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航空腐蝕的種類

作者: 發(fā)布時(shí)間: 2022-09-27 15:02:58

簡(jiǎn)介:】本篇文章給大家談?wù)劇逗娇崭g的種類》對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)各位有所幫助。本文目錄一覽:
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急??!求關(guān)于飛機(jī)腐蝕與防護(hù)方面的資料。

B757飛機(jī)腐蝕重點(diǎn)部位及防腐措施

前言

飛機(jī)在使用過(guò)程中隨著年日的增長(zhǎng),結(jié)構(gòu)腐蝕會(huì)日見(jiàn)嚴(yán)重,在波音系列飛機(jī)的大修中,經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)腐蝕。這不但對(duì)飛機(jī)的適航性有較大影響,而且也給航空公司帶來(lái)較高的防腐維修費(fèi)用。如果能提前發(fā)現(xiàn)腐蝕,并采取相應(yīng)的預(yù)防措施,則可避免或減少嚴(yán)重腐蝕問(wèn)題的發(fā)生。因此,擺在飛機(jī)機(jī)務(wù)工程維修工作者面前的一項(xiàng)重要任務(wù)便是飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)腐蝕的防與治,加強(qiáng)對(duì)飛機(jī)腐蝕的監(jiān)控,適時(shí)對(duì)維修方案進(jìn)行動(dòng)態(tài)修改,做到預(yù)防維修。

另一方面,是否腐蝕的預(yù)防工作僅僅是在飛機(jī)上采取一些技術(shù)手段,而與其它飛機(jī)的使用部門無(wú)關(guān)呢?進(jìn)一步思考,是否僅憑借飛機(jī)制造廠在飛機(jī)上采取的防腐措施來(lái)抵抗日益惡化的自然環(huán)境和人造惡劣環(huán)境,待到腐蝕發(fā)生惡化以后再進(jìn)行處理。答案是顯然的,一是因?yàn)楦g的發(fā)生和發(fā)展會(huì)帶來(lái)飛行安全問(wèn)題;二是處理腐蝕會(huì)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)成本。

下面就具體分析一下造成腐蝕的物理原因、自然原因和人為原因,從而讓我們大家明白,怎樣做才能將腐蝕的預(yù)防和處理工作做得更好地保證飛行安全,減少維修成本,為公司創(chuàng)造更好經(jīng)濟(jì)效益。

飛機(jī)腐蝕

為什么飛機(jī)結(jié)構(gòu)會(huì)有這么多的腐蝕呢?

從飛機(jī)設(shè)計(jì)和制造來(lái)看,有一些原因是不可抗拒的腐蝕根源。為了讓飛機(jī)自身重量盡量的輕,而承載能力盡量的大,飛機(jī)設(shè)計(jì)的時(shí)候,大部分材料使用的是2024和7075的鋁合金。而需要強(qiáng)度大或有耐磨要求的地方又不得不使用鋼件或銅件。因此帶來(lái)不同的金屬相接的問(wèn)題,造成不同金屬之間的電位差和導(dǎo)電通路。而各個(gè)部件組裝在一起時(shí),縫隙會(huì)存水和贓物形成電解質(zhì)。有些結(jié)構(gòu)由于受力的需要又處于高應(yīng)力狀態(tài)形成應(yīng)力腐蝕的根源。而在制造過(guò)程中,由于生產(chǎn)工藝不當(dāng),保護(hù)性涂層做得不好,缺乏腐蝕控制措施等等原因,都可能帶來(lái)腐蝕的隱患。

在飛機(jī)使用過(guò)程中,飛行環(huán)境的惡劣,飛機(jī)表面涂層損壞,運(yùn)輸畜生、海鮮等易產(chǎn)生強(qiáng)電解液體的貨物都會(huì)使飛機(jī)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生腐蝕問(wèn)題。偶然污染如水銀外溢,化學(xué)品外溢,廁所、廚房污物外溢和滅火劑殘留物等,也都可能造成直接或間接的腐蝕。而不負(fù)責(zé)任的飛機(jī)維修和勤務(wù),也會(huì)使飛機(jī)面臨更多的腐蝕問(wèn)題。以寶塔航空公司的飛機(jī)為例,之所以發(fā)現(xiàn)這么多的腐蝕,很多情況是由于上次定檢中不負(fù)責(zé)任的修理造成的,許多發(fā)現(xiàn)腐蝕的地方都是以前修理過(guò)的地方。

本章對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)的常見(jiàn)腐蝕類型和檢查作一介紹。

1.1 腐蝕的類型

腐蝕分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕,飛機(jī)的腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕。腐蝕的產(chǎn)生主要由兩種不同金屬之間存在的導(dǎo)電介質(zhì)在微電流作用下,正極金屬逐漸消耗的過(guò)程。飛機(jī)的結(jié)構(gòu)腐蝕大概可分為10種

1.1.1均勻腐蝕

金屬表面上發(fā)生的程度比較均勻的大面積的腐蝕。

均勻腐蝕是最常見(jiàn)的腐蝕類型,當(dāng)表面沒(méi)有保護(hù)的金屬暴露在含有腐蝕介質(zhì)的大氣中時(shí),將會(huì)發(fā)生均勻腐蝕,在光亮的金屬表面上,這種腐蝕首先使表面失去光澤,如果腐蝕繼續(xù)下去,金屬表面將變的粗糙;刻蝕將變的斑痕累累,而且往往伴生粉末狀沉積物。腐蝕程度可用單位面積的失重或腐蝕深度來(lái)表示。

均勻腐蝕以從屬表面的均勻脫落為特征,通常,當(dāng)金屬與腐蝕溶液接觸時(shí)將會(huì)發(fā)生均勻腐蝕,有時(shí)金屬在高溫下和干燥大氣中發(fā)生的高溫氧化也屬均勻腐蝕。有些微生物導(dǎo)致的腐蝕也易呈均勻型,也屬均勻的范疇。

1.1.2應(yīng)力腐蝕

某些合金材料或構(gòu)件,在特定腐蝕介質(zhì)中受到恒定拉應(yīng)力作用導(dǎo)致脆性損壞的現(xiàn)象,稱為應(yīng)力腐蝕。一般來(lái)說(shuō),合金,拉應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)是產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的三要素。

通常,只有合金才會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。飛機(jī)結(jié)構(gòu)中經(jīng)常出現(xiàn)的是鋁合金的應(yīng)力腐蝕,如鋁鋅合金(LC4和7075鋁合金),鋁銅合金(LY12和2024鋁合金)。

合金構(gòu)件中的拉應(yīng)力是應(yīng)力腐蝕的必要條件之一,只有在拉應(yīng)力的作用下,才會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕,壓應(yīng)力能夠抑制應(yīng)力腐蝕。這拉應(yīng)力可以是外加應(yīng)力或殘余應(yīng)力。而殘余應(yīng)力是構(gòu)件在熱處理,加工,焊接以及裝配過(guò)程中產(chǎn)生的。

