飞机结构腐蚀的原因

飞机结构腐蚀的原因
飞机结构腐蚀的原因

作者:admin发表时间:2010-03-02 08:49:41 回顾分析Ameco一千多架飞机重维修中所遇到的问题可以看出,最常见的结构故障就是飞机结构件的腐蚀。飞机结构件的腐蚀问题是各型飞机中,长期面临的最大结构问题。

飞机的主要腐蚀类型

从飞机设计和制造来看,不同金属的零部件相接触,造成不同金属之间的电位差和导电通路。而各个部件组装在一起时,缝隙会存水和脏物形成电解质。有些结构由于受力的需要又处于高应力状态形成应力腐蚀的根源。而在制造过程中,由于生产工艺不当,保护性涂层做得不好,缺乏腐蚀控制措施等等原因,都可能带来腐蚀的隐患。而在飞机使用过程中,飞行环境的恶劣,飞机表面涂层损坏,运输牲畜、海鲜等易产生强电解液体的货物都会使飞机结构产生腐蚀问题。偶然污染如水银外溢,化学品外溢,厕所、厨房污物外溢和灭火剂残留物等,也都可能造成直接或间接的腐蚀。而不恰当的飞机维修和勤务,也会使飞机面临更多的腐蚀问题。

飞机的腐蚀按其成因来分,主要可分为电化学腐蚀、表面锈蚀、应力腐蚀三大类,而电化学腐蚀是目前飞机最普遍和最严重的结构腐蚀之一。

电化学腐蚀是金属材料与电解质溶液接触时,在界面上发生有自由电子参加的广义氧化和广义还原反应,使金属元素以及晶格间的排列顺序发生改变,从而改变了原有金属的化学、物理、力学等性能。

飞机金属结构件的腐蚀大多数属于电化学腐蚀。飞机的结构腐蚀如果不能得到有效的预防和控制,会造成结构修理工作量加大、修理周期延长、结构件大面积的加强和更换,由此导致很大的直接和间接经济损失,并造成飞机自身的不安全隐患。

腐蚀原因分析

1.潮湿空气腐蚀环境

潮湿空气是造成飞机结构腐蚀的重要因素之一。潮湿空气与地理环境是紧密相连的,我国地理环境和气候条件十分复杂,受季风影响明显,全国大部地区都处在温暖而潮湿的东南季风和西南季风控制下,暖季节时比世界上同纬度的国家和地区的温度高,相对湿度和降雨量大。这些都是我国各机场的飞机腐蚀问题较为严重的一个非常重要的原因。

2.海洋大气腐蚀环境

海洋大气的特点是湿度高、含盐量高,也就是说含有大量的氯离子。这些氯离子沉降在飞机上,对结构件起到催化腐蚀的效果。所以,海洋大气中的氯离子对飞机结构有很大的腐蚀作用。

3.工业大气腐蚀环境

工业大气中含有大量的腐蚀性气体,这些污染物中对金属腐蚀最大的是SO2气体。如果大气中含有超过1%的SO2时,腐蚀会急剧加快,特别是相对湿度超过76%时,腐蚀急剧加速同时对镀锌、镀镉层也有相当严重的腐蚀作用。

4.机上腐蚀环境

(1)当地面气温高、湿度大时,机内空气在地面处于水饱和状态。另外,乘员的呼吸和出汗也会排出水分。飞机起飞后,随飞行高度上升,机舱内温

构的严重腐蚀环境。

(2)运输活牲畜、活海鲜可能会导致飞机的严重腐蚀。这有三方面原因,一是牲畜的粪便具有较强的腐蚀性;二是牲畜比人产生的热量多,使飞机内部温度增高,湿度增大;三是运输活海鲜时,容易引起海水的泄漏,而海水腐蚀性极强。另外,运输瓜果蔬菜,水分大,也容易造成飞机结构的腐蚀。

(3)厕所地板密封不严,污水会流到飞机结构上;厨房中食品和饮料发生意外泼溅,也可能会流淌到飞机结构上;前、后登机门和服务门区域,经常受到雨水和污物的影响,地板梁也容易受到腐蚀。

(4)飞机做短程飞行时,油箱内燃油较少,含有大量的潮湿空气。随着飞行高度升高,气温下降,油箱内会凝结大量水分。一种细菌会在燃油和水面之间滋生、繁殖,形成一种黏稠的酸性物质,对飞机结构有严重的腐蚀作用。

(5)非金属材料挥发出来的气体,有可能使一些金属以及镀锌、镀镉层产生腐蚀。

(6)飞机在沙石或草坪跑道上起降,会使飞机蒙皮,特别是起落架舱蒙皮光洁度降低,积存腐蚀介质,引起腐蚀。

腐蚀预防

(1)加强对飞机维护人员的防腐教育和培训,使每个人员从思想上高度重视并自觉做好飞机的防腐工作。

(2)经常性、定期疏通漏排水孔和漏排水通道,保证漏排水系统一直处于畅通的工作状态;客舱、货舱、厕所等区域,要经常通风,以排除水蒸气。

(3)定期清洁飞机容易污染的区域,特别是容易受液压油、强腐蚀介质、电解质污染的区域或结构件,并重新喷涂防腐蚀抑制剂。

(4)经常性地检查易腐蚀环境结构件,及早发现腐蚀的原始痕迹,彻底清除腐蚀产物、恢复防腐涂层和进行相应的结构修理。

(5)确保厨房、厕所及货舱地板接缝处的密封,若发现密封破损或结构件防腐蚀涂层破损,应立即修复。

(6)加强对运输活牲畜、活海鲜、瓜果蔬菜的管理,防止污物的泄漏。

(7)加强对货物装卸过程的管理,杜绝因野蛮装卸造成的飞机货舱地板、侧壁板损坏,以避免腐蚀介质渗入到飞机结构件上。

(8)在雨季、高温、潮湿季节中,应缩短检查周期,加强防腐蚀措施。

(9)如果可能,深入研究腐蚀的起因,制定相应的预防措施并在实施中不断完善和提高。

(10)水银、强酸、强碱泼溅后,要按照有关手册规定彻底清除干净。

(11)为防止微生物在油箱内滋生、蔓延,除确保在潮湿气候条件下油箱排水通畅,每日排放积水外,还应在飞机油箱内加入生物杀虫剂,以减缓细菌的生长。

(12)严格执行防腐工艺。SRM对防腐的规定,是确保飞机维护质量的指令性文件,必须不折不扣地执行。

科学制定腐蚀预防与控制维修方案,有效控制腐蚀等级

根据波音飞机各机型MPD的CPCP部分的要求,所发现的腐蚀一般可以分为三级。

1.一级腐蚀

(1)腐蚀损伤发生在连续检查之间,属于局部腐蚀,经重新加工或清

SRM、SB 等)

(2)腐蚀损伤为局部损伤,虽然超出允许极限,但这种损伤是出于某种偶然事件造成的,对同一型飞机的其他飞机不具有典型性(如水银泼溅造成的腐蚀)

