飛機(jī)結(jié)構(gòu)的腐蝕失效成因與防腐措施分析

羊洋 陳永利

摘 要 飛機(jī)在長期使用過程中，受到各種因素的侵蝕，會(huì)在結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)一些腐蝕病害，影響了行駛的安全。本文分析了飛機(jī)機(jī)構(gòu)常見的腐蝕類型以及腐蝕的防護(hù)技術(shù)，希望能夠?qū)ψx者提供一些借鑒和參考。

關(guān)鍵詞 飛機(jī)結(jié)構(gòu);腐蝕;類型;防腐措施

前言

飛機(jī)腐蝕是常見的病害之一，不但造成了飛行事故，更是影響了飛行的安全，給航空公司帶來了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。如何做好飛機(jī)的防腐工作，是我們要重點(diǎn)關(guān)注的問題。

1常太下的腐蝕類型

1.1 表面腐蝕

飛機(jī)表面的腐蝕是最常見的一種腐蝕現(xiàn)象，其主要是通過化學(xué)反應(yīng)，在金屬表面發(fā)生反應(yīng)，一般表面呈現(xiàn)暗色或失去光澤。

1.2 電偶腐蝕

發(fā)生電偶腐蝕的必要條件是，在金屬表面具有正負(fù)兩種不同的電勢(shì)，當(dāng)在兩種電勢(shì)接觸的過程中發(fā)生腐蝕，一般情況下腐蝕發(fā)生在電勢(shì)差強(qiáng)的地方，因此腐蝕通常發(fā)生在金屬對(duì)金屬的接合處。水分和污染物會(huì)形成電偶對(duì)，從而引起電偶腐蝕。

1.3 點(diǎn)狀腐蝕

“點(diǎn)蝕”是點(diǎn)狀腐蝕的一種簡稱，發(fā)生點(diǎn)蝕的金屬一般為鋁合金，其主要特征是在金屬中出現(xiàn)針狀，點(diǎn)狀和小孔現(xiàn)象。最初，白色或灰色粉末顆?？雌饋硐窠饘俦砻嫔系幕覊m點(diǎn)，除去粉末顆粒后，會(huì)在表面發(fā)現(xiàn)小孔或小孔[1]。

1.4 應(yīng)力腐蝕開裂

應(yīng)力腐蝕一般發(fā)生在結(jié)構(gòu)件的內(nèi)部，在飛機(jī)飛行的過程中受到外力的作用，長時(shí)間的應(yīng)力作用導(dǎo)致結(jié)構(gòu)件發(fā)生開裂，隨著時(shí)間推移在開裂處發(fā)生腐蝕。它通常出現(xiàn)在重載飛機(jī)的結(jié)構(gòu)部件中，例如龍骨梁，縱梁，前后翼梁。

1.5 摩擦腐蝕

指當(dāng)兩個(gè)零件的表面彼此接觸時(shí)，由于滑動(dòng)而引起的腐蝕。腐蝕過程中產(chǎn)生的氧化物雜質(zhì)會(huì)增加表面的磨損速度，并腐蝕更多的裸露金屬表面。由腐蝕和磨損引起的典型損壞遠(yuǎn)大于某一種腐蝕。摩擦腐蝕僅在金屬表面上顯示出劃痕，但金屬內(nèi)部存在裂紋，在裂紋和表面比較粗糙的結(jié)構(gòu)件中會(huì)發(fā)生腐蝕。在承受較大靜載荷的接頭處經(jīng)常發(fā)生摩擦腐蝕。

1.6 晶間腐蝕

晶間腐蝕通常會(huì)沿著晶界的邊緣發(fā)生的腐蝕，具有選擇性，并且金屬顆粒不同，是陽極并且容易腐蝕，并且當(dāng)它們與電解質(zhì)接觸時(shí)在晶界迅速腐蝕。

1.7 微生物腐蝕

由環(huán)境產(chǎn)生的，促進(jìn)霉菌生長，然后侵蝕結(jié)構(gòu)的分泌物稱為微生物腐爛。黏液霉菌，霉菌，如果附著在金屬表面上，會(huì)使它們更潮濕并且更容易腐蝕。

2飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕防護(hù)技術(shù)方案

2.1 基本防護(hù)

（1）加強(qiáng)腐蝕介質(zhì)進(jìn)入防護(hù)。濕鉚釘用于密封容易進(jìn)入水的機(jī)身和機(jī)翼的上部，以避免大量腐蝕性介質(zhì)。

在飛機(jī)設(shè)計(jì)的過程中，尤其是結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，需要綜合考慮以避免積水和其他液體。根據(jù)具體情況，可以在其設(shè)計(jì)中添加適當(dāng)?shù)呐潘胧?，以允許通過排水將來自不同位置的排水和冷凝水引入低洼處，以實(shí)現(xiàn)排水。排放孔的位置必須能夠平穩(wěn)地排放液體，例如積水。

（2）定期通道檢查。在飛機(jī)檢查的過程中要對(duì)排水通道進(jìn)行檢查，重點(diǎn)對(duì)表面容易儲(chǔ)存水的位置，發(fā)現(xiàn)排水管道堵塞及時(shí)采取處理措施，不能使積水長期存在。