合金材料不是在所有的環(huán)境介質(zhì)下都發(fā)生應(yīng)力腐蝕的,而是在特定的活性介質(zhì)中才會(huì)發(fā)生的,它們的濃度有時(shí)甚至很低也足以引起應(yīng)力腐蝕。對(duì)于飛機(jī)上大量使用的鋁合金來(lái)說(shuō),應(yīng)力腐蝕是由于受到潮氣,水和水溶液(氯化鈉水溶液)等介質(zhì)的侵蝕而產(chǎn)生的。

1.1.3電偶腐蝕

這種腐蝕是兩種或以是的具有不同電位的金屬相互聯(lián)結(jié)在潮濕環(huán)境下形成的腐蝕。

飛機(jī)上采用了不同金屬件連接,電化學(xué)腐蝕是不可避免的。這種腐蝕通常發(fā)生在視線不及的部位。

1.1.4縫隙腐蝕

也叫濃差腐蝕,這類腐蝕是水分進(jìn)入縫隙后,由于縫隙口處與位于縫隙中間及底部的水分含量不同形成電位差。在含氧量高的縫隙口處,金屬就成為正極而被腐蝕。該類腐蝕一般出現(xiàn)在飛機(jī)的登機(jī)門門檻結(jié)構(gòu),飛機(jī)的貨艙地板結(jié)構(gòu),以及飛機(jī)客艙、廚房、衛(wèi)生間下部。

1.1.5點(diǎn)腐蝕

金屬表面上產(chǎn)生的針狀,點(diǎn)狀,小孔狀的一種極為局部的腐蝕形態(tài)稱為點(diǎn)蝕。

點(diǎn)腐蝕對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞較大,它以腐蝕向材料厚度方向迅速擴(kuò)展為特征,給清除腐蝕產(chǎn)物和修復(fù)構(gòu)件帶來(lái)極大的困難,因點(diǎn)腐蝕處的打磨超標(biāo)造成構(gòu)件報(bào)廢的情況是常見(jiàn)的。

由于它特殊的動(dòng)力學(xué)過(guò)程,反應(yīng)是在自催化作用下加速進(jìn)行的,點(diǎn)腐蝕一旦發(fā)生,孔內(nèi)溶解速度相當(dāng)大。所以點(diǎn)腐蝕的危害性很大,經(jīng)常突然之間導(dǎo)致事故的發(fā)生,具有極大的隱患性和破壞性。

1.1.6剝離腐蝕(分層)

是一種形成層狀松散腐蝕物形態(tài)的晶間腐蝕。

剝離腐蝕從金屬表面開(kāi)始,進(jìn)入晶間后沿著平行于該處的軋壓平面的晶界繼續(xù)腐蝕。腐蝕破壞了晶粒之間的結(jié)合力,腐蝕產(chǎn)物的體積大于所蝕損的金屬體積,于是形成一種張力而使喪失結(jié)合力的晶粒向上撬起。這樣沿著晶間一層一層地剝離下去,從而形成層狀的外觀。

剝離腐蝕發(fā)生后,易用肉眼發(fā)現(xiàn),因?yàn)樗ǔS型獗淼母g產(chǎn)物,結(jié)構(gòu)表面有“腫漲凸起”或起層裂的跡象。

1.1.7絲狀腐蝕

絲狀腐蝕是一種特殊形式的縫隙腐蝕,多數(shù)情況下,發(fā)生在保護(hù)膜下面,故以稱為膜下腐蝕或漆下腐蝕。這種腐蝕呈淺溝狀,外觀呈綠絲線及網(wǎng)狀,它在某些金屬保護(hù)層下以難以預(yù)知的方向發(fā)展,經(jīng)常發(fā)生在堅(jiān)固件的頭部和蒙皮的邊緣處。緊固件頭部的漆層老化開(kāi)裂后形成縫隙,由于潮氣、水分、液壓油和滑油等的侵入,成為一種腐蝕源。

絲狀腐蝕可看作是一種輕微的表面腐蝕。腐蝕初期,在堅(jiān)固件孔的端部附近,表面漆膜已破損的區(qū)域出現(xiàn)小的鼓泡,泡內(nèi)由于腐蝕介質(zhì)的作用而開(kāi)始電化學(xué)腐蝕。腐蝕產(chǎn)物的增加使得漆膜和金屬之間出現(xiàn)間隙,而間隙處的貧氧便形成氧濃差電池,致使腐蝕端部不斷向前發(fā)展。絲狀腐蝕的機(jī)理也可用典型的縫隙腐蝕機(jī)理來(lái)解釋,只是它具有沿漆膜下的不定方向推進(jìn)的特性。顯然,漆膜破損或存在氯一類的活化劑均會(huì)促生絲狀腐蝕。

影響絲狀腐蝕最主要的因素是大氣的相對(duì)濕度。絲狀腐蝕主要發(fā)生在65%至90%的相對(duì)濕度之間,低于65%則不會(huì)發(fā)生。

摩擦腐蝕

這是兩種相連接的結(jié)構(gòu)件,由于震動(dòng)所造成的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使結(jié)構(gòu)件磨損,將新的磨損表面暴露于電化學(xué)腐蝕的環(huán)境中,而加速磨損產(chǎn)生腐蝕。如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)吊架與機(jī)翼安裝點(diǎn)的主螺栓,機(jī)身對(duì)接,機(jī)翼對(duì)接的安裝螺栓等。

腐蝕介質(zhì)一般是指流動(dòng)的液體,氣體或含有固體顆粒和氣泡的液體等。腐蝕表面常出現(xiàn)有方向性的溝,槽,波紋或呈山谷狀。當(dāng)結(jié)構(gòu)或零件的保護(hù)膜受損時(shí),介質(zhì)直接接觸基體,腐蝕加速,因而其腐蝕速度要比單純腐蝕快。有固體懸浮的液體介質(zhì)尤其有害。

微生物生物腐蝕

環(huán)境促使霉菌繁殖所產(chǎn)生的分泌物對(duì)構(gòu)件的腐蝕稱為微生物腐蝕。

微生物腐蝕主要發(fā)生在機(jī)翼整體油箱內(nèi),霉菌通常在燃油和水的分界處繁殖,開(kāi)始時(shí)成線狀,而后形成簇狀或離散的球狀,具有粘性,呈棕色,粘附的油箱底層表面。

1.1.10 汞腐蝕

飛機(jī)上水銀的溢濺是一個(gè)非常令人煩惱的問(wèn)題。水銀有毒,不但它的蒸氣對(duì)人類健康有危害,而且它對(duì)鋁材結(jié)構(gòu)始終是一種腐蝕威脅。

水銀很容易使外露的,未經(jīng)防護(hù)的鋁材“汞齊化”。當(dāng)有濕氣存在時(shí),汞腐蝕會(huì)加速,尤其是鋁材處于有鹽水的環(huán)境中,腐蝕會(huì)更快。汞齊化時(shí),受污染的鋁材迅速分解,留下的是灰白色的粉末(一層茸毛狀的腐蝕覆蓋物)。如果受汞腐蝕的鋁材處于應(yīng)力的作用下,則腐蝕結(jié)果有可能迅速發(fā)展成多處裂紋。

