飛機機身蒙皮腐蝕分析與防護
——以學院B737-300型飛機為例

陳嬋娟

（江蘇航空職業(yè)技術學院，江蘇 鎮(zhèn)江 212134）

1 前言

隨著國家對航空產業(yè)的大力支持和發(fā)展，航空產業(yè)對航空人才在“質和量”的培養(yǎng)上提出了更高的要求。為了使航空專業(yè)人才的培養(yǎng)滿足我國航空產業(yè)發(fā)展的需求，國內越來越多的院校開設了航空類專業(yè)。對于開設了航空類專業(yè)的高校而言，為了進一步地提高其航空專業(yè)的教學水平，引入教學所用的飛機是其重要的任務之一，隨著飛機的引入和使用時間的增長，飛機長期可靠使用是一個需要關注的問題。

B737-300型飛機是由美國波音公司于1981年3月正式開始研制的第二代波音737系列的第一個客機型號，機長33.4m，翼展28.9m，機高11.13m。是一種雙發(fā)中短程客機，配備兩臺CFM56-3型渦扇發(fā)動機，安裝在兩個機翼下前方的短艙內。最大商載為16t，單一經濟艙最大載客量為149人，混合艙最大載客量為128人。B737-300飛機是全金屬飛機，采用懸臂式下單翼機翼、懸臂式低平尾尾翼、半硬殼式機身、可收放的前三點式起落架。

學院在2018年從國外引進一架退役的B737-300型客機，如圖1所示。

圖1 B737-300飛機

2 腐蝕類型

飛機長期停放，或者維護不到位，機身表面容易出現腐蝕情況。B737飛機采用的是鋁合金機身。機身的鋁合金表面容易出現腐蝕的地方有未涂漆的鋁合金表面及保護涂層不連續(xù)的連接處。通常在這些易腐蝕的地方，會出現表面變暗、鼓泡、蒙皮鼓脹以及粉末狀的白色沉積物等。這些腐蝕現象一般通過目視檢查都可以看到。具體的腐蝕類型如下。

2.1 表面腐蝕

表面腐蝕是可以看到的鋁合金金屬表面出現的分布比較均勻的腐蝕，由直接的化學反應產生。它代表了表面防護層的破損，當鋁合金表面出現發(fā)暗或者褪色，就代表蒙皮發(fā)生了表面腐蝕。

2.2 孔蝕

孔蝕指的是在金屬表面形成的深度和寬度相當的凹坑。當檢查飛機蒙皮表面出現粉末狀物質時，則說明飛機蒙皮出現了孔蝕，將粉末狀物質去除并擦干凈，會發(fā)現金屬表面的坑或孔?？孜g主要是由化學反應引起的。這種反應會使發(fā)生反應的部位金屬結構發(fā)生變化，出現凹坑或者小孔。當鋁合金表面接觸含有腐蝕性的液體（廚房、廁所流出的液體）或化學氣體時，就會出現化學反應而導致孔蝕。

2.3 電化學腐蝕和縫隙腐蝕

電化學腐蝕和縫隙腐蝕指的是金屬表面出現不同電位或兩種不同金屬之間發(fā)生的腐蝕。當兩個不同金屬之間接觸或者處在同一個電解液中就會發(fā)生腐蝕。當電化學腐蝕發(fā)生時，處在化學周期表中靠后的金屬會被前面的金屬腐蝕，兩種金屬在周期表中的距離越遠，腐蝕速度就越快。在飛機機身上出現的電化學腐蝕通常出現在兩種金屬連接的縫隙處。電化學腐蝕現象也發(fā)生在單一金屬的表面上。當同一金屬的表面上存在不同的電位，隨著電流從高電位流向低電位，金屬表面會被腐蝕。飛機上常見的電化學腐蝕是金屬表面存留污物或連接接頭內部有潮氣和鹽分時。