(3)多年的经验表明,在历次连续检查中,只发现轻微腐蚀,但在最近一次的检查中发现累积清除腐蚀后,损伤超出了允许极限。

(4)腐蚀损伤发生在连续检查之间,是大面积腐蚀,经重新加工或清除腐蚀后,损伤大大低于制造厂规定的允许极限。

2. 二级腐蚀

(1)腐蚀损伤发生在连续的检查之间,重新加工或清除腐蚀后损伤超出允许极限,要求进行修理/加强,或全部或部分更换重要结构部件以及其他列在基本方案里的结构部件。

(2)腐蚀损伤发生在连续的检查之间,其分布面积大,清除腐蚀后损伤接近允许重新加工的极限。

3. 三级腐蚀

三级腐蚀发生在第一次或其后连续的检查中,这种腐蚀被认为对适航性有潜在的紧急的影响并且需要立即采取措施。

科学有效的维修方案应该能够控制所有列在基本方案中的主要结构件和其他结构件的腐蚀在一级腐蚀或更好的水平。

在根据一架飞机的检查结果制定腐蚀等级时,应该考虑到机群中其他飞机上也潜在着类似的腐蚀,但是腐蚀可能是大面积腐蚀和/或在相同检查区域的其他部位出现腐蚀。图1将有助于确定腐蚀等级。

腐蚀的一般性修理原则

在飞机结构修理和日常维护工作中,根据SRM手册、常规理论及经验,一般有以下几种腐蚀的修理原则。

(1)因去除腐蚀而加工过的铝合金表面,首先确认腐蚀已经被完全去除掉,并且加工表面光滑、清洁,不允许有金属削、油污等污染物滞留在修理区域内;根据相关的维修手册恢复其原有的表面涂层,必要时再增加一层面漆,然后根据手册要求喷涂防腐蚀抑制剂。

(2)安装修理件的配合表面均应涂密封胶隔绝,必要时紧固件也应涂密封胶湿安装,所有止裂孔要涂底漆并用软铆钉或密封胶堵住。

(3)修理件、孔壁、埋头窝等处,均应做表面防护处理,并喷涂底漆。

(4)修理件材料尽量选取与相邻结构相容的材料,电位相当;复合材料与合金材料之间也要相容,碳纤维树脂板与铝合金材料不能直接接触,必要时可共固化一层玻璃纤维-环氧树脂绝缘层;碳纤维树脂板与钛合金直接触时,不必进行特别防护处理。

(5)碳纤维树脂板不能与铝合金蜂窝材料直接接触,必要时可共固化一层玻璃纤维-环氧树脂绝缘层。

(6)在腐蚀环境下,被连接件与紧固件之间尽量相容。如果不相容,则应该使用绝缘套筒、垫圈、涂刷密封剂等方法绝缘,而且,绝缘层要有足够的厚度和覆盖面。

(7)修理用加强板尽可能选取带包铝层材料。

(8)安装钢、钛合金的零件,其配合表面应涂密封胶湿安装。

(9)钢修理件一般应局部镀镉或恢复原涂层;如果条件不具备,也可

目前,世界上各大航空公司都十分重视飞机的防腐工作,各国相继制定了有关的适航条例,并在条例的条款中规定了防止飞机腐蚀的具体要求和防护措施。我国在20世纪80年代初已着手进行这项工作,也制定了中国民用航空条例(CCAR),都对飞机的腐蚀控制加以具体化,从材料到结构都有严格的规定。各国民用适航条例有关腐蚀控制的条款基本上都是参照FAR第25部制定的。由此可见,飞机结构腐蚀的防护和控制,对飞行安全起着至关重要的作用;因腐蚀而造成的飞机结构修理和停场,是制约航空公司发展的重要因素。

飞机腐蚀常见种类及防腐措施

飞机腐蚀常见种类及防腐措施 文/朱永红(机务部质检科) 飞机在使用过程中随着日历年的增长,结构腐蚀会日见严重,所以,摆在飞机机务工程维修工作者面前的一项重要任务便是要进行飞机机体结构的防治包含了两种意思,就是即要预防又要处置已发生了的腐蚀。但是否腐蚀的预防工作仅仅是在飞机上采取一些技术手段,而与其它飞机的使用部门无关呢?进一步思考,是否仅凭借飞机制造厂在飞机交付使用前一在飞机上采取的防腐措施来抵抗日益恶化的自然环境和人造恶劣环境,等到腐蚀发生恶化以后在进行处理。答案是显然的。一是因为腐蚀的发生和发展会带来飞行安全问题,二是处理腐蚀、会带来经济成本。下面就具体分析一下造成腐蚀的物理原因、自然原因和人为原因,从而让我们大家明白,怎样做才能将腐蚀的预防,处理工作做得更好地保证飞行安全,减少维修成本,为公司创造更好经济效益。一.常见腐蚀的种类、部位及处理 腐蚀的产生主要由两种不同金属之间存在的导电介质在微电流作用下,正极金属逐渐消耗的过程。飞机的结构腐蚀大概可分为六种。

1.应力腐蚀,这种 腐蚀是结构在 拉伸或压缩应 力及腐蚀介质 共同作用下的 产物。一般出现在承受大载荷的飞机结构部位,如地板龙骨梁上、桁条,机翼前后翼梁上、下桁条等处。如99年9月B-2340飞机在GAMECO完成“3C”检时发现空调组件安装舱的隔框横梁中段有一长约100mm,宽120mm的严重腐蚀。依据SRM的要求挖掉腐蚀部位,对其进行搭接修理,喷涂防腐剂。 2.电化学腐蚀,这种腐蚀是两种不同金属相互联结在潮湿环境下形成的腐蚀。一般出现在装有卡片的螺帽及托板螺帽的结构件处。如A320/A321飞机货舱梁螺栓孔周围及整流包皮安装螺栓孔周围。 3.缝隙腐蚀——也叫浓差腐蚀,这类腐蚀是水分进入缝隙后,由于缝隙口处与位于缝隙中间及底部的水分含量不同形成电位差。在含氧量高的缝隙口处,金属就成为正极而被腐蚀。该类腐蚀一般出现在飞机的登机门门槛结构,飞机的货舱地板结构,以及飞机客舱、厨房、卫生间下部。当发现这类腐蚀,

航空材料与腐蚀防护讲义 (腐蚀与防护部分)