1.2 腐蝕的檢查

在日常維護(hù)工作中,我們可以根據(jù)下列現(xiàn)象來(lái)檢查是否發(fā)生腐蝕:

1)在蒙皮邊緣或鉚釘頭周圍是否出現(xiàn)腐蝕產(chǎn)物(鋁合金的腐蝕產(chǎn)物一般呈現(xiàn)白色或灰白色的粉末)。鉚釘頭的后部是否出現(xiàn)黑色尾跡,如果有,則說(shuō)明該鉚釘?shù)倪B接降低了連接和密封作用,容易使潮氣進(jìn)入到蒙皮接縫中去,從而產(chǎn)生腐蝕。

2)由于腐蝕的產(chǎn)物體積比原金屬的體積大,所以,積累的腐蝕產(chǎn)物可使蒙皮鼓起,從而使蒙皮在鉚釘處呈現(xiàn)明顯的凹坑現(xiàn)象。

3)鉚釘斷頭或變形,說(shuō)明蒙皮內(nèi)表面可能產(chǎn)生腐蝕。

4)如果蒙皮上出現(xiàn)針眼大小的目視可見(jiàn)的小孔,這也說(shuō)明蒙皮可能產(chǎn)生了腐蝕。

5)金屬材料的表面,特別是沿接縫處的涂層變色,剝落,隆起,裂紋,預(yù)示可能產(chǎn)生了腐蝕。

6)結(jié)構(gòu)變形或連接縫隙變寬,預(yù)示可能產(chǎn)生腐蝕。

7)用手觸摸構(gòu)件,可通過(guò)手感鼓起發(fā)現(xiàn)剝層腐蝕。

8)長(zhǎng)期存在碎屑或污染處,也會(huì)產(chǎn)生腐蝕

對(duì)對(duì)腐蝕的早期檢查很重要,可及時(shí)進(jìn)行修復(fù),以將損傷和昂貴的修理費(fèi)用減少到最低限度。

腐蝕檢查是常規(guī)維修計(jì)劃的一個(gè)組成部分,在常規(guī)的維修工作中應(yīng)對(duì)腐蝕進(jìn)行例行檢查。同時(shí),在飛機(jī)上執(zhí)行與腐蝕檢查無(wú)關(guān)的各項(xiàng)任務(wù)時(shí)也應(yīng)注意觀察腐蝕,對(duì)初始腐蝕和將要腐蝕的地方作標(biāo)記,便于進(jìn)行預(yù)防。除此之外,在飛機(jī)使用過(guò)程中,對(duì)裝運(yùn)的特種貨物如水銀,酸,堿,海鮮及活畜等,應(yīng)對(duì)貨物包裝及在飛機(jī)上的安置情況認(rèn)真地檢查。

普遍性的檢查是目視檢查。檢查人員必須熟悉飛機(jī)結(jié)構(gòu),不僅要找出實(shí)際的腐蝕損傷,同時(shí)還要找出可能很快產(chǎn)生腐蝕的部位。(GAMECO 的結(jié)構(gòu)檢查員大都是在一線上有多年結(jié)構(gòu)修理經(jīng)驗(yàn)的)

腐蝕檢查的前期工作:

1)良好的光線

2)打開(kāi)檢查通道的蓋板和隔熱棉,如有必要,還要拆下結(jié)構(gòu)件或設(shè)備以便檢查。

3)清洗檢查部位,如有必要,還要清除涂層。

4)為了完成檢查,常常需要去掉密封膠,雖然這是件麻煩事,但也要做,而且檢查完成后要及時(shí)從新封膠。

以下介紹幾種檢測(cè)方法:

1.2.1目視檢查:

要求檢查員具有豐富的經(jīng)驗(yàn),好的眼力和耐心。

目視檢查法用到的工具包括:手電筒,反光鏡,放大鏡,朔料刮刀,孔探儀等。

1.2.2超聲波檢查:

超聲脈沖波在物體中傳播遇到不同聲阻的分界面時(shí),會(huì)發(fā)生反射,散射,透射乃至波型變換。

將探頭放置在構(gòu)件表面使超聲波束沿探頭垂直方向傳播。波束遇到界面時(shí)會(huì)返回探頭,在熒光屏上在始波之后出現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)波形(回波)。自第一次回波至第二,第三回波之間的距離就等于所測(cè)材料的實(shí)際厚度(其精度可達(dá)0.001mm),和已知的材料厚度進(jìn)行比較,所測(cè)厚度小于已知厚度,就說(shuō)明這個(gè)部位可能產(chǎn)生了腐蝕。

在不做任何拆卸的情況下,這種超聲波測(cè)厚法應(yīng)用于腐蝕探傷檢查能得到較好的效果。而超聲波在彈性介質(zhì)中傳播時(shí)遇到相異界面時(shí)就產(chǎn)生反射,因此,這種方法只適用于同一種材質(zhì)的單層檢查。

1.1.3渦流檢查

渦流檢查是以電磁感應(yīng)原理為基礎(chǔ)的,通交變電流探頭靠近要檢查的構(gòu)件就會(huì)在被檢查的構(gòu)件上產(chǎn)生感應(yīng)渦流,如果被檢查件上有缺陷,則感應(yīng)渦流發(fā)生畸變,從而判斷被檢查件有沒(méi)缺陷。

渦流滲透深度與檢測(cè)頻率呈反比關(guān)系。頻率越低,滲透深度越深,可檢測(cè)深度也越深,因此高頻渦流(數(shù)百KHz至數(shù)MHz)只能檢測(cè)材料表面和接近表面的腐蝕,低頻渦流可檢查到更深層的腐蝕。

渦流檢查的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)晶間腐蝕及較小的缺陷很敏感,輕便,準(zhǔn)備工作量少;缺點(diǎn)是僅適用于金屬件,無(wú)永久性記錄,要人員有較高的技術(shù)水平。

1.1.4 X射線檢查:

X射線照相法在飛機(jī)不需要做大量拆卸和清潔的情況下,就可以進(jìn)行。也可以對(duì)其它無(wú)損檢測(cè)方法的檢查結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。

X射線照相要求射線束垂直地穿透被檢查構(gòu)件并到達(dá)膠片,當(dāng)射線束穿過(guò)腐蝕區(qū)域時(shí),因腐蝕產(chǎn)物以失去原金屬的特性,對(duì)X射線的吸收能力大大降低,所以增強(qiáng)了在該區(qū)域膠片的黑度。

從膠片上觀察到的腐蝕缺陷,僅僅是從黑度的反差中得出,很難確定深度。所以X射線檢查法只能定性,大致給出腐蝕的情況,如果要測(cè)深度,可采用超聲波法。

1.1.5 染色滲透檢查:

染色滲透檢查所需的費(fèi)用少,操作簡(jiǎn)單。用于檢查小裂紋,獨(dú)孔或其它露在表面但目視檢查可能漏掉的不連續(xù)處。

被檢查件的表面一定要十分干凈,如果表面有油漆,可根據(jù)實(shí)際情況決定是否清除。

涂上滲透劑,充分滲透后,將多余的滲透劑清除掉,然后加上適當(dāng)?shù)娘@影劑。殘留在缺陷中的滲透液就會(huì)被顯影劑吸收到表面上,形成放大的可視顯跡信息。

染色滲透檢驗(yàn)對(duì)于進(jìn)一步證實(shí)腐蝕是否已被完全清除是很實(shí)用的

2.B757飛機(jī)腐蝕情況

目前機(jī)齡老化,飛機(jī)的腐蝕日趨嚴(yán)重。在日常維護(hù)中,經(jīng)常出現(xiàn)因腐蝕迫使飛機(jī)臨時(shí)停場(chǎng)的情況;在定檢中,也常由于意想不到的腐蝕情況,延長(zhǎng)停場(chǎng)時(shí)間。這不僅給航空公司帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)損失,而且對(duì)飛機(jī)安全飛行構(gòu)成重大威脅。

一般說(shuō)來(lái),用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)維修的費(fèi)用是昂貴的。據(jù)國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)報(bào)告統(tǒng)計(jì),由于腐蝕導(dǎo)致飛機(jī)的定期維修和結(jié)構(gòu)件更換費(fèi)用每小時(shí)為10至20美元。美國(guó)空軍每年用于與腐蝕有關(guān)的檢查及修理費(fèi)用多達(dá)十多億美元,約占其總維修費(fèi)用的1/4。而一家英國(guó)航空公司,老齡波音飛機(jī)防腐費(fèi)用已占整個(gè)結(jié)構(gòu)維修費(fèi)用的一半。

波音757飛機(jī)是波音公司生產(chǎn)的雙發(fā)窄體中遠(yuǎn)程運(yùn)輸機(jī)。1982年2月19日波音757首飛,同年12月取得適航證,1983年1月投入航線運(yùn)營(yíng)。2004年10月28日最后一架B757出廠,波音757正式停產(chǎn),波音總共生產(chǎn)1050架波音757。

我國(guó)現(xiàn)役的757都已進(jìn)入老齡化了。從飛機(jī)的整體情況來(lái)看,在老齡飛機(jī)757中飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕比機(jī)械疲勞問(wèn)題更為嚴(yán)重。飛機(jī)機(jī)體的腐蝕,特別是結(jié)構(gòu)件的應(yīng)力腐蝕和疲勞腐蝕往往會(huì)造成災(zāi)難性事故。

飛機(jī)結(jié)構(gòu)的腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕,而要產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕,就必須具備三個(gè)條件。一是兩種不同金屬相接觸,二是兩種金屬要有電位差,三是要有電解質(zhì)。隨著飛機(jī)的老齡化,飛機(jī)長(zhǎng)期工作在惡劣的環(huán)境中,同時(shí)還要承受交變應(yīng)力的作用,在這種交變應(yīng)力的作用下,飛機(jī)結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)疲勞裂紋,同時(shí),隨著飛機(jī)使用時(shí)間的增加,腐蝕部位會(huì)越來(lái)越多,腐蝕程度越來(lái)越嚴(yán)重,就會(huì)加速疲勞損傷的程度,成倍的增加潛在的危險(xiǎn)。飛機(jī)的腐蝕會(huì)使飛機(jī)的各個(gè)受力部件的剛度,強(qiáng)度降低,使部件的機(jī)械性能下降很快,導(dǎo)致系統(tǒng)及附件的工作失靈。這不但會(huì)增加維修工作量且用于維修結(jié)構(gòu)腐蝕損傷的費(fèi)用也是相當(dāng)高的。同時(shí)還會(huì)影響飛機(jī)的持續(xù)適航性和航班的正常率以及飛機(jī)的使用壽命。航空器的腐蝕損傷是航空器損傷最嚴(yán)重的損傷形式之一,它會(huì)經(jīng)常發(fā)生一些不可預(yù)料的情況,危及著航空器的飛行安全,因此,我們維護(hù)人員必須重視航空器的腐蝕,及時(shí)發(fā)現(xiàn),并采取相應(yīng)的維修措施。

以下是在757定檢工作中總結(jié)的腐蝕重災(zāi)區(qū):(前后貨艙底部,廚房廁所區(qū)域,排污口區(qū)域,龍骨粱區(qū)域,輪艙)

2.1 前后貨艙底部

貨艙地板梁都會(huì)發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕,主要是分層,都發(fā)生在地板螺絲孔和系留座處,每次C檢中腐蝕超標(biāo)的地板梁數(shù)量都過(guò)半數(shù)。

貨艙左右側(cè)的托板腐蝕,也都發(fā)生在地板螺絲孔和系留座處,拆下地板后,看到的是腐蝕到爆開(kāi)了的情況。

Z形隔框和剪切連接件間的腐蝕,一般都產(chǎn)生在艙底部位,大部分是表面腐蝕和分層腐蝕,且經(jīng)常出現(xiàn)隔框下緣條(加強(qiáng)角鋁)蝕穿的情況。

貨艙各長(zhǎng)桁和長(zhǎng)桁接頭的零件大部分易產(chǎn)生點(diǎn)腐蝕,最大腐蝕深度超過(guò)該位置材料厚度的50%以上。貨艙前后隔板處的地板角形支承件一般都產(chǎn)生大面積的均勻腐蝕。

后貸艙前隔板前部的底部蒙皮開(kāi)口處也經(jīng)常發(fā)生腐蝕超標(biāo)情況;前后貸艙底部漏水口周圍的蒙皮也會(huì)有腐蝕;還有前后貸艙底部的蒙皮與長(zhǎng)桁連接面出現(xiàn)表面腐蝕和外部蒙皮緊固件周圍出現(xiàn)絲狀腐蝕。這些部位都是污水和污物的積聚區(qū)。

前貨艙門框底部,經(jīng)常產(chǎn)生局部腐蝕。

2.2 廚房廁所區(qū)域

廚房廁所區(qū)域是濕區(qū),此區(qū)域雖然設(shè)計(jì)上作了多重防護(hù),但還是腐蝕的重點(diǎn)區(qū)域。

廁所地板梁經(jīng)常產(chǎn)生腐蝕,一般腐蝕最深處超過(guò)緣條厚度的50%,要作更換或加強(qiáng)。

客艙座椅導(dǎo)軌的腐蝕現(xiàn)象比較普遍,一般都產(chǎn)生在廚房、廁所、食品柜的位置,常常在導(dǎo)軌上表面、導(dǎo)軌凹槽內(nèi)產(chǎn)生點(diǎn)腐蝕。

2.3 排污口區(qū)域

排污口區(qū)域,由于污水,污物在飛機(jī)的使用和勤務(wù)過(guò)程中的飛濺和滲漏日積月累,堆積的污染物是很強(qiáng)的腐蝕源,所以,此區(qū)域很容易產(chǎn)生腐蝕。