2.4 剝落腐蝕

剝落腐蝕是一種主要在鋁合金材料中發(fā)現的晶間腐蝕。腐蝕按照金屬結構的水平方向一層一層地脫離。主要表現為金屬表面一碰就掉的鼓泡。

2.5 絲狀腐蝕

絲狀腐蝕是在某些金屬的防護層下面以不可預測的方向發(fā)展，通常發(fā)生在緊固件周圍、蒙皮對接處或涂層破裂處，由過于潮濕的環(huán)境引起。這種類型的腐蝕以細小的溝槽形式表現出來，在涂層下從緊固件、蒙皮對接點處擴散或涂層以絲狀或線狀形式裂開。

3 蒙皮腐蝕原因

3.1 環(huán)境

學院B737-300型飛機自2018年引入后一直停放在外場停機坪上，學院所在地屬于亞熱帶季風季候，四季分明，溫暖濕潤，雨量充沛，有一定的梅雨季節(jié)，這對于長期處于室外且不飛行的飛機而言，停放環(huán)境相對比較惡劣。且學院在經濟開發(fā)區(qū)，周邊有很多工廠，有些工廠具有一定的污染性會使空氣中含有一些污染物，這些污染物與雨水混合可形成含硫的腐蝕性液體降到飛機上，使飛機的鋁合金蒙皮出現化學腐蝕。暴雨或冰雪可能會導致飛機蒙皮表面預防腐蝕的表面保護層損壞，潮濕的空氣也會使表面加速腐蝕。

3.2 安裝缺陷

B737-300型飛機機身分為四個生產制造段，分別是第四十一段（機身前部）從雷達天線到電子設備艙的前段；第四十三段從前部客艙到前部貨艙部分；第四十六段從中部客艙到后增壓隔框部分；第四十八段從輔助動力裝置和水平安定面部分。我院B737-300飛機從國外引進時，飛到就近的南京祿口機場后，為了運到學院，對飛機進行了分解，機身部分在第四十六段分成了兩段，運到學院后再進行組裝。在機身組裝的時候，采用了高鎖螺釘和鉚釘鉚接的方式將兩部分機身連接在一起。在此處連接好后，由于種種原因，在連接處并沒有進行重新涂漆和相關的縫內密封等工作，使得水和污物等腐蝕性的介質進入接合面的縫隙內，使縫隙內形成了嚴重的腐蝕環(huán)境。進入接合面縫隙內的腐蝕介質會進一步進入緊固件的環(huán)形縫隙內，使緊固件孔壁產生腐蝕或者使蒙皮的外表面產生表面銹蝕和絲狀腐蝕。如圖2、圖3所示。

圖2 表面銹蝕

圖3 絲狀腐蝕

3.3 使用和維護方面原因

B737-300型飛機自2018年進校投入使用以來，并沒有按照飛機的相關維護手冊進行全面標準的維護和保養(yǎng)。飛機表面的清潔次數較少，清潔不徹底，使得機身表面長期有腐蝕物附著，降低了涂層對機體金屬的附著力，使飛機機身出現剝落腐蝕，有局部脫漆的現象，如圖4所示。

圖4

飛機存在液壓油泄漏，長時間不進行維護或者維護的時候沒有把液壓油的痕跡清理干凈。造成液壓油附著在機身表面。液壓油的滲透性非常強，而且具有很強的腐蝕性，它會沿著蒙皮對接處深入鉚接區(qū)域，同時，會沿著鉚釘和周圍金屬之間的通道滲透，腐蝕鋁合金蒙皮表面的涂層，如果蒙皮上的涂層沒有按照要求進行噴涂，液壓油會通過涂層對鋁合金進行腐蝕破壞，隨著極少量液壓油的滲入，鉚釘連接處的密封膠的密封性會降低，進而會有更多的液壓油滲入，對鋁合金蒙皮進一步地進行腐蝕，液壓油造成的腐蝕主要存在于機身下部，如圖5所示。

圖5 表面腐蝕

蒙皮的對縫處涂有密封膠，當蒙皮對縫處的密封膠因為環(huán)境或者別的原因受到損傷而且沒有得到及時的修復時，不干凈的雨水和灰塵等污染物就會滲入蒙皮的對縫處，使蒙皮的對縫處產生腐蝕，如圖6所示。

