飛機(jī)結(jié)構(gòu)的腐蝕與防護(hù)措施研究

趙 錦

（天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300350）

由于飛機(jī)飛行環(huán)境較為惡劣，其表面涂層容易被破壞，而且在運(yùn)輸海鮮、勝牲畜產(chǎn)品時(shí)，容易產(chǎn)生強(qiáng)電解液體，對(duì)飛機(jī)金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕作用，增加飛機(jī)維修負(fù)擔(dān)，影響其服役壽命和運(yùn)行安全性。因此要對(duì)飛機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕情況進(jìn)行研究，查找原因，制定合理的防范措施，強(qiáng)化預(yù)防效果，降低飛機(jī)金屬結(jié)構(gòu)出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象的幾率。

1 飛機(jī)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象的原因分析

1.1 飛機(jī)制造問(wèn)題

飛機(jī)設(shè)計(jì)缺陷是引起飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕作用的不可抗拒因素。在飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，主要使用材料是相應(yīng)型號(hào)的鋁合金材料，但是在部分關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部位，對(duì)強(qiáng)度和耐磨性要求較高，需要使用鋼件、銅件等材料。金屬類型不同、性質(zhì)不同，因此金屬相接問(wèn)題，其彼此之間的電位差較大，形成導(dǎo)電通路，引起電化學(xué)反應(yīng)。此外，飛機(jī)結(jié)構(gòu)各個(gè)部件在接觸組裝過(guò)程中，會(huì)留有一定的縫隙，引起積水，形成電解質(zhì)[1]。此外飛機(jī)結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期高應(yīng)力作用下形成應(yīng)力腐蝕。而且在飛機(jī)早期設(shè)計(jì)制造中，往往更加注重飛機(jī)的使用性能，對(duì)其防腐設(shè)計(jì)要求不高，而且在生產(chǎn)技術(shù)、涂層等方面做得不到位，缺乏防水、排水設(shè)計(jì)等，留下腐蝕隱患問(wèn)題。此外，在對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱表處理和噴漆工藝施工時(shí)，施工技術(shù)不規(guī)范，對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)表面處理效果不佳，容易引起表面鍍層損壞問(wèn)題。尤其是在惡劣天氣環(huán)境下飛行時(shí)，如果噴漆質(zhì)量不合格，油漆類型不適當(dāng)?shù)?，都?huì)加快表層鍍層的破壞速度，這樣一來(lái)飛機(jī)金屬結(jié)構(gòu)直接暴露在空氣中，受到水分腐蝕影響以及其他化學(xué)發(fā)反應(yīng)影響，出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。

1.2 使用維護(hù)不合理

科學(xué)合理的維護(hù)管理是降低飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕性的重要因素。但是在實(shí)際工作中，很多工作人員對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)維護(hù)方式不合理，引起其表面涂層嚴(yán)重的破壞，或者是雨水侵蝕到結(jié)構(gòu)內(nèi)部，引起金屬結(jié)構(gòu)腐蝕問(wèn)題，如機(jī)內(nèi)空氣較為潮濕，對(duì)飛機(jī)晾曬不及時(shí)，對(duì)飛機(jī)表面積水擦拭不及時(shí)，積水排出不及時(shí)等[2]。此外，如果廚房飲料濺到機(jī)體上，或者運(yùn)輸活海鮮等，都很可能引起飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕問(wèn)題。

1.3 環(huán)境因素

在氣候潮濕的區(qū)域，降雨量比較大，而且空氣濕度較大，容易引起飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕問(wèn)題。此外，在工業(yè)發(fā)達(dá)區(qū)域，工業(yè)廢氣排放量比較大，導(dǎo)致空氣中含有大量的污染物質(zhì)，對(duì)飛機(jī)金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕作用，尤其是大氣中的二氧化硫氣體，對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)表面的鍍鋅、鍍鉻保護(hù)層的腐蝕作用較為明顯[3]。由于飛機(jī)飛行高度較高，而且地面和高層溫度差異較大，在溫差作用下，飛機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生大量冷凝水，這些水分中含有大量的氯離子，具有導(dǎo)電作用，對(duì)飛機(jī)金屬結(jié)構(gòu)腐蝕性較大。

