蝕的結(jié)構(gòu)連接處其貼合表面應(yīng)采用適合的隔離層和端緣密封予以保護(hù)。
3室溫固化的膠黏劑系統(tǒng),大氣中濕氣會(huì)沾膠接線逐漸侵入而引起腐蝕,因此應(yīng)盡量限制。如果必須要采用,零件膠接表面需經(jīng)陽(yáng)極化處理后涂上底膠。
4應(yīng)力腐蝕幾乎均發(fā)生在晶粒方向的橫斷向,應(yīng)避免在短橫向上有剩應(yīng)力。
5盡量避免不同電勢(shì)金屬的接觸連接,不可避免時(shí),其接觸表現(xiàn)必須采取相應(yīng)保護(hù)措施或隔離層等措施。
采用先進(jìn)防腐蝕材料
(1)內(nèi)部連接件防護(hù)材料。
飛機(jī)內(nèi)部連接件防護(hù)材料的滲透性和水置換性比較好,能夠?qū)w機(jī)結(jié)構(gòu)縫隙處、機(jī)體材料孔隙中的水分及水性腐蝕介質(zhì)置換到外邊,并在這些孔隙內(nèi)部和結(jié)構(gòu)縫隙處形成一層防止腐蝕介質(zhì)再次進(jìn)入到這些位置造成腐蝕的保護(hù)膜。對(duì)于已經(jīng)被腐蝕的飛機(jī)構(gòu)件或部位,使用內(nèi)部連接件材料可有效減緩腐蝕的進(jìn)一步發(fā)展。該種材料目前已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外的民用飛機(jī)和軍用飛機(jī)設(shè)計(jì)制造中得以廣泛的應(yīng)用。
(2)飛機(jī)表面清洗劑。
飛機(jī)表面清洗劑是一種合成清洗劑,清洗劑中含有表面活性劑、無(wú)機(jī)緩蝕劑、有機(jī)緩蝕劑和少量的助劑。這類清洗劑主要作用是去除飛機(jī)表面上的油污和抑制飛機(jī)表面金屬腐蝕,并且對(duì)除金屬材料外的其他材料無(wú)任何影響。此外,該種材料不含有毒物質(zhì)和污染環(huán)境的物質(zhì),是一種綠色環(huán)保,性能穩(wěn)定的表面清洗劑,該種清洗劑已在航空領(lǐng)域得以廣泛的使用,防腐蝕效果良好。
(3)表面硬膜脫水防銹劑。
表面硬膜脫水防銹劑主要是針對(duì)飛機(jī)表面損傷,基體材料外漏時(shí)所使用的臨時(shí)性防護(hù)材料。避免飛機(jī)基體裸漏在空氣中或者其他惡劣環(huán)境中發(fā)生腐蝕。通常該種防銹劑的防護(hù)周期為半年到一年。
采用先進(jìn)的防腐蝕技術(shù)
(1)提高金屬的抗氧化能力。
在飛機(jī)設(shè)計(jì)制造過程中對(duì)飛機(jī)的鋁質(zhì)構(gòu)件或者鋁合金構(gòu)件進(jìn)行熱處理,使這些構(gòu)件表面形成氧化膜(氧化鋁氧化膜),可有效提高這些構(gòu)件的抗氧化能力。
(2)對(duì)于應(yīng)力腐蝕的處置。
目前科研領(lǐng)域已開發(fā)了多種耐應(yīng)力腐蝕的不銹鋼,比如高純度奧氏體鎳鉻鋼、高硅奧氏體鎳鉻鋼、奧氏體雙相鋼等。這些鋼材的質(zhì)量輕、強(qiáng)度和韌性好。其中奧氏體雙相鋼能夠在高溫高壓環(huán)境中發(fā)揮其抗腐蝕性能,此外該種鋼材還具有抗小孔腐蝕和抗縫隙腐蝕性能。該種鋼材已在國(guó)內(nèi)外的飛機(jī)制造領(lǐng)域中得以廣泛的應(yīng)用。
噴丸處理是一種新型的防應(yīng)力腐蝕技術(shù),將該項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用到飛機(jī)金屬設(shè)備結(jié)構(gòu)中可使金屬設(shè)備結(jié)構(gòu)表面的拉應(yīng)力轉(zhuǎn)化為壓應(yīng)力。
(3)大氣腐蝕飛機(jī)的防護(hù)措施。
飛機(jī)腐蝕最為常見的就是大氣腐蝕。特別是高溫、高濕及高鹽分空氣對(duì)飛機(jī)的腐蝕更為嚴(yán)重。關(guān)于大氣腐蝕飛機(jī)的防護(hù)措施目前比較常用的有兩大措施,即暫時(shí)性大氣腐蝕防護(hù)和長(zhǎng)期大氣腐蝕防護(hù)。
暫時(shí)性大氣腐蝕防護(hù)常用的防護(hù)方法有:
①水溶液緩蝕法。該方法主要是利用緩蝕劑分子在飛機(jī)金屬構(gòu)件表面生成不溶性保護(hù)膜,變金屬表面活化態(tài)為鈍化態(tài)。比較常用的緩蝕劑主要有亞硝酸鹽、磷酸鹽、苯甲酸等。
②防銹油緩蝕法。防銹油是以礦物質(zhì)為基體,添加油性溶液緩蝕劑及輔助劑配置而成的,輔助劑一般有抗氧化劑、防霉劑以及消融劑等;將防銹油噴涂或涂刷到飛機(jī)金屬構(gòu)件表面上可抑制其被腐蝕。該種方法在飛機(jī)的制造環(huán)節(jié)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)和貯存環(huán)節(jié)中使用得較多。
長(zhǎng)期大氣腐蝕防護(hù)措施一般是在飛機(jī)的制造過程中通過電鍍、添加有機(jī)涂層、熱鍍金屬、磷化或鈍化等方式對(duì)飛機(jī)的鋁合金或鋁材料設(shè)備或構(gòu)件進(jìn)行處理,可達(dá)到長(zhǎng)期防止大氣腐蝕的目的。
做好飛機(jī)的常規(guī)防腐蝕維護(hù)工作
(1)定期對(duì)飛機(jī)進(jìn)行清洗。
飛機(jī)在飛行過程中不可避免地會(huì)在其機(jī)體結(jié)構(gòu)表面留有灰塵、細(xì)小的金屬碎屑以及其他腐蝕性介質(zhì)等物質(zhì),這些物質(zhì)吸收空氣中的水分會(huì)加劇飛機(jī)結(jié)構(gòu)局部環(huán)境的腐蝕。此外,如果飛機(jī)結(jié)構(gòu)表面的金屬碎屑不及時(shí)的清理掉,可能飛機(jī)在下次的飛行中金屬屑在氣流作用下會(huì)劃傷飛機(jī)表面,對(duì)飛機(jī)表面的防護(hù)層造成破壞,進(jìn)而降低飛機(jī)表面的防腐蝕性能。
(2)定時(shí)對(duì)飛機(jī)進(jìn)行檢查和修復(fù)。
飛機(jī)零部件的防護(hù)層通常厚度比較薄,易受外力作用劃傷,所以應(yīng)在日常的飛機(jī)檢查維護(hù)工作中仔細(xì)地檢查這些部位,發(fā)現(xiàn)有劃傷應(yīng)及時(shí)修復(fù)。
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標(biāo)簽: 飛機(jī), 腐蝕, 疲勞, 失效, 電化學(xué)腐蝕

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