不久前,南航一架777在北京做航后時(shí)發(fā)現(xiàn)后貨區(qū)域蒙皮有一個(gè)小孔,馬上拆開(kāi)貨艙,發(fā)現(xiàn)是排污管泄漏,泄漏區(qū)域出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕,局部已穿孔了。

2.4龍骨粱區(qū)域

龍骨粱區(qū)域由于蓋板多縫隙多,處于飛機(jī)最下部容易積聚污物和承愛(ài)非常大的交變應(yīng)力,所以龍骨梁區(qū)域極易產(chǎn)生腐蝕。

龍骨梁下緣條出現(xiàn)腐蝕的情況最多,多數(shù)是剝離腐蝕,點(diǎn)腐蝕和應(yīng)力腐蝕。

2.5輪艙

輪艙這個(gè)特殊部位,很容易積聚水份,在飛機(jī)滑跑過(guò)程中又受到沙塵的侵襲,且輪艙上布滿的液壓管路,液壓油的滲漏也是對(duì)輪艙結(jié)構(gòu)的一大威脅。

3.腐蝕的防護(hù)

腐蝕的發(fā)生是不可避免的,加強(qiáng)防腐工作抑制和延緩腐蝕顯得尤為重要。而且對(duì)于飛機(jī)的每一個(gè)使用者都有義務(wù)參與到它的防腐工作中。比如在貨物裝卸過(guò)程中,造成地板破損,液體滲漏;在廚房間工作時(shí),發(fā)生飲料外溢漏灑,衛(wèi)生間溢水,維護(hù)工作中液壓油、滑油滲漏。這些,都是產(chǎn)生腐蝕的重要源頭。

發(fā)生結(jié)構(gòu)腐蝕后,首先應(yīng)嚴(yán)格按照結(jié)構(gòu)維修手冊(cè)SRM、防腐手冊(cè)CPM的有關(guān)章節(jié)的要求,徹底清除腐蝕或更換腐蝕件,早作處理,將腐蝕消滅在萌芽狀態(tài)。徹底清洗腐蝕,該道工序非常重要,否則,腐蝕將繼續(xù)擴(kuò)展。據(jù)觀察,有的工作者因擔(dān)心清除腐蝕會(huì)造成打磨深度過(guò)大,使金屬材料去處量過(guò)多,造成了殘留腐蝕。而殘留腐蝕本身就是一種更加嚴(yán)重的腐蝕根源,它會(huì)在結(jié)構(gòu)內(nèi)繼續(xù)擴(kuò)展,維持到下一次維修間隔而平時(shí)又無(wú)法檢查到。當(dāng)再次發(fā)現(xiàn)腐蝕時(shí)所作的工作量反而更大,時(shí)間更長(zhǎng)。在徹底清除腐蝕后,應(yīng)按照SRM 對(duì)腐蝕的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修理,若超過(guò)了SRM的范圍,則應(yīng)與飛機(jī)制造廠商取得聯(lián)系,重新制訂維修方案并獲適航當(dāng)局的批準(zhǔn)。

在防腐中最普遍使用的是漆層,它主要是將金屬結(jié)構(gòu)與環(huán)境及腐蝕介質(zhì)隔絕開(kāi)。因此,漆層質(zhì)量的好壞,直接影響防腐效果,這一步是作好防腐工作的關(guān)鍵。而修理過(guò)程中若達(dá)不到要求,這樣的部件裝上飛機(jī)后其防腐性就會(huì)大打折扣,所以在清楚腐蝕時(shí)一定要認(rèn)真徹底,噴漆要嚴(yán)格按工藝要求執(zhí)行。

正確使用和噴涂防腐劑,是控制腐蝕的又一種方法。在出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕、電化學(xué)腐蝕、縫隙腐蝕、坑點(diǎn)腐蝕、絲狀腐蝕、摩擦腐蝕等腐蝕發(fā)生的地方和區(qū)域,正確使用防腐劑,可以大大地抑制腐蝕的形成,延緩腐蝕的發(fā)生。例如前后貨艙底部,廚房廁所區(qū)域,排污口區(qū)域,龍骨粱區(qū)域,輪艙區(qū)域要使用濃的防腐劑,而且要噴涂?jī)纱?,噴涂的防腐劑要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的厚度。

樹(shù)立質(zhì)量意識(shí),加強(qiáng)飛機(jī)使用及維護(hù)人員的基礎(chǔ)教育,增強(qiáng)人員素質(zhì),嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)口,是保證飛機(jī)防腐工作得以順利實(shí)施的關(guān)鍵。任何好的飛機(jī)維修方案和腐蝕控制方案,再先進(jìn)的飛機(jī),都需要依靠各類人員按工作程序認(rèn)認(rèn)真真地執(zhí)行。

應(yīng)根據(jù)維護(hù)工作中的信息反饋,對(duì)飛機(jī)的腐蝕控制方案的內(nèi)容和間隔及時(shí)進(jìn)行更改和調(diào)整。比如飛機(jī)的貨艙地板受到不同程度的損傷,部分密封帶也受到了損傷,這樣就給腐蝕的生成提供了擴(kuò)展條件,也給維護(hù)工作帶來(lái)了很大的困難。目前沒(méi)有一架飛機(jī)的貨艙地板是完好的,可以說(shuō)是千瘡百孔。均系重、大貨物在裝卸過(guò)程中撞擊所致。當(dāng)?shù)匕逶獾狡茐暮?,在這期間,如果遇到貨艙所裝貨物發(fā)生液體滲漏,就會(huì)通過(guò)受損地板侵蝕飛機(jī)結(jié)構(gòu)使腐蝕迅速生成。如果長(zhǎng)期發(fā)展下去,后果不堪設(shè)想。

因此,作為飛機(jī)的每個(gè)使用者都應(yīng)當(dāng)意識(shí)到防腐的重要性。如客艙廁所發(fā)生滲漏時(shí),廚房間發(fā)生滲漏,特別是發(fā)生飲料灑漏,貨艙運(yùn)送海鮮發(fā)生滲漏;都應(yīng)及時(shí)向飛機(jī)維修部門報(bào)告,以便及時(shí)做出處理或是在定期維護(hù)中增加檢查項(xiàng)目和維修工作項(xiàng)目,避免發(fā)生腐蝕。對(duì)于海鮮運(yùn)輸問(wèn)題,采用貨盤或集裝箱,以及裝在水密的箱內(nèi)。為什么說(shuō)運(yùn)輸活牲畜可能會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重腐蝕呢?這有兩方面的原因,一是牲畜的糞便,二是牲畜比人產(chǎn)生的熱量多,這會(huì)使飛機(jī)內(nèi)部溫度升高,濕度增大,機(jī)內(nèi)有更多的機(jī)會(huì)出現(xiàn)凝水。

由于航空公司所處的地理環(huán)境無(wú)法選擇,潮濕惡劣的天氣無(wú)法改變,各種工業(yè)廢氣和塵埃日益增多,飛機(jī)不斷老化,使腐蝕難以最終杜絕。但飛機(jī)使用部門和清潔人員嚴(yán)格案《飛行運(yùn)行手冊(cè)》要求進(jìn)行貨物包裝和運(yùn)輸及客艙清潔工作。同時(shí)飛機(jī)維修人員在維修工作中按照工藝卡或工作指令的要求,認(rèn)真執(zhí)行。對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié),每一道工序都應(yīng)仔細(xì)地完成?,F(xiàn)場(chǎng)維修質(zhì)量檢驗(yàn)人員也要做到不折不扣地檢查。防腐質(zhì)量就能得以保證,腐蝕的機(jī)率就會(huì)減少,就能把腐蝕所造成的影響和危害降低到最低程度。

航空汽油腐蝕性潛在的危險(xiǎn)有哪些?