1.4 電化學(xué)反應(yīng)

電化學(xué)反應(yīng)是引起飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕作用的重要因素。形成電化學(xué)反應(yīng)的主要因素是陰極和陽(yáng)極之間形成電位差，從而彼此之間進(jìn)行電流傳遞，并產(chǎn)生氧化作用，可對(duì)金屬結(jié)構(gòu)造成腐蝕。在飛機(jī)結(jié)構(gòu)中，如果兩種不同類型的金屬發(fā)生連接，當(dāng)其連接部位處理不當(dāng)時(shí)，其表面涂層受到破壞，兩種金屬直接接觸，如果連接部位存在水分等溶液，容易引起電位差現(xiàn)象，兩者構(gòu)成一個(gè)微小的電池。因此，在飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量避免使用大量電位差較大的金屬材料。但是在飛機(jī)運(yùn)用生命過(guò)程中，容易在溫差應(yīng)力作用下，產(chǎn)生大量水蒸氣并凝結(jié)為水珠，其中融合了大量帶電離子，形成電解溶液，一旦飛機(jī)漆層受到破壞，這些溶液就會(huì)對(duì)飛機(jī)金屬結(jié)構(gòu)造成腐蝕[4]。該種因素引起的飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕往往影響程度較深，腐蝕范圍廣，難以維修等特點(diǎn)。

1.5 化學(xué)反應(yīng)

飛機(jī)結(jié)構(gòu)中的金屬構(gòu)件和非電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)引起結(jié)構(gòu)腐蝕現(xiàn)象，即化學(xué)腐蝕。此外，金屬結(jié)構(gòu)和干燥氣體接觸反應(yīng)引起的腐蝕現(xiàn)象也叫做化學(xué)腐蝕。在這一過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生電流，主要是以氣體形式進(jìn)行腐蝕。大氣中含有很多的腐蝕物質(zhì)，如二氧化硫、二氧化氮等，對(duì)飛機(jī)金屬結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的腐蝕作用。

1.6 微生物腐蝕

微生物腐蝕主要發(fā)生在飛機(jī)油箱結(jié)構(gòu)中，對(duì)其整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和燃油安全性造成嚴(yán)重威脅。其中微生物腐蝕主要是通過(guò)霉菌繁殖過(guò)程中產(chǎn)生的分泌物發(fā)生腐蝕作用。其中發(fā)生微生物腐蝕現(xiàn)象的環(huán)境要素有：霉菌孢子、燃油、水、濕度。該種腐蝕現(xiàn)象很可能對(duì)郵箱殼體造成破壞，引起漏油事故，此外還很可能引起燃油系統(tǒng)污染、堵塞現(xiàn)象的出現(xiàn)，危害安全飛行[5]。

2 飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕防護(hù)措施研究

如果飛機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕不能及時(shí)清除和處理，不僅其腐蝕范圍會(huì)逐漸擴(kuò)散，增加對(duì)飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)的腐蝕程度，而且還會(huì)延長(zhǎng)修理周期，增加維修成本，而且如果維修不及時(shí)或者是不徹底，容易對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)運(yùn)行安全性造成嚴(yán)重威脅。因此，要結(jié)合具體情況，強(qiáng)化對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕現(xiàn)象的重視，采取合理的措施進(jìn)行有效預(yù)防，并對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題的金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行及時(shí)清理和維修，避免其態(tài)勢(shì)擴(kuò)大化。

2.1 促進(jìn)飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性

飛機(jī)飛行環(huán)境較為復(fù)雜，往往會(huì)遇到雨雪天氣，一旦雨水進(jìn)入到飛機(jī)結(jié)構(gòu)內(nèi)部形成積水而沒(méi)有及時(shí)清理，久而久之會(huì)對(duì)其金屬結(jié)構(gòu)部件造成嚴(yán)重的侵蝕作用。針對(duì)這種情況，要對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，采取合理的防水密封設(shè)計(jì)思路，避免雨水進(jìn)入到結(jié)構(gòu)內(nèi)部，并做好排水設(shè)施，能夠?qū)Ψe水進(jìn)行有效排出。尤其是要重視對(duì)容易出現(xiàn)積水問(wèn)題的部分進(jìn)行優(yōu)化改造，強(qiáng)化其防腐性能[6]。由于鋁鎂合金等材料的防腐性能不高，容易出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，因此在對(duì)飛機(jī)金屬結(jié)構(gòu)腐蝕部位進(jìn)行修理時(shí)，盡量避免使用該類材料，對(duì)材料要進(jìn)行合理選擇，既要保障飛機(jī)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求，也要具有較高的防腐性能。

