電連接器及其尾附件的腐蝕問題分析與處理

張 清 ∕

(上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院，上海201210)

電連接器及其尾附件的腐蝕問題分析與處理

張 清 ∕

(上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院，上海201210)

描述了電連接器及其尾附件腐蝕情況，分析了腐蝕產(chǎn)生的原因，提出了處理腐蝕問題的解決方案。

連接器；插頭；尾附件；腐蝕

0 引言

民用飛機(jī)電連接器及其尾附件腐蝕維修是飛機(jī)特設(shè)系統(tǒng)維修的重要內(nèi)容之一。準(zhǔn)確而高效地判斷電連接器及其尾附件的腐蝕程度是制定維修方案的依據(jù)。本文從定性和定量?jī)煞矫嫣岢隽烁g程度判斷及解決措施。

1 電連接器及其尾附件的腐蝕現(xiàn)象

電連接器及其尾附件腐蝕是飛機(jī)常見的腐蝕現(xiàn)象之一。例如某飛機(jī)維護(hù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)垂尾根部、主起落架艙、襟縫翼、平尾區(qū)域均出現(xiàn)插頭外表面的腐蝕現(xiàn)象。見圖1～圖3。

2 電連接器及其尾附件腐蝕的原因分析

民用飛機(jī)常見的腐蝕形式有：摩擦腐蝕、全表面腐蝕、電化學(xué)腐蝕(異金屬)、點(diǎn)蝕(斑紋蝕)、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕等。其中，電連接器及其尾附件主要有三種形式的腐蝕，摩擦腐蝕、電化學(xué)腐蝕和點(diǎn)蝕。下面對(duì)這三種腐蝕分別介紹。

摩擦腐蝕：一般來說，由于連接器及其尾附件所處的環(huán)境有腐蝕性流體(氣體、液體或灰塵)、高溫或廣義振動(dòng)(系統(tǒng)狀態(tài)參量，如位移或電壓等在其基準(zhǔn)值上下交替變化的過程)狀態(tài)下產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象。

電化學(xué)腐蝕：由于異金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子而被氧化產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象。

點(diǎn)(斑紋)蝕：由于產(chǎn)品質(zhì)量問題，致使連接器及尾附件本身表面存在細(xì)微缺陷，由于工作環(huán)境惡劣，長(zhǎng)時(shí)間積累后，導(dǎo)致點(diǎn)蝕擴(kuò)大，形成大面積缺陷。

3 電連接器及其尾附件腐蝕的解決措施

針對(duì)電連接器及尾附件的上述三種主要腐蝕，有以下幾個(gè)解決措施。

對(duì)于摩擦腐蝕，由于通常電連接器表面都有鍍層或表面鈍化等，能夠避免發(fā)生氧化作用，從而保護(hù)電連接器。但由于鍍層厚度有限，鍍層金屬附著力同樣有限，如果在運(yùn)輸、安裝和維護(hù)時(shí)，沒有對(duì)電連接器進(jìn)行保護(hù)或操作力度過大導(dǎo)致鍍層和防腐蝕措施將失效或部分失效，這樣在連接器安裝以后，在試飛或運(yùn)營(yíng)期間，特別在環(huán)境惡劣的區(qū)域，將會(huì)發(fā)生大規(guī)模摩擦腐蝕現(xiàn)象。因此，通常在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程中要有必要的保護(hù)措施，輕拿輕放。要求安裝和維護(hù)的操作人員，通常需要佩戴手套、按操作規(guī)程操作，避免人為損傷連接器及其尾附件。

對(duì)于電化學(xué)腐蝕，需要從設(shè)計(jì)和工藝角度綜合考慮。在安裝設(shè)計(jì)時(shí)，接觸部分(插頭與插座配合處，插頭與尾附件配合處)盡量采用同材料同鍍層的；如果無法避免，則使用電勢(shì)差兼容的材料，通常在SWAMP區(qū)，異金屬最大電勢(shì)差小于150mv，其它環(huán)境區(qū)域電勢(shì)差不大于300mv。異金屬電化學(xué)兼容表如表1所示。

表1 異金屬電化學(xué)兼容表

當(dāng)選合適的兼容金屬也無法實(shí)現(xiàn)時(shí)，則需要從發(fā)生電化學(xué)腐蝕的兩個(gè)必要條件(不同類金屬接觸和電解液存在)著手進(jìn)行設(shè)計(jì)和工藝處理。也就是說要避免電化學(xué)腐蝕，即破壞任何一個(gè)條件即可。如：避免不同的金屬接觸、保持金屬表面干燥、金屬表面鍍上保護(hù)層等。典型的設(shè)計(jì)措施有，不兼容金屬之間放置與其兼容的材料，避免直接接觸；通過密封措施使其接觸的金屬表面干燥；在其中之一鍍上與另外的金屬兼容的材料，并且保證基體材料與鍍層之間良好的工藝處理。

對(duì)于點(diǎn)(斑紋)蝕，要從控制產(chǎn)品的質(zhì)量入手，對(duì)供應(yīng)商產(chǎn)品的生產(chǎn)流程及質(zhì)量控制體系嚴(yán)格控制，對(duì)產(chǎn)品入庫驗(yàn)收嚴(yán)格把關(guān)，拒收任何有缺陷的產(chǎn)品。

4 電連接器及其尾附件腐蝕的在制品處理

4.1 電連接器及其尾附件的腐蝕檢查

首先清理電連接器及尾附件表面的污染物或碎屑。檢查連接器外表面及尾附件內(nèi)外表面，主要檢查：腐蝕材料、鍍層材料損壞情況、基體材料損壞情況、螺紋或耦合機(jī)構(gòu)損壞情況。其次， 根據(jù)外鍍層材料的腐蝕外觀判斷腐蝕類型，見表2。

