裝配因素對(duì)飛機(jī)防腐性影響的探究分析

李楊 王強(qiáng)

摘要：飛機(jī)在周?chē)h(huán)境因素影響下的結(jié)構(gòu)腐蝕將嚴(yán)重影響飛行安全。在飛機(jī)的生命周期中，腐蝕是不可避免的，因此防止和延緩腐蝕尤為重要。為了防止飛機(jī)結(jié)構(gòu)的腐蝕，除了選擇合適的金屬材料、涂層、密封劑和有效的排水系統(tǒng)外，使用防腐劑也是一個(gè)重要的措施。中國(guó)民用航空局頒布的Ccar-25-r4運(yùn)輸航空器適航標(biāo)準(zhǔn)（民航局令第209號(hào)）對(duì)航空器防腐提出了具體要求。防腐劑通常具有很好的滲透性，可以滲透到非常小的裂縫和孔洞中，取代水而形成一層保鮮膜。

關(guān)鍵詞：裝配因素;飛機(jī)防腐性;影響

1防腐劑滲漏試驗(yàn)

探討機(jī)身結(jié)構(gòu)、鉚接成型質(zhì)量、密封和裝料等因素對(duì)防腐蝕效果的影響。本文通過(guò)模擬機(jī)身蒙皮桁架連接結(jié)構(gòu)制造裝配試驗(yàn)件，進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，分析不同裝配因素對(duì)飛機(jī)耐腐蝕性能的影響和重要性。

1.1試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

（1）結(jié)構(gòu)形式。分別設(shè)計(jì)如圖1、圖2所示的封閉曲面蒙皮盒體結(jié)構(gòu)與平面開(kāi)敞盒體結(jié)構(gòu)各一件，均使用雙層蒙皮，蒙皮厚度與機(jī)體蒙皮規(guī)格一致，均分布3根長(zhǎng)桁，試驗(yàn)件長(zhǎng)桁間距與實(shí)際機(jī)體長(zhǎng)桁間距相同，中間長(zhǎng)桁再另加1層夾層墊片。（2）連接要求。蒙皮長(zhǎng)桁區(qū)域連接，底面采用埋頭鉚釘連接，盒體結(jié)構(gòu)部分使用凸頭鉚釘連接。為驗(yàn)證鉚釘成形因素對(duì)防腐劑滲漏的影響，本次試驗(yàn)件對(duì)3排長(zhǎng)桁連接的緊固件做如圖3的排布，即每5顆鉚釘分別做標(biāo)準(zhǔn)成形與非標(biāo)準(zhǔn)成形。（3）密封要求。試驗(yàn)件相關(guān)涂膠密封信息如圖3所示，其中紅邊代表填角密封，底黑色代表做貼合面密封。（4）充壓要求。對(duì)封閉曲面蒙皮盒體結(jié)構(gòu)，充壓至同等飛機(jī)所承受的壓力，并保壓一定時(shí)間，用于對(duì)比平面蒙皮開(kāi)敞盒體結(jié)構(gòu)。

1.2試驗(yàn)件拆解對(duì)比

將試驗(yàn)件靜置3～6周，每周跟蹤觀察緊固件制成頭以及釘頭，未發(fā)生滲漏現(xiàn)象，后續(xù)分解拆除觀察夾層情況，夾層滲漏結(jié)果如圖4至圖6所示。第①套第1層長(zhǎng)桁夾層拆除后，未發(fā)現(xiàn)明顯滲漏液體，中間長(zhǎng)桁無(wú)貼合面密封區(qū)域有少量防腐劑滲漏。第②套拆除后，1層長(zhǎng)桁夾層防腐劑滲漏明顯，同時(shí)在進(jìn)行了貼合面密封的一側(cè)，在密封膠不合格的間隙同樣發(fā)現(xiàn)了防腐劑滲漏。第①套拆第2層墊片除后，可以發(fā)現(xiàn)無(wú)貼合面密封區(qū)域非標(biāo)準(zhǔn)成形緊固件對(duì)應(yīng)區(qū)域有微量防腐劑滲漏，有貼合面區(qū)域無(wú)滲漏。第②套第2層墊片夾層拆除后，防腐劑滲漏明顯，同時(shí)在進(jìn)行了貼合面密封的一側(cè)，在密封膠不合格的間隙同樣發(fā)現(xiàn)了防腐劑滲漏。第①套第3層蒙皮夾層拆除后，未發(fā)現(xiàn)明顯防腐劑滲漏，中間長(zhǎng)桁左端貼合面密封不合格區(qū)域有少量防腐劑滲漏。第②套第3層蒙皮夾層拆除后，防腐劑滲漏明顯，同時(shí)在進(jìn)行了貼合面密封的一側(cè)，在密封膠不合格的間隙同樣發(fā)現(xiàn)了防腐劑滲漏。