第一章绪论 1.1 材料腐蚀的基本概念 腐蚀是一种自发过程。 腐蚀是由于环境作用引起的材料的破坏和变质。 从这个定义可以看出,材料(或结构)是否会发生腐蚀破坏,既取决于材料本身的性质,也与环境有关。 导致材料发生腐蚀的环境因素构成了腐蚀环境。腐蚀环境包括总体环境(大气环境)和工作环境。 随着非金属材料(塑料、橡胶,以及树脂基复合材料等)越来越多地用作工程材料,非金属材料的环境破坏现象也越来越引起人们的重视。因此,腐蚀科学家们主张把腐蚀的定义扩展到所有材料(金属和非金属材料)。 环境因素可以是机械的、物理的或化学的。如载荷造成的断裂和磨损,光和热造成的老化,氧化剂造成的氧化等。从这个意义来说,所有的材料破坏都可认为是腐蚀。这是腐蚀的广义概念。 但由机械的或物理的因素造成的材料或结构破坏,以及某些材料的老化等破坏形式,有专门的研究方法。所以通常所说的腐蚀是指由于环境因素与材料之间发生化学反应造成的破坏。这是腐蚀的狭义概念。 本课程中将主要介绍金属材料由于环境中化学因素造成的腐蚀及其控制。 1.2 研究材料腐蚀的重要性 材料腐蚀问题遍及国民经济的各个领域。从日常生活到交通运输、机械、化工、冶金,从尖端科学技术到国防工业,凡是使用材料的地方,都不同程度地存在着腐蚀问题。腐蚀给社会带来巨大的经济损失,造成了灾难性事故,耗竭了宝贵的资源与能源,污染了环境,阻碍了高科技的正常发展。 一、腐蚀给国民经济带来巨大损失 以金属材料为例,每年由于腐蚀而造成的经济损失约占国民经济生产总值的2%~4%(表1.1)。这些损失中包含了腐蚀的直接损失和间接损失,包括了浪费的材料和能源、腐蚀引起的原材料或产品的流失或污染、因腐蚀失效而损失的设备和结构、腐蚀降低设备性能造成的损失、因腐蚀造成的误工停产、因腐蚀导致的维修费用、控制腐蚀带来的费用,和因腐蚀造成的毒害物质泄漏所污染环境的治理费用等等。 表1.1 腐蚀造成经济损失的统计数据 国家统计年份腐蚀造成的经济损失占当年国民生产总值的百分比 美国1975 700亿美元 4.2% 1982 1260亿美元-

浅议飞机结构腐蚀及维护

浅议飞机结构腐蚀及维护 飞机结构腐蚀将会对飞机的安全应用产生一定的影响,因此就需要对飞机进行相应的维护工作,并且做好对飞机结构腐蚀的预防。文章通过的飞机结构腐蚀成因的介绍,详细说了飞机结构腐蚀对飞机的危害以及相应的解决办法,并且对飞机的维护工作提供一些意见参考。 标签:结构腐蚀;飞机;维修 在飞机的日常维护工作中,防雨防潮是不可缺少的重要步骤,并且也关系着飞机的稳定性,防雨防潮工作的好坏也直接决定着飞机维护的质量,同时也是飞机安全飞行的重要保证。特别是在电子技术不断发展的过程中,飞机中的各项仪器和设备都更加精密辅助,如果出现雨水和潮湿的侵蚀,将会对飞机的安全飞行造成很大的影响,因此飞机的防水防潮工作必须要积极有效的进行,这样才能够保证飞机健康的运行。 1 飞机结构腐蚀产生的原因 产生飞机结构腐蚀的原因也有多种,然而环境作用所产生飞机结构腐蚀相对较多,由于飞机结构中,大部分的零部件都是由铝、镁合金制作而成,因此飞机在制造过程中需要通过采用相应的防腐工艺来保证零部件的完整性,利用喷漆、涂层等防腐剂来提高飞机的防腐效果。 如果在空气中的水含量高于65%时,飞机的表面就会产生一种水膜,这种水膜在空气中水含量增加的同时也会逐渐的增厚,在湿度达到100%时,飞机表面就会出现冷凝水的现象。并且水分会随着飞机的长期使用而渗透到飞机的各个部件当中,如果水分无法及时的排除,在飞机的零部件与水分长期进行接触以后就会出现严重的侵蚀现象,进而产生飞机的结构腐蚀。同时,飞机在经过长期使用后,飞机中金属表面的涂层也会受到一定程度的破坏。 首先,飞机的油漆的破坏。飞机的油漆是一种高分子物,经过了外界环境的长期作用后,会出现老化变质的现象,长期使用后就会失去防腐的作用效果。而飞机的油漆是飞机构件的重要保护屏障,如果飞机的油漆出现破坏,那么飞机的零部件就会与外界环境直接接触,进而飞机的零部件与水分相互作用而出现膨胀软化等现象。同时,在进行飞机的涂漆时,还会出现严重的漆膜干燥而造成内外应力的产生,这种应力的产生也会对飞机的漆膜造成一定的破坏,飞机的漆膜保护能力就会大大的降低,而失效的快慢程度也相对有所不同。如果油漆层出现缺口,那么产生腐蚀的面积还会进一步扩大。其次,阳极化膜的破坏。飞机的外膜在经过阳极化后,抗腐蚀的能力会相应的有所提高,但是作用效果也有一定的限度。漆膜的底层中阳极化膜的厚度通常会保持在3~12μm左右,并且阳极化膜相对较薄,还存在一定的空隙,不完整处也相对较多,这是由于在合金中会出现一种不能生成氧化膜的其他金属。另外,在进行机械加工和钻孔等部分,阳极化膜也会出现损伤的现象。在水溶液中,氯离子会因为阳极化膜的破坏而直接腐蚀

金属腐蚀

1、金属腐蚀过程的特点是什么?采用那些指标可以测定金属全面腐蚀的速度。 答:特点因腐蚀造成的破坏一般从金属表面开始,然后伴着腐蚀的过程进一步发展,富士破坏将扩展到金属材料的内部,并使金属的性质和组成发生改变;金属材料的表面对腐蚀过程进行有显著的影响。重量指标:就是金属因腐蚀而发生的重量变化。深度指标:指金属的厚度因腐蚀而减少的量。电流指标:以金属电化学腐蚀过程阳极过程电流密度的大小。2、双电层的类型有哪些?平衡电极电位,电极电位的氢标度的定义? 答:类型:金属离子和极性水分子之间的水花力大于金属离子与电子之间的结合力;金属离子和极性水分子之间的水化力小于金属离子与电子之间的结合力;吸附双电层。平衡电极电位:金属浸入含有同种金属离子的溶液中参与物质迁移的是同一种金属离子,当反应达到动态平衡,反映的正逆过程的电荷和物质达到平衡,这是电位为平衡电极电位;电极电位的氢标度:以标准氢电极作为参考电极而测出的相对电极电位值称为电极电位的氢标度。 3、判断金属腐蚀倾向的方法有哪几种? 答:a腐蚀反映自由能的变化△G<0则反应能自发进行△G=0则达到平衡△G>0不能自发反应b标准电极电位越负,金属越易腐蚀 4、以Fe-H2O体系为例,试述电位-PH图的应用。 答:以电位E为纵坐标,PH为横坐标,对金属—水体系中每一种可能的化学反应或电化学反应,在取定溶液中金属离子活度的条件下,将其平衡关系表现在图上,这种图叫做电位PH平衡图。应用:预测金属的腐蚀倾向;选择控制腐蚀的途径。 5、腐蚀原电池的组成及工作历程?它有那些类型。 答:组成:阴阳极、电解质溶液、电路四个部分;工作历程:阳极过程、阴极过程、电流的流动;类型:a宏观腐蚀电池:异金属解除电池、浓差电池、温差电池;b微观腐蚀电池。 6、极化作用、极极化、阴极极化的定义是什么?极化的本质是什么?极化的类型有哪几种?答:极化作用:由于通过电流而引起原电池两级的电位差减小,并因而引起电池工作电流强度降低的现象;阳极极化:当通过电流时,阳极电位向正的方向移动的现象;阴极极化:当通过电流时,阴极电位向负的方向移动的现象;极化的本质:电子迁移的速度比电极反应及有关的连续步骤完成的快;极化的类型:电化学极化、浓度极化、电阻极化。 7、发生阳极极化与阴极极化的原因是什么? 答:阳极:阳极的电化学极化:如果金属离子离开晶格进入溶液的速度比电子离开阳极表面的速度慢,则在阳极表面上就会积累较多的正电荷而使阳极电位向正方向移动;阳极的浓度极化:阳极反应产生的金属离子进入分布在阳极表面附近溶液的速度慢,就会使阳极表面附近的金属离子浓度逐渐增加;阳极的电阻极化:很多金属在特定的溶液中能在表面生成保护膜能阻碍金属离子从晶格进入溶液的过程,而使阳极电位剧烈的向正的方向移动,生成保护膜而引起的阳极极化。阴极:电化学:氧化态物质与电子结合的速度比外电路输入电子的速度慢,使得电子在阴极上积累,由于这种原因引起的电位向负的方向移动;阴极的浓度极化:氧化态物质达到阴极表面的速度落后于在阴极表面还原反应的速度,或者还原产物离开电极表面的速度缓慢,将导致电子在阴极上的积累。 8、比较实测极化曲线与理想极化曲线的不同点?极化率的定义是什么?极化图有哪些应用?怎样判断电化学腐蚀过程的控制取决于哪些方面。 答:区别:理想极化曲线是理想电极上得到的曲线,只发生一个电极反应,初始电位为平衡电极电位,实际极化曲线是实际测量得到的曲线,不只发生一个电极反应,初始电位为混合电位。极化率:电极电位随电流密度的变化率,即电极电位对于电流密度的导数。极化图的应用:用Evans极化图表示影响腐蚀电流的因素;表示腐蚀电池的控制类型。控制取决于:阴极极化控制、阳极极化控制、欧姆电阻控制。