表2 腐蝕產(chǎn)品外觀

4.2 電連接器及尾附件腐蝕維修的定性處理方法

4.2.1 特殊條件

一些連接器及尾附件必須有特殊防腐蝕保護(hù)，參考相關(guān)的設(shè)計(jì)要求。

4.2.2 檢查維修判據(jù)

對(duì)4.1節(jié)中的檢查項(xiàng)目及內(nèi)容逐一認(rèn)真檢查，核對(duì)相關(guān)損壞形式及維修條件。連接器外表面檢查維修參考表3；連接器內(nèi)表面檢查維修參考表4；尾附件檢查維修參考表5。

表3 連接器外表面腐蝕及維修條件

續(xù)表3

表4 連接器內(nèi)表面腐蝕及維修條件

表5 尾附件腐蝕及維修條件

4.3 電連接器及尾附件腐蝕維修的定量處理方法

電連接器及尾附件腐蝕情況可以從腐蝕點(diǎn)的尺寸和腐蝕點(diǎn)數(shù)量?jī)煞矫鎭砼袛唷?/p>

腐蝕點(diǎn)的尺寸：應(yīng)考慮基體金屬暴露并裸眼可視的任何腐蝕點(diǎn)。如果在關(guān)鍵區(qū)域，腐蝕點(diǎn)規(guī)格大于0.025 in和非關(guān)鍵區(qū)域其規(guī)格大于0.100 in，這些腐蝕點(diǎn)應(yīng)被視為災(zāi)難性腐蝕點(diǎn)并替換連接器及其附件。檢查應(yīng)從一個(gè)垂面開始并將其視為平面。有角度的面(如螺紋)應(yīng)被視為兩維的面，算兩個(gè)面的面積。

腐蝕點(diǎn)數(shù)量：無災(zāi)難性腐蝕點(diǎn)是允許存在的。每個(gè)零件的最多允許有災(zāi)難腐蝕點(diǎn)的數(shù)量要求如下：(1)關(guān)鍵區(qū)域：每2 in2一個(gè)腐蝕點(diǎn)，每個(gè)零件最多3個(gè)；(2)非關(guān)鍵區(qū)域：每1 in2一個(gè)腐蝕點(diǎn)，每個(gè)零件最多6個(gè)。

如果是嚴(yán)重腐蝕，應(yīng)替換損壞零件。

4 結(jié)論

腐蝕維修的定性判斷方法優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便快捷，工作效率高，維護(hù)飛機(jī)裝機(jī)的大量連接器及尾附件時(shí)，能節(jié)約大量時(shí)間。缺點(diǎn)是需要對(duì)各種腐蝕情況非常熟悉，對(duì)嚴(yán)重、中等或輕度的判斷標(biāo)準(zhǔn)能準(zhǔn)確給出。這些都是需要經(jīng)過嚴(yán)格的長(zhǎng)期培訓(xùn)及實(shí)踐才能獲得的經(jīng)驗(yàn)。如果主觀判斷不準(zhǔn)確，可能導(dǎo)致更嚴(yán)重的失效后果。

腐蝕維修的定量判斷方法優(yōu)點(diǎn)是指標(biāo)明確，判據(jù)可量化，經(jīng)過簡(jiǎn)單的培訓(xùn)即可達(dá)到判斷維修條件，判斷準(zhǔn)確率高。缺點(diǎn)是需要大量的測(cè)量及計(jì)算時(shí)間，工作效率低。

對(duì)于在制品處理，兩種維修判斷方法都各有優(yōu)缺點(diǎn)，可以經(jīng)綜合分析，確定選用方案，也可兩種方案一起使用。

1) 關(guān)鍵區(qū)域：關(guān)鍵區(qū)域是指在連接器和尾附件上共用的區(qū)域，此區(qū)域的腐蝕點(diǎn)將引起零件性能的嚴(yán)重降級(jí)；如螺紋、互鎖齒、EMI屏蔽端接區(qū)域、提供密封功能的面、提供電氣搭接的面、腐蝕物能引起匹配干涉的表面；

2) 非關(guān)鍵區(qū)域：非關(guān)鍵區(qū)域指腐蝕點(diǎn)對(duì)零件的性能僅有非常小的影響的區(qū)域；

3) 腐蝕物：腐蝕物是指由電解液腐蝕鋁合金基體而產(chǎn)生的氧化物。鋁氧化物是指在鍍層表面出現(xiàn)的白色殘留物。鎘氧化物是指在鍍層表面出現(xiàn)的白色的殘留物，而不是基體鋁合金的腐蝕物；

4) 腐蝕點(diǎn)：腐蝕點(diǎn)通常是圓形的，并暴露出鋁基體位置。腐蝕點(diǎn)的大小應(yīng)為穿過腐蝕點(diǎn)的最長(zhǎng)直線。由暴露于惡劣環(huán)境下而導(dǎo)致的鍍層表面的水泡也應(yīng)作為腐蝕點(diǎn)。

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Corrosion Analysis and Disposal of Electrical Connectors and Accessories

ZHANG Qing

(Shanghai Aircraft Design and Research Institute, Shanghai 201210, China)

This paper describes the corrosion of connectors and accessories. The cause of the corrosion was analyzed and the solution of the corrosion problem was put forward.

connector；plug；accessories；corrosion

10.19416/j.cnki.1674-9804.2017.01.024

V26

A