樓主是在開(kāi)玩笑吧?航空燃油是煤油,汽車是不能使用的。如果你真的加了航空燃油,你的車根本無(wú)法發(fā)啟動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)也該清洗和維修了。

簡(jiǎn)述航空金屬材料常用的防腐措施

飛機(jī)結(jié)構(gòu)中最常見(jiàn)的金屬腐蝕有︰麻點(diǎn)腐蝕(pitting corrosion)、異電位腐蝕(galvanic corrosion)、鱗落腐蝕(exfoliation)、應(yīng)力腐蝕(stress corrosion),以下分別就其原因、現(xiàn)象、預(yù)防或處置方式進(jìn)行探討。

麻點(diǎn)腐蝕

某些金屬在大氣環(huán)境下,表面會(huì)形成一薄膜而失去相對(duì)的化學(xué)活性,而使腐蝕行為變?nèi)?,此種現(xiàn)象稱為鈍化(passivity),如︰不銹鋼、鋁、鉛、鈦等合金均具有此特性。麻點(diǎn)腐蝕專發(fā)生于具有鈍化膜的金屬表面上,其中以不銹鋼最容易發(fā)生。

麻點(diǎn)腐蝕是一種局部的腐蝕現(xiàn)象,金屬表面呈現(xiàn)多處點(diǎn)狀的銹蝕,直徑可由0.002到0.2公分,腐蝕方向?yàn)榇怪毕蛳虑治g,發(fā)生原因是由于環(huán)境或金屬表面的性質(zhì)不均勻(如︰表面缺陷、成份不均等),導(dǎo)致環(huán)境中的氯離子被吸附在金屬表面某些點(diǎn)上,使鈍化膜破壞生成微小的孔洞,孔洞底部因空氣不流通缺氧而形成陽(yáng)極,孔洞外圍則因氧氣充足形成陰極,在陰陽(yáng)兩極的電化學(xué)反應(yīng)下,金屬表面就發(fā)生麻點(diǎn)腐蝕。

圖1 不銹鋼表面的麻點(diǎn)腐蝕

麻點(diǎn)腐蝕的危險(xiǎn)在于其外表特征微小而難以察覺(jué)及預(yù)防,以致結(jié)構(gòu)已有嚴(yán)重的麻點(diǎn)腐蝕仍不自知,造成結(jié)構(gòu)突然的意外破壞。

金屬表面的小刮痕或刻痕,很容易導(dǎo)致麻點(diǎn)腐蝕的發(fā)生,因此要防止此種腐蝕,金屬表面鏡面(mirror polish)處理是個(gè)相當(dāng)有效的方式。

異電位腐蝕

異電位腐蝕的現(xiàn)象可說(shuō)是電鍍的逆過(guò)程,電鍍時(shí)兩根金屬棒分別接于直流電源的陽(yáng)極和陰極,并置于電解液中形成電導(dǎo)通狀態(tài),陽(yáng)極的金屬棒在電解液中會(huì)溶解成金屬正離子和電子,金屬正離子會(huì)被陰極金屬棒所吸引,和其電子結(jié)合成金屬附著沉積于表面上;電子則在直流電源的驅(qū)動(dòng)下去補(bǔ)充陰極金屬棒所失去的電子。在這個(gè)過(guò)程中,陽(yáng)極的金屬棒因持續(xù)溶解而逐漸被“腐蝕"。

同樣的道理,當(dāng)兩種或兩種以上不同的金屬材料搭接成電導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),因?yàn)楸舜碎g的電位(potential)不同,材料間就會(huì)有電流通過(guò),加上潮濕的環(huán)境有類似電解液的功用,致其中某一材料會(huì)產(chǎn)生坑洞狀的腐蝕,并有硫化物、氯化物(chloride)、氧化物的沉積。被腐蝕的材料稱為陽(yáng)性(anodic)或活性(active)材料,未被腐蝕的材料則稱為陰性(cathodic)或惰性(passive)材料。

圖2 鎂金屬表面與不銹鋼件接觸面產(chǎn)生的電位腐蝕

一般而言,會(huì)影響異電位腐蝕速率的因素有:

組成成分:不銹鋼表面的鉻(chromium)若和鐵混合成合金狀態(tài),則此不銹鋼成為活性材料;若成氧化鉻的型態(tài),則成為惰性材料。后者也是不銹鋼和鋁合金搭接時(shí),為防止異電位腐蝕而實(shí)施表面鈍化處理(passivating treatment)的原理。

相對(duì)面積:異電位腐蝕的速率和惰性/活性材料的面積比成正比,若大面積的活性材料和小面積的惰性材料相搭接,則大面積下電流密度會(huì)被稀釋,活性材料可能就不會(huì)被腐蝕。反過(guò)來(lái)說(shuō),小面積的活性材料和大面積的惰性材料相搭接,則由于電流密度的增加,活性材料很快就會(huì)被腐蝕殆盡。

極性改變:在某些情況下,相搭接的金屬極性會(huì)改變,使腐蝕的發(fā)生位置和預(yù)期相反。例如鐵和鋅搭接時(shí),在含有硝酸鹽(nitrate)或重碳酸鹽(bicarbonate)的溶液中,當(dāng)溫度超過(guò)140℉時(shí),電極性會(huì)改變。其原因目前仍不清楚,不過(guò)一般相信和腐蝕物的導(dǎo)電度有關(guān)。最常見(jiàn)的例子是鋁梯中的鋼制螺栓,雖然鋁合金的電位較高,但實(shí)際情況是鋼制螺栓腐蝕很快,而鋁梯則沒(méi)有什么影響。

要防止異電位腐蝕,相互搭接的各結(jié)構(gòu)零組件得挑選電位相近的材料,注意配對(duì)的材料是否有異電位腐蝕的顧慮。各種材料彼此間的影響程度是根據(jù)相互間的相對(duì)電位差而定,差距越大,異電位腐蝕越激烈。

通過(guò)對(duì)幾種常見(jiàn)金屬的相對(duì)活性比較,位置越往上的材料其電位越高,活性也越大,容易被腐蝕;位置越往下的材料其電位越低,惰性也越大,有免于被腐蝕的保護(hù)作用。