飞机铝合金零件腐蚀机理与防护

据统计,铝和铝合金要占一架飞机总重量的70%,而飞机的结构件大部分是由铝合金材料构成。铝合金构件的损伤形式有多种,如疲劳断裂、裂纹、变形、磨损等,其中腐蚀是最常见的损伤形式之一。由于腐蚀造成的事故占飞机全部损伤事故的20%,这个问题在老龄飞机上变现的尤为突出。由于腐蚀问题的存在,往往缩短飞机结构件的使用寿命,甚至还危及飞行安全。如1988年Aloha航空公司的波音737飞机发生空中事故,经过事故调查后认为:由于机身增压舱纵向蒙皮搭接接头处一排铆钉孔,在服役的热带海洋环境和循环增压载荷作用下,引起了不可检测的多条腐蚀疲劳裂纹,从而引起事故。因此,腐蚀问题不容忽视,这就需要我们在航空维修过程中加强检查与控制。 飞机结构件的腐蚀是飞机在使用环境中随着时间推移而发生的化学累积性损伤。作为电化学反应,必须同时具备三个条件才能发生,即活性金属、腐蚀环境(介质)和导电通路。同时,它又作为与时间有关的损伤,需要一定时间的累积才能发生,并且要求在一定的损失范围之内就进行维护和修理。一般民航和军航的飞机维修规定:腐蚀损失深度不超过蒙皮厚度的10%。 腐蚀的种类很多,通过对飞机铝合金材料构件腐蚀情况的统计和分析得知,点蚀、剥蚀缝隙腐蚀这三类是腐蚀的主要表现形式。其中,点蚀改变飞机结构的应力分布,引起局部应力集中,从而形成腐蚀疲劳裂纹;剥蚀和缝隙腐蚀使蒙皮、桁条等构件的厚度减薄,大大降低材料的强度,增大应力,最终导致构件裂纹,甚至断裂。 在飞机结构修理中,构件中存在应力腐蚀裂纹是一个常遇到的实

际问题。例如,1L-18飞机上翼面处的大量B94铝合金铆钉产生了应力腐蚀裂纹。应力腐蚀裂纹通常都很小,宽度较窄,没有引起人们注意的特征,又因常被腐蚀产物覆盖,所以很难发现,有时需要采用无损探伤技术进行检查。构件发生应力腐蚀断裂时,常常是在事先没有明显预兆的情况下突然发生,因此对飞机的飞行安全危害较大。一般来说,腐蚀坑洞是应力腐蚀裂纹的主要萌生源。通常情况下,存在应力腐蚀裂纹构件的表面,常有不同程度的腐蚀痕迹。当然,由交变应力引起的疲劳裂纹以及焊接裂纹、热处理裂纹也可转化为应力腐蚀裂纹。应力腐蚀裂纹具有较多的二次裂纹,这种现象在铝合金、镁合金、高强度钢及钛合金中都可看到。主裂纹的扩展方向垂直于最大正应力的方向。从宏观看应力腐蚀断裂的断口一般有三个区:1.开裂源区。该区的断口腐蚀较为严重,开裂源的根部往往有蚀坑。2.应力腐蚀裂纹的扩展区。这是应力腐蚀裂纹缓慢扩展过程中所形成区域,;裂纹扩展过程是材料的组织与应力及介质相互作用的过程。从宏观上来看,这个过程的特性是呈脆性的,即使是具有高塑形的Cr-Ni奥氏体不锈钢也如此。由于裂纹是沿着材料的某一结晶学方向(如解理面),所以断口的粗糙不平的。而这种不平度是随着材料的组织与晶粒度而变化的。由于腐蚀产物的存在,在应力腐蚀断口上,可以明显看到,裂纹缓慢扩展区和因为构件的有效载面不能承受静应力而断裂的区域是截然不同的。3.最后一个区域就是快速拉断或撕裂区。从应力腐蚀开裂的方式来看,它的微观开裂途径通常有三种类型,即穿晶型、沿晶型和混合型。一般说来,应力腐蚀的微观开裂途径与材料的晶体结

(完整word版)飞机夹层结构复合材料零部件的损伤形式及修理方法

常见飞机蜂窝板损伤形式及修理方法 航空器复合材料中的蜂窝板是由薄而强的两层面板中间胶接蜂窝材料而成的一种新型复合材料,也称蜂窝层合结构(见图1)。其面板选材有金属板、玻璃纤维、石英纤维、碳纤维等;夹心材料主要有芳纶、玻璃纤维、铝合金及发泡型结构。蜂窝可制成不同的形状。飞机上的蜂窝结构是由耐腐蚀夹心、面板、衬垫、隔板(假梁)、边肋等零件胶合而成。面板与夹芯之间用胶膜胶接,蜂窝夹芯用芯子胶和耐腐蚀胶根据实际需要形状施加真空压力后加温胶接成型。 图1 蜂窝夹心板结构 一、航空复合材料蜂窝结构损伤种类 根据航空复合材料蜂窝结构部件在使用过程中可能出现损伤的情况,我们可以大致将胶接蜂窝结构部件的损伤分以下5类: 1、表面损伤 图2 典型表面凹坑 此类损伤一般通过目视检查发现,包括表面擦伤、划伤、局部轻微腐蚀、表面蒙皮裂纹、表面小凹坑和局部轻微压陷等。这类损伤一般对结构强度不产生明显的削弱。 2、脱胶及分层损伤