2.2 構(gòu)建完善的涂層體系

飛機(jī)結(jié)構(gòu)表面的涂層對(duì)提升其抗腐蝕性能具有直接的推動(dòng)作用。因此，要對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)的涂層體系進(jìn)一步完善，增加其整體穩(wěn)定性，避免涂層受到外界因素干擾出現(xiàn)破裂現(xiàn)象，可以有效防止飛機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外界直接接觸，強(qiáng)化其方腐蝕能力。如在濕熱區(qū)域飛行的飛機(jī)，其金屬構(gòu)件容易受到濕熱天氣、工業(yè)廢氣等影響，產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，因此，需要在飛機(jī)表層涂抹納米涂層，強(qiáng)化其防腐能力[7]。此外還可以在其表面進(jìn)行熱表處理，并進(jìn)行科學(xué)合理的噴涂工藝，提升噴涂質(zhì)量，減少維修率，降低出現(xiàn)腐蝕幾率。

2.3 避免金屬直接接觸

由于電位差較大的金屬接觸時(shí)，容易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象，因此，在對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)、維修過(guò)程中，要防止該類金屬相互接觸，必要情況下，還可以在其表面涂抹隔離層，防止其發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，減少腐蝕問(wèn)題的出現(xiàn)[8]。飛機(jī)金屬零件相互接觸時(shí)會(huì)產(chǎn)生摩擦作用，對(duì)其表面涂層造成破壞，因此，在兩者彼此接觸之前，需要對(duì)其進(jìn)行特殊處理，如涂抹防磨層，對(duì)鉆孔涂抹防護(hù)漆層，利用濕安裝的方式對(duì)緊固件進(jìn)行連接，此外還有密封膠等，都可以對(duì)金屬進(jìn)行有效隔離。

2.4 注重機(jī)務(wù)作風(fēng)

要強(qiáng)化對(duì)機(jī)務(wù)作風(fēng)管理的重視，保障機(jī)務(wù)工作的合理性和規(guī)范性，避免人為操作失誤引起的飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕現(xiàn)象。如在飛機(jī)運(yùn)行結(jié)束后要對(duì)飛機(jī)表面進(jìn)行及時(shí)、全面的清潔，避免其表面存留雨水、雜質(zhì)、微生物等物質(zhì)；要按時(shí)對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行清洗，并對(duì)進(jìn)入到結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水分及時(shí)排除并晾干；制定嚴(yán)格的飛機(jī)結(jié)構(gòu)維護(hù)保養(yǎng)機(jī)制，強(qiáng)化日常維護(hù)和保養(yǎng)的規(guī)范性和科學(xué)性，最大程度上降低飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2.5 飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕的修理工作

如果飛機(jī)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了腐蝕現(xiàn)象，要結(jié)合具體情況，采取合理措施對(duì)其進(jìn)行修理，對(duì)腐蝕問(wèn)題進(jìn)行合理控制，避免其飛機(jī)正常運(yùn)行造成不利影響。專業(yè)維修人員需要對(duì)飛機(jī)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面檢查，保障檢查技術(shù)、操作的符合相關(guān)文件規(guī)定，及時(shí)發(fā)現(xiàn)腐蝕部位，并對(duì)其進(jìn)行分析，判定腐蝕程度，并選擇合適的修理方式。如果發(fā)現(xiàn)可允許損傷，可以對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行簡(jiǎn)單處理修復(fù)，如果發(fā)現(xiàn)可修理?yè)p傷，可以對(duì)其表面進(jìn)行息處理然后強(qiáng)化修理，如果是不可修理?yè)p傷可以對(duì)相關(guān)金屬構(gòu)件進(jìn)行更換。在檢查中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)腐蝕的部位，要采取密封膠、膩?zhàn)硬降葘?duì)其實(shí)施密封，避免雨水侵蝕。要對(duì)飛機(jī)內(nèi)部的排水系統(tǒng)進(jìn)行改造，增設(shè)排水通道和漏水孔，能夠?qū)Ψe水及時(shí)排出。