2實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1結(jié)構(gòu)形式因素

兩組試驗(yàn)件，一組為曲面蒙皮長(zhǎng)桁結(jié)構(gòu)，一組為平面長(zhǎng)桁結(jié)構(gòu)。曲面長(zhǎng)桁結(jié)構(gòu)在防腐劑施工后，局部易發(fā)生積液現(xiàn)象，平面長(zhǎng)桁結(jié)構(gòu)則不會(huì)發(fā)生積液。從拆解實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，曲面結(jié)構(gòu)與平面結(jié)構(gòu)均有不同程度的滲漏，說(shuō)明結(jié)構(gòu)形式影響不大。

2.2鉚釘成形因素

兩套試驗(yàn)件鉚釘安裝條件一致，同時(shí)觀察拆除鉚釘，拆除時(shí)鉚釘?shù)闹瞥深^同樣破壞如圖7所示，鐓頭外露部分防腐劑涂覆充分，鐓頭周?chē)环栏瘎┌鼑?，鐓頭與零件貼合面光亮無(wú)防腐劑痕跡，而一些鉚釘釘頭、釘桿有防腐劑滲漏痕跡。對(duì)拆除的釘孔進(jìn)行觀察也可以看到夾層的滲漏痕跡。

對(duì)其中一套試驗(yàn)件中間長(zhǎng)桁拆除的鉚釘進(jìn)行測(cè)量統(tǒng)計(jì)，并對(duì)破壞的鉚釘靠近釘頭處和鐓頭處釘桿直徑分別進(jìn)行測(cè)量，統(tǒng)計(jì)得知：（1）鐓頭處釘桿直徑均大于釘頭處釘桿直徑;（2）試驗(yàn)件鉚釘釘桿膨脹后均大于或處于理論孔徑范圍內(nèi)，其中非標(biāo)準(zhǔn)成形的鉚釘靠近釘頭處釘桿直徑略小于標(biāo)準(zhǔn)成形釘桿直徑;因此，得出非標(biāo)準(zhǔn)成形鉚釘釘桿與孔內(nèi)壁可能形成間隙。釘桿與孔內(nèi)壁形成的間隙為防腐劑通過(guò)夾層之間滲透提供了滲漏的路徑。

3密封形式因素

通過(guò)對(duì)兩套試驗(yàn)件拆除后長(zhǎng)桁及蒙皮之間的零件間隙表面觀察，可以發(fā)現(xiàn)，在貼合面或填角密封合格的情況下，由于密封劑的密封作用，零件夾層不會(huì)發(fā)生防腐劑滲漏。尤其填角密封合格的情況下，即使不做貼合面密封也不會(huì)發(fā)生任何滲漏。根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)拆釘情況比較可得，對(duì)于未使用密封膠區(qū)域，尤其未使用填角密封的區(qū)域，滲漏經(jīng)由夾層和釘桿與孔內(nèi)壁，滲漏至釘頭處。緊固件鐓頭與零件貼合緊密不發(fā)生滲漏。

結(jié)束語(yǔ)：航空防腐劑是一種高滲透性的化學(xué)物質(zhì)，用于填補(bǔ)不可避免地從空氣或其他腐蝕源中泄漏出水分的微小縫隙。對(duì)于飛機(jī)防腐工作來(lái)說(shuō)，防腐措施都應(yīng)高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)地發(fā)揮其作用。在飛機(jī)制造裝配過(guò)程中，要嚴(yán)格控制鉚釘?shù)尿?yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，控制防腐密封的施工，做好邊角填充密封。在無(wú)法一次完成填角密封的區(qū)域，要鏟除鉚接區(qū)域，做好填角密封之間的連接。只有與防腐措施相輔相成，才能保證飛機(jī)的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)時(shí)間安全可靠，延長(zhǎng)飛機(jī)的使用壽命，保證飛機(jī)的飛行安全。

參考文獻(xiàn)：

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