该损伤是指纤维层与层之间或面板与夹芯之间的树脂失效缺陷,主要通过敲击检查、超声波检测等手段发现。此类损伤一般不引起结构外观变化,大多是在生产过程中造成的初始缺陷,并在反复使用过程中缺陷不断扩展而导致的。脱胶或分层面积过大会引起整体复合材料强度的削弱,应及时予以修补。 3、单侧面板损伤 这类损伤包括单侧面板局部压陷、破裂或穿孔,一般通过目视检查即可发现。该类型损伤能使一侧面板和蜂窝夹芯都受到损伤(表面塌陷),对气动性能和结构强度影响较大。一旦发现该类损伤必须经过修理和检验确认后方能能重新使用。 4、穿透损伤 该类型损伤是指蜂窝部件出现穿透性损伤、严重压陷和较大范围的残缺损伤等。此类损伤对结构性能和强度有严重的影响,根据受损情况立即予以修理或按需更换新件。 5、内部积水 该损伤原因主要由于蜂窝结构边缘或蜂窝材料对接边缘密封不严或密封失效,在长期使用过程中由于雨水渗透、油液浸泡以及水汽冷凝而造成蜂窝夹芯出现积水。虽然一般情况蜂窝内部积水不会造成严重影响;但在冬季日夜气温变化较大的情况下,由于积液结冰膨胀将会会造成复合材料部件内部树脂基体脱胶;同时在积液的长期浸泡下也会使复合材料的树脂基体的胶接强度大幅降低而降低部件的整体性能;特别是各类复合材料制备的舵面、襟翼、翼身整流罩及发动机部件等,均应及时检查其内部蜂窝结构的积水情况并作出相应修理措施。目前该类损伤主要通过红外热成像、X-射线检测仪等手段进行检测。 二、蜂窝结构的检查方式 1、目视检查 目视检查法是使用最广泛、最直接的无损检测方法。主要借助放大镜和内窥镜观测结构表面和内部可达区域的表面,观察明显的结构变形、变色、断裂、螺钉松动等结构异常。它可以检查表面划伤、裂纹、起泡、起皱、凹痕等缺陷;尤其对透光的玻璃钢产品,可用透射光检查出内部的某些缺陷和定位,如夹杂、气泡、搭接的部位和宽度、蜂窝芯的位置和状态、镶嵌件的位置等。 2、手锤敲击法 用于单层蒙皮蜂窝结构。用手锤敲击蜂窝结构的蒙皮,根据不同的声响来判断蜂窝结构是否脱胶。敲击时,注意锤头与蒙皮垂直,力度适当,以能判断故障不损坏蒙皮表面为宜。为使判断准确,可先在试件上试验。敲击回声清脆是良好,沉闷是脱粘。 3、外场在位检测的便携式相控阵超声波C扫描检测系统

浅谈飞机的腐蚀原因与防护措施.doc 超超

陕西航空职业技术学院毕业论文 绪论 腐蚀控制是实现飞机结构长寿命、高可靠性、低维修成本的重要保证。为提高飞机,尤其是特种飞机,如水上飞机、舰载机的安全使用寿命,低维护费用,保证飞行安全,必须认真研究探索飞机的腐蚀规律及腐蚀损伤机理,把传统的腐蚀控制技术与新兴的防腐手段结合起来。加强飞机制造厂、机务保障人员防腐意识教育与技能培训。改善维护手段,提高飞机的日常保养与管理能力,使飞机向“长寿命、高可靠性、良好的可检性和维修性”方向发展在以往飞机设计中,一般没有明确密封、排水、腐蚀防护等特殊要求和使用中的防腐蚀控制措施。尤其是在沿海地区使用的飞机服役环境比较恶劣。 随飞机使用寿命的增加,飞机结构中占70%以上的高强度铝合金材料腐蚀严重。且高强度铝合金所发生的腐蚀是一种局部腐蚀,在同一腐蚀环境条件下,同一架飞机上所发生的腐蚀严重程度差别较大。即使是飞机上同一部位或同一个结构件,因腐蚀的具体环境存在差异,有的地方发生腐蚀,有的不腐蚀,腐蚀坑的深度、面积差异也较大。这主要是高强度铝合金材料腐蚀的发生具有随机性和偶然性。从飞机外场维护的角度来看,外场检查中一旦发现腐蚀部位,按技术要求要马上进行防腐处理。因此很难在飞机构件上得到同一部位腐蚀坑连续扩展数据。故采用数理统计的方法,结合某型飞机大修及外场维护中得到的部分腐蚀数据进行统计处理,研究其腐蚀失效模型及腐蚀损伤规律,以提高外场腐蚀实测数据的应用可靠性。

第一章飞机的腐蚀类型 第一章飞机的主要腐蚀类型 从飞机设计和制造来看,不同金属的零部件相接触,造成不同金属之间的电位差和导电通路。而各个部件组装在一起时,缝隙会存水和脏物形成电解质。有些结构由于受力的需要又处于高应力状态形成应力腐蚀的根源。而在制造过程中,由于生产工艺不当,保护性涂层做得不好,缺乏腐蚀控制措施等等原因,都可能带来腐蚀的隐患。而在飞机使用过程中,飞行环境的恶劣,飞机表面涂层损坏,运输牲畜、海鲜等易产生强电解液体的货物都会使飞机结构产生腐蚀问题。偶然污染如水银外溢,化学品外溢,厕所、厨房污物外溢和灭火剂残留物等,也都可能造成直接或间接的腐蚀。而不恰当的飞机维修和勤务,也会使飞机面临更多的腐蚀问题。 飞机的腐蚀按其成因来分,主要可分为电化学腐蚀、表面锈蚀、应力腐蚀三大类,而电化学腐蚀是目前飞机最普遍和最严重的结构腐蚀之一。 电化学腐蚀是金属材料与电解质溶液接触时,在界面上发生有自由电子参加的广义氧化和广义还原反应,使金属元素以及晶格间的排列顺序发生改变,从而改变了原有金属的化学、物理、力学等性能。 飞机金属结构件的腐蚀大多数属于电化学腐蚀。飞机的结构腐蚀如果不能得到有效的预防和控制,会造成结构修理工作量加大、修理周期延长、结构件大面积的加强和更换,由此导致很大的直接和间接经济损失,并造成飞机自身的不安全隐患。 1.1腐蚀原因分析 1.1.1潮湿空气腐蚀环境 潮湿空气是造成飞机结构腐蚀的重要因素之一。潮湿空气与地理环境是紧密相连的,我国地理环境和气候条件十分复杂,受季风影响明显,全国大部地区都处在温暖而潮湿的东南季风和西南季风控制下,暖季节时比世界上同纬度的国家和地区的温度高,相对湿度和降雨量大。这些都是我国各机场的飞机腐蚀问题较为严重的一个非常重要的原因。 1.1.2海洋大气腐蚀环境 海洋大气的特点是湿度高、含盐量高,也就是说含有大量的氯离子。这些氯

