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
份，还能吸收水份而肿胀、软化，附着力下降、起泡、脱落。另外，在涂漆时的施工缺陷，漆膜干燥时产生的内应力而造成的拐角、边棱处的裸露，使用时的机械损伤都会大大降低其保护作用，只是因温度、环境湿度情况的不同而失效的快慢不同而已。油漆层一旦产生缺口，就会成为氧化腐蚀的发源地。
其次是阳极化膜的破坏，铝合金经阳极化后，耐氧化腐蚀性比原来提高
2 －4 倍，但是有一定的限度。作为漆膜的底层，阳极化膜的厚度一般仅为
3 －12 微米，很薄且又是多孔的，孔隙率均为35 ％左右，因为合金中夹杂一些不能生成氧化膜的其它金属，还会有不完整处。此外，在机械加工及钻孔，铆接装配等部位，阳极化膜也会受到损坏。而水溶液中的氯离子则会破坏阳极化膜而直接损害基体金属，在油漆氧化膜的破损处，电解液与基体金属直接接触，就会发生电化学腐蚀。有些氧化腐蚀并不易发现，如机翼大梁的前后结合面氧化腐蚀，机翼大梁与腹板结合面氧化腐蚀，以及机身蒙皮与桁条结合面发生的氧化腐蚀，一般是隐蔽性氧化腐蚀。从构件表面看不出腐蚀迹象，包括某些缝隙腐蚀，只有利用无损探伤的方法，才能发现这类危害极大而又不易被发现的隐蔽性眼氧化腐蚀。常在沿海地区飞行的飞机，这些部位更是容易发生氧化腐蚀。
常见氧化腐蚀种类及部位有：
（1 ）应力腐蚀（STRESS CORRECTION ）：结构件在拉伸或压缩应力及腐蚀介质共同作用下的产物，一般出现在承受大负荷的结构上。应力腐蚀的三个要素：合金、拉应力和腐蚀介质。只有在合金中才能发现应力腐蚀裂纹；只有拉应力才能引起应力腐蚀，压应力能够抑制应力腐蚀开裂；水是铝合金的主要腐蚀介质。应力腐蚀裂纹特征：裂纹通常很小，宽度较窄，常被腐蚀物覆盖，很难发现。应力腐蚀具有较多的二次裂纹，呈树枝状。
（2 ）层离（EXFOLIAITON ）：晶界腐蚀的一种，晶界腐蚀是由于金属晶界材料成分与晶粒材料成分不同而产生。晶体在挤压、锻造过程中被拉长或压扁。发生晶界腐蚀时，由于晶界被腐蚀掉，晶体也就一层层分开。发生层离主要是挤压型材、滚压件和锻件。层离发生后，有时可用肉眼发现，结构件表面有肿胀凸起迹象。如果紧固件头部拔出或破坏，可能发生层离。当层离较轻时，可用手指沿表面触摸，如果手感表面有鼓起现象，则构件可能产生层离。当发现层离时，往往损伤超过标准，需要进行加强修理或更换损伤件。
（3 ）丝状腐蚀（FILIFORM ）：是表面喷有漆层的铝合金表面腐蚀，腐蚀产物将漆膜拱起，外观象丝状或网状，是特殊形式的缝隙腐蚀。通常是紧固件头部的漆层老化开裂后形成缝隙，雨水和潮湿气体进入后成为缝隙腐蚀。丝状腐蚀与天气关系密切，空气相对湿度大于65 ％时，容易形成丝状腐蚀。出现丝状腐蚀的主要部位是机身后部的下蒙皮。
（4 ）电化学腐蚀（GALVANIC ）：两种不同金属相连接，在潮湿环境下形成腐蚀典型。一般出现不同金属连接的地方，如货舱地板压条、装有青铜衬套的铝合金锻件上。影响腐蚀的因素有：两种金属之间的电位差、阴极－阳极面积比。小阳极和大阴极极易使阳极被腐蚀（钢板上铆铝铆钉，使铝铆钉腐蚀），大阳极和小阴极则危害不大（铝合金板上铆钢铆钉）。