針對(duì)那些出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象飛機(jī)結(jié)構(gòu)，要對(duì)腐蝕部分進(jìn)行全面清除，采取規(guī)范性措施對(duì)其腐蝕部位進(jìn)行清除，保障清除徹底性。并利用砂紙等對(duì)其表面進(jìn)行全面打磨，防止其出現(xiàn)凹坑問(wèn)題；如果蒙皮出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，需要順著其寬度方向?qū)ζ溥M(jìn)行打磨，保持曲面光滑性[9]。對(duì)腐蝕部分進(jìn)行規(guī)范性打磨后，利用水磨砂紙進(jìn)行磨光，保障打磨深度滿足設(shè)計(jì)要求。之后對(duì)其表面實(shí)施防護(hù)措施，結(jié)合不同的結(jié)構(gòu)材質(zhì)選擇針對(duì)性的防護(hù)方式，鋁合金結(jié)構(gòu)涂抹阿洛丁溶液，鋼件要涂抹205防腐劑，要對(duì)溶液比例、用量進(jìn)行合理控制。當(dāng)涂抹的溶液干燥后，進(jìn)行漆層防護(hù)。

要注重對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)的日常維護(hù)保養(yǎng)，飛機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行定時(shí)通風(fēng)，避免出現(xiàn)潮濕現(xiàn)象。維修過(guò)程中要利用密封袋對(duì)其進(jìn)行密封保護(hù)，避免與外界接觸受潮；要對(duì)零件存放環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化與合理設(shè)置。利用濕裝配方式對(duì)其進(jìn)行修理。避免使用強(qiáng)行腐蝕溶劑進(jìn)行修理。在飛機(jī)結(jié)構(gòu)中裸露在外界的緊固件，要利用防腐蝕軟膏進(jìn)行控制。

2.6 飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕的預(yù)防工作

要嚴(yán)禁油料、酸等溶液灑在金屬構(gòu)件表面，防止對(duì)其造成破壞腐蝕。一旦出現(xiàn)該種情況，需要對(duì)其進(jìn)行及時(shí)徹底的清理，并對(duì)金屬表面的保護(hù)層進(jìn)行修復(fù)。在進(jìn)行維護(hù)過(guò)程中，要選擇合適的修理方式，避免和砂石等硬性物質(zhì)直接接觸。要對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行定期通風(fēng)，并采取合理的防水措施。在鍍鉻層涂抹潤(rùn)滑脂，避免水分順著其表面小孔滲入到結(jié)構(gòu)內(nèi)部[10]。由于鎂合金零件的防腐蝕性能較低，而且地電位不高，容易出現(xiàn)電化腐蝕作用，因此，要對(duì)該種類型的金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行重點(diǎn)防腐，避免其與鍍銀、鍍銅結(jié)構(gòu)直接接觸。要對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行定期檢查和維護(hù)，保障其正常的使用性能。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，飛機(jī)結(jié)構(gòu)的腐蝕現(xiàn)象不僅加大飛機(jī)維修成本和時(shí)間，而且嚴(yán)重威脅其飛行穩(wěn)定性和安全性，不利于人們生命安全。因此，要強(qiáng)化對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕問(wèn)題的重視和關(guān)注，對(duì)出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象的原因進(jìn)行全面分析和研究，從而制定科學(xué)合理的維修和預(yù)防機(jī)制。強(qiáng)化研究與開發(fā)，使用新型材料進(jìn)行飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并選擇復(fù)合型的抗腐材料，強(qiáng)化防腐設(shè)計(jì)，最大程度上降低飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕問(wèn)題的出現(xiàn)幾率。要對(duì)飛機(jī)工作人員進(jìn)行全面的教育和培訓(xùn)，強(qiáng)化專業(yè)技能，提升職業(yè)道德素養(yǎng)，保障機(jī)務(wù)作風(fēng)的規(guī)范性設(shè)立，確保其工作流程的標(biāo)準(zhǔn)性。要對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行定期檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題。