冷却水中金属腐蚀影响因素

工 业 技 术 1 影响因素:1.1 PH 值 PH=-log[H +] PH 值是溶液中氢离子浓度的负对数值,它表征溶液的微酸碱的性质,PH=7,中性;PH<7,酸性;PH>7,碱性,因为许多化学反应都是在[H +]很小的条件下进行的,为了表示很小的浓度,避免用负指数的麻烦,通常用负对数来表示酸碱度,故引入PH 值的概念。 由此可见,冷却水的PH 值越小,酸性越大,对碳钢等金属在水中的腐蚀就会快一些,反之,会慢一些。 1.2 阴离子 金属腐蚀速度与水中阴离子的种类有密切的关系,水中不同的阴离子在增加金属腐蚀速度方面的顺序为: 冷却水中金属腐蚀影响因素 程明新 贾 在 蓝树宏 张艳强 (中国石油呼和浩特石化公司,内蒙古 呼和浩特 010000) 摘 要:在冷却水系统的正常运行以及化学清洗过程中,金属常常会发生不同形态的腐蚀,根据金属腐蚀的理论知识,通过观察试样或腐蚀设备的腐蚀形态,再配合一些其他方法,人们常常找出产生腐蚀的原因和解决腐蚀的措施。关键词:冷却水;金属腐蚀;硬度;金属离子;悬浮固体中图分类号: U664.81+4 文献标识码:A NO 3-

飞机结构的氧化腐蚀问题

飞机结构的氧化腐蚀问题 随着民航机队的不断扩大,早期引进的飞机将逐步进入老龄阶段。飞机在经历较长时期的使用后,其结构的完整性往往受到极大的影响,造成这种影响的因素有应力损伤,即结构承受的载荷所引起的损伤,除极少发生的超过结构静强度而造成的损伤以外,主要是疲劳损伤;意外损伤,例如鸟击、雷击及地面人为的撞击等;环境损伤,是由使用环境对结构的作用而引起的,表现是金属的氧化腐蚀。随着飞机使用时间的推移,结构氧化腐蚀的危害越来越突出,其对飞机结构影响和对飞机安全的威胁也愈来愈严重。氧化腐蚀属环境损伤,它和飞机使用的客观环境有着密切联系。潮湿、盐雾、工业污染等都决定了结构腐蚀的“不可预测性”,就腐蚀本身而言,其成因与现象都比较复杂。飞机有些部位腐蚀的隐蔽性,增加了飞机结构安全的隐患,腐蚀不仅给飞机安全带来严重威胁,而且也会给航空公司造成巨大经济损失。据有关资料介绍,国际民用飞机用于防氧化腐蚀的预防、控制与修理的费用要占到飞机总维修费用的一半以上。 飞机结构腐蚀的主要机理: 飞机结构的氧化腐蚀是由于与环境作用而引起的破坏与变质,由于飞机结构件大多是由铝合金与镁合金制成,所以在飞机制造过程中,采用的防氧化腐蚀工艺,主要是阳极化、涂漆、喷涂防腐蚀剂等。这种工艺主要是使基体金属与环境介质隔离,以达防氧化腐蚀目的。 当大气中的相对湿度大于65 %时,物体表面会附着一层0 .001 微米厚的水膜,相对温度越高,则水膜越厚。当相对湿度为100 %时,物体表面会产生冷凝水。水是氧化腐蚀介质的主要来源,更为严重的是如果飞机的某些部位渗入水份,而又不能及时排出;或者飞机金属基体与某些饱含水份的物质长期接触,( 如飞机机身及地板下构件与受潮的隔热棉的接触)这些水份就会对飞机产生严重的腐蚀作用。因为这些水份大多数是不纯净的,在这些水中或多或少含有各种导电离子,如氯离子、碳酸根离子等,这些导电的水溶液便是引起结构件氧化腐蚀的最主要、最普遍的环境介质。 飞机在使用过程中,随着日历期的延长,金属表面的保护层逐渐遭到破坏。首先是漆膜的破坏。油漆是高分子物,在日光、大气、雨水等长期作用下,会老化变质,表现为失光、起泡、开裂、粉化、剥落、吐锈等,失去防氧化腐蚀功能。所有的漆膜都不可能使飞机构件与环境绝对隔绝,它们对水、水汽、氧气或腐蚀性离子都有一定的渗透性,漆膜不仅能渗透水

飞机结构修理

飞机结构修理 飞机的机体结构通常是由蒙皮和骨架等组成。蒙皮用来构成机翼,尾翼和机身的外形,承受局部气动载荷,以及参与抵抗机翼,尾翼,机身的弯曲变形和扭转变形。骨架包括纵向构件主要包括梁和桁条组成其作用主要是承受机翼、尾翼、机身弯曲时所产生的拉力和压力;横向构件包括翼肋、隔框等,主要用来保持机翼、尾翼和机身的截面形状,并承受局部的空气动力,各类飞机大部分以铝合金作为主要结构材料。飞机上的蒙皮、梁、肋、桁条、隔框和起落架都可以用铝合金制造。因为其密度小、强度高的优点,在航空材料中得以广泛的应用。铝合金结构在使用过程不可避免地受到不同程度的损伤,如蒙皮破孔、梁缘条裂纹、框变形等,因而需要采取相应的方法加以修理,保证各个结构能够在使用中安全负载和工作。主要介绍飞机铝合金蒙皮、梁、桁、框及肋等结构的维修方法 1.飞机铝合金蒙皮 蒙皮是包围在机翼骨架外的维形构件,用粘接剂或铆钉固定于骨架上,形成机翼的气动力外形。蒙皮用来构成机翼、尾翼和机身的外形,承受局部空气动力载荷,以及参与抵抗机翼、尾翼、机身的弯曲变形和扭转变形。早期低速飞机的蒙皮是布质的,而如今飞机的蒙皮多是用硬铝板材制成的金属蒙皮。

机身蒙皮与机翼蒙皮的作用和构造相同。如衍梁、衍条、蒙皮、隔框的不同组合、可以形成机身的不同构造形式。如果蒙皮较厚,则衍梁、衍条、隔柜可以较弱;如果蒙皮较薄,则上述骨架也应该较强、较多。 2.梁的结构及特点 翼梁

翼梁是最主要的纵向构件,它承受全部或大部分弯矩和剪力。翼梁一般由凸缘、腹板和支柱构成(如图所示),剖面多为工字型。翼梁固支在机身上。凸缘通常由锻造铝合金或高强度合金钢制成,腹板用硬铝合金板材制成,与上下凸缘用螺钉或铆钉相连接。凸缘和腹板组成工字型梁,承受由外载荷转化而成的弯矩和剪力。 桁条与桁梁 衍条的形状、作用与机冀的衍条相似。桁条是用铝合金挤压或板材弯制而成,铆接在蒙皮内表面,支持蒙皮以提高其承载能力,并共同将气动力分布载荷传给翼肋。衍梁的形状与衍条相似,但剖面尺才要大些,其作用与翼梁相似。

飞机结构的腐蚀与防护【毕业作品】

BI YE SHE JI (20 届) 飞机结构的腐蚀与防护 所在学院 专业班级飞机结构修理 学生姓名学号 指导教师职称 完成日期年月

摘要 随着飞机服役的时间不断增加,腐蚀的检查与防护变得非常重要。由于飞机腐蚀造成的飞机事故屡屡发生,给人们带来了非常严重的损失。因此,飞机的腐蚀与防护得到了大家的重视。本文主要介绍了影响飞机腐蚀的因素、飞机腐蚀的种类以及去腐蚀的方法和简单的预防维护措施。 关键词:影响因素、腐蚀类型、去腐蚀、防护