（3）加強(qiáng)材料選擇。首先，必須依據(jù)飛機(jī)的結(jié)構(gòu)和所需要的承載力，不同的位置和所處的環(huán)境等因素合理選擇設(shè)計(jì)使用的結(jié)構(gòu)材料。其次，在材料選擇過程中，有必要綜合考慮材料強(qiáng)度和耐蝕性，以提高飛機(jī)結(jié)構(gòu)的耐蝕性。第三，必須選擇兼具防腐蝕和可能的腐蝕問題的材料，并且如果不考慮經(jīng)濟(jì)因素，通常必須使用具有抗耐腐蝕性較好的材料。第四，應(yīng)盡可能避免對(duì)腐蝕性材料進(jìn)行熱處理[2]。

2.2 表面防護(hù)

（1）表面防護(hù)一般原則。減少飛機(jī)結(jié)構(gòu)的表面保護(hù)，在預(yù)模型鏈接中通常會(huì)揭示結(jié)構(gòu)材料中腐蝕現(xiàn)象的重要鏈接。通常，它由兩個(gè)主要部分組成。一個(gè)是無機(jī)保護(hù)層，另一個(gè)是有機(jī)保護(hù)層。在表面處理中，必須遵循以下原則。首先，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)材料本身的特性和熱處理情況，合理選擇保護(hù)層以適應(yīng)每種飛機(jī)的運(yùn)行環(huán)境。其次，所選擇的保護(hù)系統(tǒng)具有全面的耐腐蝕性能數(shù)據(jù)，因此必須選擇具有優(yōu)異耐腐蝕性的保護(hù)層。最后，要注意保護(hù)層材料與保護(hù)組件之間的相容性，限制了應(yīng)用要求。

（2）結(jié)構(gòu)裝配設(shè)計(jì)。選擇零部件時(shí)，需要確保配合表面具有簡單的形狀。這樣便于安裝并防止強(qiáng)行組裝。結(jié)構(gòu)組裝設(shè)計(jì)的過程要求在沒有通過緊固件互連的獨(dú)立組件之間保持一致的間距。另外，在組裝結(jié)構(gòu)零件時(shí)，不會(huì)發(fā)生通常會(huì)妨礙組件表面保護(hù)的銼削現(xiàn)象。此外，緊固件的選擇過程必須與要連接的材料在電化學(xué)上兼容，并且鍍鎘的緊固件不應(yīng)與鈦合金連接。

（3）不同材料連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)結(jié)構(gòu)要求選擇不兼容的金屬連接的過程要求實(shí)施GJB720保護(hù)。然后，必須在每種金屬（例如油漆）之間設(shè)置相應(yīng)的絕緣保護(hù)措施。然后，采取陰陽兩個(gè)極短的保護(hù)措施。最后，由不同金屬制成的設(shè)施應(yīng)防止大陰極和小陽極的危險(xiǎn)。

2.3 防排水和通風(fēng)設(shè)計(jì)

（1）結(jié)構(gòu)防水設(shè)計(jì)工作。首先，需要很好地密封車身結(jié)構(gòu)的氣隙，其密封的主要方法是在縫內(nèi)進(jìn)行密封和縫外進(jìn)行密封。接下來，在每扇門的末端安裝防水裝置。其次，該防水裝置被設(shè)計(jì)成密封各端的接縫和門外的縫隙。最后一步，需要密封飛機(jī)機(jī)翼頂部和機(jī)身兩個(gè)側(cè)面的卡扣蓋，并測(cè)試門窗上的雨水。

（2）結(jié)構(gòu)排水設(shè)計(jì)工作。首先，應(yīng)該根據(jù)飛機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的分布建立排水通道。第二，排水管道必須具有很強(qiáng)的流通性，以便即使積水也能將積水排出。最后，假設(shè)存在溝槽和其他現(xiàn)象，排水管應(yīng)設(shè)置為較低的集水槽，排水孔應(yīng)密封。對(duì)于此過程，排水腔的直徑必須大于10毫米。

（3）結(jié)構(gòu)通風(fēng)設(shè)計(jì)工作。首先，它將通風(fēng)需求與應(yīng)用鏈接相結(jié)合，以適當(dāng)?shù)靥岣咄L(fēng)結(jié)構(gòu)的實(shí)用性。接下來，在水不能進(jìn)入的地方安裝一個(gè)固定的通風(fēng)口。最后，將開關(guān)設(shè)置在活動(dòng)通風(fēng)門上，以確保通風(fēng)順暢[3]。

3結(jié)束語

綜上所述，針對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)的腐蝕問題，我們要引起足夠的重視。通過對(duì)腐蝕原因的分析以及防腐措施的探討和應(yīng)用，提高飛機(jī)結(jié)構(gòu)的防腐性能，促進(jìn)航空事業(yè)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 王迪，徐元銘.腐蝕環(huán)境下飛機(jī)結(jié)構(gòu)涂層防護(hù)體系損傷評(píng)估研究[J].飛機(jī)設(shè)計(jì)，2017，37（4）：22-27.

[2] 陳群志，鞠明，余文波，等.嚴(yán)酷環(huán)境下飛機(jī)外場腐蝕防護(hù)對(duì)策與措施[J].裝備環(huán)境工程，2019，14（3）：1-7.

[3] 劉旭.飛機(jī)鋁合金結(jié)構(gòu)腐蝕與防護(hù)研究[J].世界有色金屬，2019 （11）：103-104.