圖6 絲狀腐蝕

4 防護措施

從以上B737-300飛機機身上出現的腐蝕情況入手，對飛機機身出現的腐蝕進行修復和預防。

4.1 腐蝕區(qū)域修復

在腐蝕區(qū)域進行修復之前，需要判斷區(qū)域的腐蝕情況，根據腐蝕情況做出相應的腐蝕修復方案。腐蝕情況根據嚴重程度一般分為3種：輕度腐蝕、中度腐蝕和嚴重腐蝕。當蒙皮表面變暗或者有很淺（≤0.025mm）的凹坑時，屬于輕度腐蝕，一般用細砂紙打磨掉凹坑就可以了；當蒙皮表面出現有鱗狀痕跡、漆層脫落或者砂眼較多時，說明腐蝕到達了中度；需要通過手工打磨或機械方法去除；當蒙皮表面出現砂眼、磷狀物以及剝落或分層，就是嚴重腐蝕，通常采用機械方法徹底打磨或拋光。學院的飛機3種腐蝕狀況都存在。所以，對飛機機身腐蝕區(qū)域的修復，針對不同的腐蝕程度采用不同的方法。

腐蝕去除和修復的方法具體如下：

（1）清潔。用脫漆劑從腐蝕區(qū)域或零件上去除保護漆面，使用木制的或硬橡膠刮刀除去表面軟化的油漆，殘留在蒙皮接縫處、鉚釘周圍和焊縫處的油漆應使用剛性大的短毛尼龍刷子去除。除漆后，應確保表面無油漆、底漆或者其他污染物。

（2）腐蝕的去除。用砂紙輕輕打磨輕度腐蝕區(qū)域。蒙皮銹蝕的地方采用水和滑石粉按比例制成的打磨膏去掉。具體去除方法是：將打磨膏涂抹在蒙皮銹蝕處，等打磨膏變干成粉末狀后，再用一片干凈的軟布擦掉，觀察銹蝕是否除凈，如果并未除凈，則需要選用合適的砂紙和水去除剩余的腐蝕。用不銹鋼絲刷、研磨去除中度或嚴重的腐蝕。

（3）腐蝕區(qū)域的修復。清除干凈修復后的所有鋁合金蒙皮表面并涂轉化涂層-阿洛丁。使阿洛丁在環(huán)境溫度下干燥，之后再涂底漆等。

4.2 預防措施

飛機機身的腐蝕區(qū)域恢復后，為了預防飛機機身蒙皮再度腐蝕，針對飛機機身蒙皮腐蝕原因進行分析，對飛機上機身蒙皮防腐采取以下措施。

（1）對學院飛機的持續(xù)使用和維護，成立由老師牽頭、學生負責的專門負責飛機持續(xù)性使用的團隊，對飛機進行定期清洗，清除掉機身上存在的腐蝕性物質，改善飛機蒙皮表面的腐蝕環(huán)境，降低飛機蒙皮發(fā)生腐蝕的可能性。

飛機的清洗周期按照季節(jié)來分，梅雨季節(jié)可以1個月清洗一次，干燥的季節(jié)可以2月清洗一次。如果條件允許，學校可以在不影響飛機教學使用的情況下，搭建機棚，將飛機移到室內，可以半年清洗一次。

（2）定期檢查，制定相應的檢查程序，2月進行一次全面檢查，著重檢查飛機機身結構連接處、密封膠處以及機身下部，檢查飛機機身蒙皮表面是否有漆層或者表面層破壞，如果有，需要盡快進行修復，如果暫時不能完全恢復，需要使用防腐劑來阻止腐蝕的進一步擴展；檢查飛機機身表面有沒有液壓油滲漏，如果有，盡快清理液壓油以防腐蝕機身表面并查找滲漏原因，修復滲漏的管路等。

5 結語

大多具有航空類專業(yè)高校都引進了不同型號的民用飛機，并且以飛機為載體進行各項目的開發(fā)，進一步地提高教學質量和科研能力。這些高校在飛機使用過程中需要注重飛機的可持續(xù)使用和飛機狀態(tài)的維護。飛機的長期停放最容易出現的問題就是機體表面的腐蝕。為了延長教學用飛機的使用壽命和良好狀態(tài)，要定期對飛機進行清洗和檢查，并對已經出現的腐蝕進行區(qū)域修復。