ABSTRACT With the increase of aircraft service time, the effective inspection of corrosion and the protection has become more and more important. Due to corrosion of aircraft accidents frequently occur, it brings the serious loss. Therefore, the inspection of corrosion and prevention should be paid much attention .This article discusses in detail aircraft corrosion type and relevant inspection. Finally, some kinds of preventive maintenance measures will be introduced in this paper. Key Words: Influence factors, the types of corrosion, corrosion and protection

金属防腐的影响因素

金属防腐的影响因素 一般讲,金属的腐蚀是多种因素共同作用的结果,而其中某种因素在腐蚀过程中起着重要的作用。金属表面喷漆形成涂装保护层,其金属发生腐蚀的区域是在涂装漆膜与金属表面的界面区域,并不断向金属基体深处侵蚀扩张。 金属的防腐蚀过程目前分为三大类:金属的阳极保护;金属的阴极保护;以及金属表面的非金属涂装保护。金属的阳极保护是指在某种金属表面镀覆一种电极电位较低的金属材料,在腐蚀环境中电位较低的金属材料首先被腐蚀而起到一种保护作用(如:钢铁表面镀覆金属锌);金属的阴极保护是指在金属表面镀覆一种电位较高的耐腐蚀金属材料,在腐蚀环境中将低电位金属完全包覆,把低电位金属与腐蚀性物质隔绝开来(如:钢铁表面镀铜); 喷漆涂装金属腐蚀因素分析和预防的方法 1金属材质等因素的影响 喷漆涂装金属的腐蚀与金属材质本身耐蚀性有很大关系。用于以喷漆涂装的金属有钢铁材料,铝合金,铜合金或镁合金等,无疑金属材质的不同,金属喷漆涂装的抗蚀防腐性能也不尽相同。金属材料表面状态的差异,经喷漆涂装,其涂层的防腐抗蚀保护效果有明显的不同。比如将经喷砂净化处理的钢板材零件和自然锈蚀的同牌号钢板零件进行同类喷漆涂装保护,由于锈蚀的不利影响,天然锈蚀钢板零件较经喷砂的钢板零件其腐蚀速率高出数十倍,其抗蚀防护效果明显低于后者。金属表面所存在的缺陷如夹杂、微裂、应力等和大气中水分及活性离子(Cl-、Br-等)的吸附都会不同程度地影响甚至加速喷漆涂装金属的腐蚀。 金属表面喷漆涂装前的净化脱脂,活化除锈等前处理及表面处理工艺的应用都可以有效地改善喷漆涂装金属的防腐抗蚀性能。生产实践证明喷漆涂装金属防腐性的优劣与其涂装前基体前处理质量的好坏影响极大,金属(尤其是铸件)表面涂装前所进行的有效除油脱脂,除锈或采用喷砂喷丸等可以引起净化活化表面,保证涂装漆膜与基体金属良好的结合力,对提高喷漆涂装金属的耐腐蚀性能是十分有益的。 钢铁材料涂装前处理工序的磷化处理是广泛地做为喷漆涂装的底层,对提高涂装层附着力和提高涂装金属的防腐抗蚀性能是无可非议的。 铝合金的磷化、化学氧化、阳极氧化处理等都可做为喷漆涂装的底层,对改善和提高涂装金属耐蚀性能无疑是优良的。 总之,对金属基材良好的表面处理工艺是提高喷漆涂装金属耐腐蚀性的重要一环和可靠基础。 2金属喷漆涂装施工工艺及环境的影响 金属表面的清洁程度严重影响涂装喷漆层的结合力,制件表面残留或吸附的水、油污及其它异物等消除不净,往往会产生针孔、结瘤、起皮或结合不良等故障。 钢铁零件磷化处理后,铝合金零件化学氧化或阳极化处理后,镁合金零件化学氧化处理后等,均要在不超过24小时内及时进行喷漆涂装,钢铁零件经喷砂、喷丸处理也必须在六小时内进行喷漆涂装。这一工艺措施是实践证明的有助于提高涂装膜层与基体附着力,增强其抗蚀性能的好办法。

飞机结构腐蚀与防护

飞机结构腐蚀与防护 摘要:本文对飞机的结构腐蚀及防护进行了简要的介绍,首先表达了飞机腐蚀的重要性,由腐蚀造成的飞机事故屡屡发生,给人们带来了非常严重的损失。接着介绍了影响飞机腐蚀的因素、飞机腐蚀的种类以及去腐蚀的方法和简单的预防维护措施。腐蚀带来了昂贵的维护问题,严重影响人们的生命财产安全。这一问题必须引起重视,做好防护与控制,确保飞机安全和经济运行。 关键词:影响因素、腐蚀类型、去腐蚀、防护 1.飞机腐蚀的重要性 从目前波音公司采集的数据来看,世界航空公司机队发生在飞机结构上的二级以上腐蚀的报告率,从1993年至1997年呈下降趋势,而1998年以后则呈上升趋势。这就迫使航空公司要充分重视腐蚀问题。腐蚀给航空公司带来了代价高昂的维护问题,而不当的维护和对腐蚀的忽视,进一步导致了腐蚀的产生和蔓延,其代价将是更加昂贵的。 目前飞机的服役期一般都要在20 年以上,从飞机的整体情况来看,飞机结构腐蚀比机械疲劳问题更为严重。在航空史上,因腐蚀问题造成的飞行事故,过去也是屡屡发生。如1985年8月12日,日本一架B747客机因应力腐蚀断裂而坠毁,死亡人数达500余人。而英国慧星式客机和美国FIII战斗机坠毁事件,则是国际上著名的应力腐蚀典型事故。因此飞机机体的腐蚀,特别是结构件的应力腐蚀和疲劳腐蚀往往会造成灾难性事故,危及人们的生命和财产安全。 2.影响飞机腐蚀的因素 自然环境因素対腐蚀的影响 潮湿空气是造成飞机结构腐蚀的重要因素之一。潮湿空气与地理环境是紧密相连的,我国地理环境和气候条件十分复杂,受季风影响明显,全国大部地区都处在温暖而潮湿的东南季风和西南季风控制下,暖季节时比世界上同纬度的国