如果非得使用不同類型的材料,可以用不導(dǎo)電的分隔物把兩材料分開(kāi),讓彼此完全絕緣,一般也可以用鉻酸鹽(chromate)或環(huán)氧樹(shù)脂(epoxyresin)涂裝做阻隔,但前提是這些涂層不會(huì)受到機(jī)械性的破壞。若實(shí)在無(wú)法解決,就得先防患未然,將活性零件做得大一些,或是做成容易更換的零件。

在以往飛機(jī)工業(yè)未使用先進(jìn)復(fù)合材料(Advanced Composite Material)前,所使用的材料主要是鋁和經(jīng)過(guò)鈍化處理的不銹鋼,異電位腐蝕較不常見(jiàn),但隨著對(duì)性能及隱身性的要求,新一代戰(zhàn)機(jī)已廣泛采用此種強(qiáng)度高、重量輕、雷達(dá)不易探測(cè)的新材料。先進(jìn)復(fù)合材料中的石墨(graphite)纖維和鋁的電位差很大,兩者交界面有異電位腐蝕的顧慮,地面維護(hù)人員在平日維修時(shí)要特別注意。

圖3 常見(jiàn)金屬的相對(duì)活性比較

鱗落腐蝕

顧名思義,鱗落腐蝕的外觀會(huì)有如魚鱗片般的迭層剝落,這種腐蝕具有明顯的方向性,通常會(huì)平行于滾制(rolled)或射出成形(extruded)的面,侵蝕被拉長(zhǎng)的材料晶粒,造成表面結(jié)構(gòu)的脫層(delamination)或形成多層面(stratification)。

環(huán)境因素是造成鱗落腐蝕的主因,例如環(huán)境中有氯化物和溴化物(bromide)離子的存在、高溫、酸性的環(huán)境、間歇性的干和濕……等,后者尤其會(huì)產(chǎn)生不可溶解的腐蝕物,加快腐蝕速率。

在材料表面涂裝底漆及化學(xué)保護(hù)膜可改善鱗落腐蝕抵抗力,不過(guò)這只能延緩鱗落腐蝕發(fā)生的時(shí)間,無(wú)法完全防止,且一旦此保護(hù)層被腐蝕,則底下的材料將處于無(wú)保護(hù)狀態(tài),短時(shí)間內(nèi)會(huì)被腐蝕而破碎。

鱗落腐蝕的一般處理原則是磨除腐蝕區(qū)域,再加以適當(dāng)?shù)谋砻娣牢g處理。

圖4 T-37教練機(jī)角條鱗落腐蝕

應(yīng)力腐蝕

應(yīng)力腐蝕是材料在化學(xué)侵蝕環(huán)境下與機(jī)械性拉伸應(yīng)力同時(shí)作用下的結(jié)果。一般的腐蝕是以材料被剝蝕的型態(tài)出現(xiàn),而應(yīng)力腐蝕則以裂紋的型態(tài)出現(xiàn),且表面幾乎沒(méi)有任何腐蝕物堆積的現(xiàn)象,因此很容易被忽略,形成潛伏的危險(xiǎn)因素。造成應(yīng)力腐蝕的四個(gè)基本條件是:敏感性合金(susceptible alloy)、侵蝕環(huán)境、施加或殘余拉伸應(yīng)力、以及時(shí)間。

應(yīng)力腐蝕廣見(jiàn)于多種材料及環(huán)境中,根據(jù)統(tǒng)計(jì),應(yīng)力腐蝕損壞最常出現(xiàn)于低合金鋼(low alloy steel)、鋯(zirconium)、黃銅(brass)、鎂(magnesium)及鋁合金。這些材料應(yīng)力腐蝕損壞的外表及行為都不相同,不過(guò)一般而言都具有一些共同的特性:

1.大部分破斷面在巨觀下是脆性(brittle)帶有少量的韌性撕裂(ductile tearing)現(xiàn)象,有些材料的破壞模式會(huì)介于韌性和脆性之間。

圖5 F-5前機(jī)身上縱梁應(yīng)力腐蝕裂紋

2.一定是拉伸應(yīng)力(tensile stress)和環(huán)境同時(shí)作用的結(jié)果,輪流作用不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕,且應(yīng)力大小沒(méi)有絕對(duì)的關(guān)系。應(yīng)力大,環(huán)境的因素就比較小;應(yīng)力小,環(huán)境的因素就比較大。

3.材料表面的氧化膜受到機(jī)械或化學(xué)外力的破壞形成小凹洼(pit),應(yīng)力腐蝕初始裂紋(initial crack)就由小凹洼的根部開(kāi)始成長(zhǎng),這段期間應(yīng)力的影響很小,腐蝕是主要的原動(dòng)力(driving force),裂紋方向和主應(yīng)力(principal stress)方向一致,與一般疲勞裂紋和主應(yīng)力方向垂直的情況大不相同。

4.裂紋走向會(huì)在沿著晶粒邊界(intergranular)或穿透晶粒(transgranular)中二選一,全看材料、環(huán)境、應(yīng)力大小這三者的組合而定。在不銹鋼材里,裂紋通常會(huì)穿透晶粒,且會(huì)造成一特別的晶體面(crystallographic),但在某些介質(zhì)中,特別是腐蝕性溶液或是高氧化物漂白劑中,裂紋會(huì)沿著晶粒邊界。在高強(qiáng)度合金鋼中,裂紋會(huì)沿著晶粒邊界;鋁合金基本上亦是如此。

5.裂紋成長(zhǎng)的過(guò)程本身就有自我催化(self-catalyzing)的作用,正在成長(zhǎng)中的裂紋尖端局部之成長(zhǎng)速率至少為疲勞裂紋的百倍以上,所以一旦發(fā)現(xiàn)應(yīng)力腐蝕裂紋后就得盡快處置。

6.形成裂紋需特定的合金和環(huán)境,雖然許多環(huán)境都能產(chǎn)生相近的腐蝕生長(zhǎng)速率,但不同的合金對(duì)應(yīng)力腐蝕的敏感度差異甚大。

應(yīng)力腐蝕裂紋必需在腐蝕表面上有拉伸應(yīng)力,此拉伸應(yīng)力可以是外加,也可以是殘余應(yīng)力(residual stress),其中殘余應(yīng)力更是問(wèn)題的所在,因?yàn)樗请[藏的,在設(shè)計(jì)時(shí)常會(huì)被忽略。殘余應(yīng)力的來(lái)源可能來(lái)自制造過(guò)程,如:冷加工時(shí)變形不均勻、熱處理后退火冷卻速率不同;或是來(lái)自裝配時(shí)的緊配(interference fit),鉚釘、螺栓變形等。

1970年前后進(jìn)入美國(guó)空軍服役的F-5型戰(zhàn)斗機(jī),因前機(jī)身上縱梁使用材料為對(duì)應(yīng)力腐蝕甚為敏感的7075-T6鋁合金,致在服役相當(dāng)時(shí)間后發(fā)生了應(yīng)力腐蝕裂紋,美國(guó)空軍不得不在1990年代中期進(jìn)行全機(jī)隊(duì)結(jié)構(gòu)返廠修改,更換改變熱處理而提升抗腐蝕能力的7075-T73新制上縱梁。