）缝隙腐蚀（CREVICE ）：发生在相似金属交接的地方，如果有水分进入，缝隙口的含氧量和缝隙内的含氧量不同，形成电位差，含氧量高的缝隙口处金属被腐蚀。一般出现在登机门门槛和货舱门槛处。是铝合金结构中最常见的一种腐蚀形式。缝隙腐蚀的前期以微电池的电化学腐蚀为主导，呈均匀腐蚀；而后期形成宏电池腐蚀。控制或减缓缝隙腐蚀的有效方法是使用防腐剂，排除水份，并阻止水份再进入缝隙。
（6 ）点状腐蚀（PITTING ）：首先出现在金属表面，出现小坑后，水分和氧气进入，由于坑内部和表面的氧气含量不同，造成腐蚀逐步向内部延伸，也是一种特殊的缝隙腐蚀，只不过在坑底有较高的腐蚀速度而已。点腐蚀常常产生在金属表面的保护膜不完整或破损处，当保护膜损伤后，这种腐蚀最易发生在晶粒边界、夹杂物或缺陷处。常见于结构螺栓上，腐蚀使结构螺栓上光杆部分形成密密麻麻的坑点，极易成为疲劳源，使螺栓迅速疲劳断裂。
（7 ）微生物腐蚀（MICROBIAL GROWTH ）：霉菌繁殖所产生的分泌物对构件的腐蚀称为微生物腐蚀。影响油箱微生物繁殖的主要因素是：霉菌孢子、燃油、水和温度。霉菌在燃油和水的交界面上繁殖，呈长丝型，相互交织在一起形成网状物或球状物，看上去很粘，呈褐色或黑色。这种霉菌分泌物能破坏和穿透油箱铝合金结构保护层和密封胶，从而腐蚀铝合金结构。在飞机油箱中，由于油箱中含水，微生物在水中靠油中含的有机物生活，附着在油箱底部，当水多而温度较高时，微生物大量生长，对油箱的铝合金结构造成腐蚀，表面形成灰黑斑点。
（8 ）摩擦腐蚀（FRETTING CORRETION ）：两个相连接结构件，由于振动造成的相对运动使结构件磨损，新的磨损表面暴露在环境中，摩擦所产生的微粒反过来又加速磨损和腐蚀。常见于承受高频振动负荷的地方，如起落架的轮轴和操纵系统活动面的连接轴上。
腐蚀范围/ 等级的定义：
（1 ）局部腐蚀：
A ．腐蚀发生在蒙皮或腹板( 大翼，机身，尾翼或支板) 上，腐蚀范围不超过由隔框、长桁、翼弦或加强肋间隔限定的一个区域；
B ．腐蚀只发生在单个的隔框，翼弦，长桁或加强肋上，但需与之相邻的蒙皮或腹板上没有腐蚀；
C ．腐蚀构件超过一个隔框，翼弦，长桁或加强肋，但需腐蚀构件两侧相邻的构件上没有腐蚀。
（2 ）扩散腐蚀：
A ．腐蚀发生在蒙皮或腹板( 大翼，机身，尾翼或支板) 上，腐蚀范围超过由隔框、长桁、翼弦或加强肋间隔限定的一个区域；
B ．腐蚀发生在两个或更多的相邻的隔框，翼弦，长桁或加强肋上；
C ．腐蚀发生在隔框、翼弦、长桁或加强肋上，且相邻的蒙皮/ 腹板上有腐蚀。
（3 ）一级腐蚀：发生下述三种情况之一为一级腐蚀：
A ．连续两次检查过程中发生的腐蚀，是局部的，可以去除，并且在飞机制造厂家允许的极限以内（如SRM 、S
B 等）；
B ．连续两次检查过程发生的腐蚀，超出允许的极限，但是局部的，可以解释为偶然现象，不是普遍存在于用户机群上的典型腐蚀（如水银泄漏引起的腐蚀）；
C ．在几次检查基础上，用户经验表明在每次例行检查之间发生的轻度腐蚀，但最后一次检查和积累几次去除腐蚀后的结构已超出允许修理极限或导致主要结构件部分更换。
（4 ）二级腐蚀：发生下述两种情况之一为二级腐蚀：
A ．连续两次检查过程中发生的腐蚀，需要打磨去除，已经超出厂家允许的极限，需要对结构元件进行修理或部分更换；
B ．连续两次检查过程中发生的腐蚀，是扩散的；并且，在一次例行检查中，打磨去除后，已经接近允许极限。