金属腐蚀

1 何谓绝对电位、相对电位、平衡电位、标准电位及非平衡电位? 平衡电极电位是所有粒子在电极界面各相中的化学势相等,电极表面同时达到电荷和物质平衡时的电位 纯金属浸于自身离子活度为1mol/L 的溶液中的平衡电极电位即为标准电极电位。 当金属和电解质溶液建立的双电层的电极过程为不可逆时,其电极电位成为非平衡电极电位 4 什么是腐蚀原电池?分类?特点? 腐蚀原电池:产生的电流是由于它的两个电极即锌板与铜板在硫酸溶液中的电位不同产生的电位差引起的,该电位差是电池反应的推动力 根据构成腐蚀电池的电极尺寸大小可将腐蚀电池分为两大类: 宏观腐蚀电池——电极尺寸相对较大 1) 异种金属浸于不同的电解质溶液 2) 电偶电池——异种金属在同一腐蚀介质中相接触 3) 浓差电池--金属材料的电位与介质中金属离子的浓度C 有关(能斯特公式): 浓度低处电位低,氧浓差电池(差异充气电池):氧浓度低处电位低 4) 温差电池——金属材料的电位与介质温度有关,浸入腐蚀介质中金属各部分,由于所处环境温度不同,可形成温差腐蚀电池 微观腐蚀电池——电极尺寸相对微小,可引起微观局部腐蚀,分布均匀时可形成宏观均匀腐蚀。 1) 金属表面化学成分不均匀性而引起的微观电池 2) 金属组织不均匀性构成的微观电池 3) 金属表面物理状态的不均匀性构成的微观电池 4) 金属表面膜不完整构成的微观电池 5 pH-电位图中直线、点及区域代表何意义,如何用于判断腐蚀倾向性及腐蚀产物,有何用处和不足之处。 1(1)稳定区:在此区域内,电位和pH 的变化不会引起金属的腐蚀,即在热力学上,金属处于稳定状态。 (2)腐蚀区:在此区域内,金属是不稳定的,可随时被腐蚀;Fe2+和Fe3+等离子是稳定的。 (3)钝化区:在此区域内,生成稳定的固态氧化物或氢氧化物。金属是否遭受腐蚀,取决于所生成的固态膜是否具有保护性。 2 A 处:Fe 与H2稳定区,不发生腐蚀 B 处:Fe2+与H2稳定区,发生析氢腐蚀 Fe = Fe2++ 2e (阳极) 2H+ + 2e = H2 (阴极) C 处:Fe2+与H2O 稳定区,发生氧还原腐蚀 Fe = Fe2++ 2e (阳极) O2+4H+ + 4 e =2H2O (阴极) 3 采取三种措施使B 处金属离开腐蚀区 : 降低电位:使B 点向下移动到稳定区——阴极保护技术。 升高电位:使B 点向上移动到钝化区——阳极钝化保护技术。 提高溶液的pH :使B 点向右移动到钝化区——自钝化技术。 4 理论电位—pH 图的局限性 : 图中数据均为热力学性质,只能预示反应倾向,不涉及反应速率 图中电位均平衡电位,实际上金属中和自身离子建立平衡的情况极少 图中pH 值为反应平衡pH 值,它和溶液环境宏观pH 值是有差别的 0ln RT E E C nF =+

飞机上常用合金材料及其腐蚀防护

飞机上常用合金材料及其腐蚀防护 【摘要】 本论文主要阐述了新型合金材料在飞机结构上的应用及其腐蚀防护系统,首先从新型合金材料及其在飞机结构中的应用开始,主要介绍了铝合金、镁合金、钛合金和超高强度钢;其次详细介绍了飞机的使用环境对主要结构部位的腐蚀特性;最后引申到几种常见合金材料的腐蚀与腐蚀防护。 关键词:常用合金材料、铝合金、镁合金、钛合金、超高强度钢、飞行环境、腐蚀、防护

目录 绪论 (3) 1.常用合金材料及其在飞机结构中的应用 (4) 1.1铝合金 (4) 1.1.1硬铝合金 (4) 1.1.2超硬铝合金 (4) 1.1.3锻铝合金 (4) 1.1.4防锈铝合金 (5) 1.1.5高纯高韧铝合金 (5) 1.1.6铝锂合金 (6) 1.2.镁合金 (6) 1.3钛合金 (6) 1.4超高强度钢 (7) 2.飞机的使用环境对主要结构部位的腐蚀特性 (9) 2.1飞机的使用环境概述 (9) 2.1.1环境因素复杂 (9) 2.1.2环境因素是随机变量 (9) 2.2飞机主要结构部位的腐蚀特性 (9) 2.2.1机身部分 (9) 2.2.2机翼部分 (10) 2.2.3尾翼部分 (10) 2.2.4起落架部分 (10) 2.2.5发动机区域 (11) 2.2.6发动机主要部件 (11) 3.新型合金材料的腐蚀防护 (13) 3.1铝合金的腐蚀防护 (13) 3.1.1常用铝合金的腐蚀特性 (13) 3.1.2常用铝合金的防护系统 (13) 3.2镁合金的腐蚀防护 (14) 3.2.1常用镁合金的腐蚀特性 (14) 3.2.2常用镁合金的防护系统 (14) 3.3钛合金的腐蚀防护 (15) 3.3.1常用钛合金的腐蚀特性 (15) 3.3.2钛合金的表面防护系统 (15) 3.4超高强度钢的腐蚀防护 (15) 3.4.1常用超高强度钢的腐蚀特性 (15) 3.4.2超高强度钢的表面防护系统 (16) 结束语 (17) 谢辞 (18) 文献 (19)

飞机结构的腐蚀与防护

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/d85647137.html, 飞机结构的腐蚀与防护 作者:王志东霍羿达马文浩 来源:《科学导报·学术》2020年第34期 摘 ;要:通过对飞机金属结构腐蚀机理和腐蚀类型的分析,本文简要介绍了控制电化学腐蚀的方法,特别是对飞机内部结构清洗和防腐中防腐剂的使用细节提出了一些建议,并提出了今后避免飞机内部结构腐蚀的一些预防措施。 关键词:飞机结构;飞机结构腐蚀;防护措施 引言 结构腐蚀是指结构材料在飞机环境影响下的劣化和破坏。国外飞机结构设计和应用的经验表明:腐蚀损伤已成为飞机结构和设备最重要的损伤形式之一:在严峻的环境中,其普遍性和复杂性造成了疲劳损伤。一步一步地,有效地防止和减轻腐蚀破坏和结构完整性的功能;为了保证设备,必须在模型开发、使用和维护中采用防腐和防腐蚀措施。 一、飞机结构腐蚀的问题 在修理过程中发现,海军飞机的结构被严重腐蚀。某型飞机主舱(铝合金)接头腐蚀严重,某型轰炸机中心翼下凸轮形部分的凹槽和中心翼工字梁下缘螺栓点腐蚀严重。这些腐蚀部件大多是机体的支撑结构,设计强度严重削弱,这将严重影响飞机的安全和寿命。配重(钢件)和平尾壁板均出现典型腐蚀。腐蚀组分在现场条件下不易发现,存在潜在危害。在修复腐蚀的过程中,耗费了大量的人力、物力和财力,这大大增加了工作量和修复成本。飞机腐蚀问题已严重影响到飞行安全和战术技术性能,这一问题必须引起高度重视。 二、飞机腐蚀环境分析 飞机在使用寿命期间,将经历各种复杂的气候环境,特别是不同地区、不同时区气候变化引起的复杂多变的腐蚀环境,如风吹、太阳辐射、雨雪覆盖和霜冻、昼夜温差等,高低空温差、压力变化等。同时,也会经历恶劣的大气环境,如工业大气、海上盐蒸气和沿海地区;此外,一些结构区域具有特殊的局部腐蚀环境,如油罐、蓄电池舱等使腐蚀和腐蚀的类型多样化和复杂化。 三、飞机结构腐蚀的原因分析 飞机结构腐蚀产生的原因是飞机和金属结构之间的电化学反应,从而消耗金属的现象。下面简要分析了飞机腐蚀的主要原因。

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