航空史上最著名的應(yīng)力腐蝕裂紋飛行安全事件,是發(fā)生于1988年4月28日的美國(guó)阿啰哈(Aloha)航空公司,一架波音737-200機(jī)身前段大片上蒙皮于飛行途中脫落,幸賴駕駛員的技術(shù)高超而平安落地。飛機(jī)失事前,已累積了35,496飛行小時(shí),89,680次起降,是此型飛機(jī)全世界起降次數(shù)排名第二的飛機(jī),(第一名是阿航的N73712)。

圖6 美國(guó)阿羅哈航空公司一架波音737客機(jī)前機(jī)身蒙皮因應(yīng)力腐蝕裂紋而飛脫

波音737飛機(jī)的經(jīng)濟(jì)服役壽命(economic service life)為20年,51,000飛行小時(shí)和75,000次的艙壓周期。根據(jù)阿航的飛航記錄,大約每1飛行小時(shí)會(huì)發(fā)生3次的艙壓周期,而波音的經(jīng)濟(jì)壽命預(yù)測(cè),是根據(jù)每1飛行小時(shí)1.5次的艙壓周期,因此阿航的艙壓累積周期數(shù)是波音預(yù)測(cè)的兩倍,而在加艙壓的機(jī)身內(nèi),艙壓周期是造成疲勞裂紋的最主要因素。失事后的調(diào)查結(jié)果也發(fā)現(xiàn)機(jī)身上下蒙皮迭接處多顆鉚釘孔邊,早已各自存在著相當(dāng)長(zhǎng)度的應(yīng)力腐蝕裂紋,這些裂紋在失事時(shí)的艙壓作用下串連成一條長(zhǎng)長(zhǎng)的裂紋,毫無(wú)阻力地繼續(xù)向前延伸,引起艙內(nèi)失控的泄壓,造成蒙皮撕裂而飛脫。

圖7 阿羅哈航空公司失事客機(jī)的蒙皮應(yīng)力腐蝕裂紋型態(tài)

由于應(yīng)力腐蝕必需是應(yīng)力、敏感性合金、以及特定環(huán)境下三者同時(shí)作用才會(huì)產(chǎn)生,故若要防止應(yīng)力腐蝕,可從改變這些因素來(lái)著手。

降低應(yīng)力:這有好幾種方法,如:增加材料厚度或降低負(fù)載都是可行的方式。如果零件因重量關(guān)系無(wú)法增厚,可在表面上用珠擊(shot peening)或滾壓(surface rolling)的方式加上壓縮殘余應(yīng)力(compressive residual stress)。

改變環(huán)境:抹去結(jié)構(gòu)表面上沉積的水氣、污物、清潔劑殘痕等,都是很有效的預(yù)防措施。

更換材料:這是最方便的作法,若無(wú)法改變應(yīng)力和環(huán)境,這也是唯一的對(duì)策。一般是改用不同熱處理方式以增強(qiáng)抗腐蝕能力的同型號(hào)材料,但若改用其他材料,如︰鋁合金改用鋁鋰(aluminum-lithium)合金,鋼改用鈦合金……等,就得一并考慮更改材料后全機(jī)重心改變、震動(dòng)模態(tài)(vibration mode)變更、與鄰近材料的異電位腐蝕……等相關(guān)問(wèn)題。

表面處理:陽(yáng)極化(anodize)或陰極化(cathodic)表面處理都會(huì)在材料表面形成一保護(hù)膜,降低外界的腐蝕作用,但此種處理會(huì)降低鋁合金的疲勞強(qiáng)度,且陰極化處理也不能用在高強(qiáng)度鋼材,或是對(duì)氫脆化(hydrogen embrittlement)敏感的材料,因?yàn)楸砻骊帢O化會(huì)增加氫侵入的速度。若表面有裂紋,局部處理的效果也不好。

航空母艦如何防止電化學(xué)腐蝕?

航空母艦的防腐對(duì)策

3.1涂防銹漆

鋁合金船體上應(yīng)避免使用木質(zhì)護(hù)舷。

在艙內(nèi)仍有使用木料的處所,檢驗(yàn)中應(yīng)予以注意,如在機(jī)艙內(nèi)設(shè)置有可拆裝的木鋪板,應(yīng)檢查其與鋁合金船體結(jié)構(gòu)接觸處的腐蝕情況。

另外還要注意機(jī)艙內(nèi)船體表面的耐火材料狀況,如發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重銹蝕或發(fā)現(xiàn)耐火材料內(nèi)有粘性白色氫氧化物出現(xiàn),應(yīng)要求拆除耐火材料檢查內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況,如發(fā)現(xiàn)有腐蝕,應(yīng)予以清洗,并在鋁合金表面涂上防銹漆,木鋪板最好也能刷上油漆。

預(yù)防這種現(xiàn)象的最好方法就是在艙底鋁合金表面涂上防腐漆。

但是應(yīng)該注意,鋁合金船體上絕對(duì)禁止使用銅基防腐漆、水銀基防腐漆、鉛基防腐漆或含有其他高電解電位金屬元素的油漆。

3.2做好絕緣工作

3.2.1銅合金對(duì)鋁的電化學(xué)腐蝕是最嚴(yán)重的,應(yīng)特別注意鋁合金高速船上使用銅合金的部位,如海水冷卻管系,另外進(jìn)出水閥有時(shí)會(huì)使用銅質(zhì)截止閥,并通過(guò)鋁質(zhì)管系和外板連接,所以在銅質(zhì)閥體和鋁質(zhì)管路間必須有有效的絕緣,例如橡膠墊圈。

銅質(zhì)閥體對(duì)管路的腐蝕一般發(fā)生在內(nèi)部而不易被發(fā)覺(jué),所以一般應(yīng)進(jìn)行捶擊檢查管壁厚度,如有懷疑,應(yīng)拆除閥體,對(duì)管路作內(nèi)部檢查。

3.2.2鋁合金高速船動(dòng)力裝置與船體也要進(jìn)行絕緣。

常用的MTU高速柴油機(jī)與船體的連接是通過(guò)鋁質(zhì)墊板及不銹鋼螺栓連接,在鋁質(zhì)墊板和船體間用環(huán)氧樹(shù)脂絕緣,以避免機(jī)體和船體間可能造成的電化學(xué)腐蝕。

在干燥的環(huán)境下,如客艙內(nèi)的鋼允許和鋁合金直接接觸,而在潮濕的狀態(tài)下,如露天甲板或水下,則必須予以絕緣隔離。

航空運(yùn)輸時(shí)不屬于腐蝕物的是?

太多了,一般的貨物都是啊,硫酸化學(xué)成分的液體或者固體都是不行的!

關(guān)于《航空腐蝕的種類》的介紹到此就結(jié)束了。

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