飞机结构腐蚀控制研究.docx

飞机结构腐蚀控制研究【摘要】文章首先简述了飞机结构的腐蚀现象以及腐蚀类型，然后分析了飞机结构上不同的部位所产生的腐蚀形式以及产生的原因，最后重点探讨了飞机腐蚀预防的方法。【关键词】飞机结构；腐蚀；控制一、前言腐蚀是影响飞机结构寿命的主要损伤之一，严重的腐蚀会造成飞机长时间的停场修理，为了保证飞机结构的完整性和可靠性，降低维护成本，需要尽早发现腐蚀损伤并采取相应的处理措施。二、飞机结构的腐蚀现象1、飞机结构的腐蚀现象由于中国江淮以南地区雨水多、气候潮湿，受海水盐雾和大量海鲜运输的影响，腐蚀问题比较突出。一般对飞机的检查发现，损伤一般发生在货舱门槛区域、货舱地板支撑梁区域、地面空调口周围或前后勤务门口周围，它们一般属于较低等级的腐蚀损伤。随着飞机飞行时间的累计增加，结构受腐蚀环境的影响加重，腐蚀的程度和腐蚀的区域会增加。在一些老旧飞机检查时发现前后厕所区域下部地板梁、登机门的门槛区域、机身下部蒙皮、龙骨梁、货舱门框下角蒙皮、货舱下部长桁或隔框等结构区域有不同程度的腐蚀损伤。及时对飞机结构的腐蚀损伤进行检查，正确地确定腐蚀等级，从而采取适当或改进的防腐措施才能提高飞机结构的完整性并降低飞机的维修成本。2、常见的腐蚀类型腐蚀有许多不同的形式，有的使表面出现污点，有的产生较深的锈斑，有的则产生晶粒间的腐蚀。飞机上所出现的腐蚀的类型，包括一般的表面腐蚀、锈斑、晶粒间的腐蚀、剥落、应力腐蚀、电池作用腐蚀及摩擦腐蚀等。2.1、表面腐蚀这一类型腐蚀用肉眼看是均匀的，外观很难看。表面腐蚀的例子很多，有的使鲜艳光泽的表面暗淡下来，有的使光洁的表面变得粗糙，有的是酸性的清洁剂引起的腐蚀，有的是由于钢的氧化作用褪色。抗腐蚀钢和不锈钢在腐蚀的环境中也会逐渐失去光泽或受到氧化。表面腐蚀说明表面保护层受到了损伤，因此，应该仔细检查是否发生了更严重的腐蚀。如果任由表面腐蚀继续发展，表面就会变得更加粗糙不堪，并导致出现更为严重的腐蚀。轻轻擦洗通常能消除这种腐蚀，并使表面恢复光洁。2.2、锈斑腐蚀锈蚀可能出现在局部的斑纹处，其一般特点是呈现出粉状的腐蚀物。在铝和镁合金零件上，这种腐蚀是白色和灰色的。大多数金属及其合金，都会因受到腐蚀而产生锈斑。通过锈斑腐蚀表面作一横断面，可以看到表面出现深浅程度不同的凹陷。可以认为这些凹陷是产生更加严重的腐蚀和疲劳的潜在的起点。清除腐蚀物之后，可以看到在金属或合金表面上有许多的洞坑。总之，锈斑腐蚀由于它的局部性和集中性而使它比一般表面腐蚀更为严重。2.3、剥落腐蚀这类腐蚀出现在高强度铝合金中，是晶粒间腐蚀的一种形式。这由于受到挤压或受到其他强力作用的类型来说，尤其严重，在这些型材中，把金属的晶粒压长了、压扁了。在这些沿着晶界所产生的腐蚀物在晶粒之间施加压力，其结果把那些晶粒顶起并使其脱离母体。这种腐蚀通常是从晶粒的两端开始发生，还可能一直发展到整个截口。三、飞机结构上不同的部位所产生的腐蚀形式以及产生的原因1、飞机结构上不同的部位所产生的腐蚀形式1.1、均匀腐蚀均匀腐蚀是以金属表面的剥落为特征的，化学或电化学反应在金属表面均匀进行，结果使金属表面均匀变薄，直至破坏，一般来说，均匀腐蚀对机体结构危害性小，易发现，易于修理。1.2、电化腐蚀在电解液存在的前提下，两种不同电位的金属或金属与非金属导体电化联接所引起的腐蚀，又称接触腐蚀。这种腐蚀形式在飞机结构上最为普遍。1.3、缝隙腐蚀处于腐蚀介质中的金属结构，由于金属结构件之间形成缝隙，腐蚀介质就会进人并留在缝隙内，从而使缝隙内部腐蚀加速。在飞机结构中，不锈钢、铝合金、钦合金对缝隙腐蚀最为敏感。1.4、孔蚀（点蚀或坑蚀）金属表面在拉应力或化学物质作用下，保护层遭到破坏，使金属直接暴露在腐蚀环境中，形成局部腐蚀小孔并向深入发展的一种破坏形式。其腐蚀部位常被腐蚀产物所覆盖，不易发现，易产生应力集中，成为腐蚀疲劳的裂纹源。孔蚀危害性极大，有可能导致飞机结构的突发性事故。1.5、晶间腐蚀沿着晶体的晶粒边界或晶界附近发生的腐蚀，其结果使晶粒间的结合力遭到破坏，从而使金属的强度和塑性大大降低。在飞机结构中，用来制造承力构件的机翼梁缘条、长析等铝合金构件易产生晶间腐蚀。1.6、应力腐蚀开裂简称为应力腐蚀，是指金属材料在拉应力和特定的腐蚀介质共同作用下引起的开裂。这是一种危险性最大的腐蚀形态，往往引起结构件的突然断裂，造成灾难性事故。1.7、腐蚀疲劳是腐蚀介质和交变应力共同作用下引起的材料或构件的疲劳破坏，也是飞机结构中出现比较多的，且危险性大的一种破坏形式，直接影响着飞机结构的使用寿命。2、腐蚀发生的原因2.1、设计和制造原因从飞机设计和制造来看，飞机设计师尽量采用重量轻、强度大的高效材料，如高强度铝合金、钛合金、复合材料、超高强度合金钢等材料。其中，高强度铝合金本身由多种金属熔炼而成，不同金属元素之