（5 ）三级腐蚀：指在首次或随后检查中发现的视为严重危及飞机持续适航性的腐蚀，需要迅速采取措施。
注：如发现三级腐蚀，应考虑对机队的其它飞机采取措施。有关腐蚀的详细情况
以及预计采取的措施应立即报告适航当局。
金属腐蚀的颜色特点
（1 ）对于没有涂层的铝合金构件：表面失去光泽，出现灰白色粉末状积垢；对于有涂层的铝合金构件：涂层下面灰白色粉末状积垢以间断形式形成，并蔓延，从而使涂层起泡或剥落；腐蚀产物清除后，底部出现麻坑。
（2 ）合金钢和碳钢：开始表面发暗，之后出现红色锈蚀物，严重的呈灰暗色，边缘不规则。不锈钢：呈现黑色斑点或表面出现均匀微红褐色。
（3 ）镀镉和镀锌构件：镀层腐蚀出现灰色或黑色斑点或粉末状薄层，如果基体金属也腐蚀了，则腐蚀产物与基体金属腐蚀产物相同。
腐蚀损伤的外观特征
（1 ）机身增压舱蒙皮上的铆钉：如果在铆钉头的后部出现黑色尾迹，表明该铆钉连接降低了连接和密封作用，预示钉孔产生了松动，也可能产生了腐蚀。另外，紧固件周围产生黑圈，也说明钉孔可能产生了腐蚀。由于铆钉孔漏气，当机身内增压时，很容易使潮气进入到
蒙皮接缝中，产生腐蚀。
（2 ）腐蚀产物体积通常比原金属体积大，所以，积累的腐蚀产物可使蒙皮鼓起，使蒙皮在铆钉处呈现凹坑迹象。
（3 ）铆钉断头或变形，预示蒙皮那表面可能产生腐蚀。
（4 ）如果蒙皮上外表面出现针眼大小的目视可见小孔，说明蒙皮可能产生了腐蚀。
（5 ）金属表面的涂层变色、剥落、隆起、裂纹，预示产生了腐蚀。
）结构变形或连接缝隙变宽，预示缝内产生了腐蚀。
（7 ）用手指触摸构件，通过手感鼓起发现层离。
（8 ）存在碎屑和污物处，可能产生腐蚀。
防氧化腐蚀维护：目前主要采用刷涂喷清洗剂的方法，劳动强度大，成本高，效
果也不是很好。现在美国和北约国家对军用飞机采用返航后直接进有常温自动干燥功
能的机库存放，据有关资料介绍，氧化腐蚀速度和范围大大降低，飞机的维护费用下
降了约50% ，这也是今后飞机防氧化腐蚀的发展方向
（6
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
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
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
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
解析飞机复合材料修理全过程
飞机的复合材料修理：飞机复合材料通常被称为先进复合材料（Advanced Composite Material，ACM）。它使用高强度的纤维增强材料，嵌入在一种树脂基体里，以层或层片的形式叠加起来，形成层板，具有高强度，结实坚硬，能够减轻飞机结构重量，还具有抗腐蚀、破损安全性高等优点。 复合材料的修理工序也极其专业，涉及检查、去除修复损伤、打磨、清洁、制作浸布、铺层、粘接以及固化等众多复杂环节，其特点可用“精细”二字形容。 他们穿着白大褂、戴着口罩和细纱手套……远看你会以为这是一间手术室，其实这里是Ameco复合材料修理车间的洁净室。仅从工作场所上看，已能略猜出一二，复合材料的修理规格不一般。 近年来，复合材料作为飞机结构件的“新宠”，越来越多地被使用在飞机上，如飞机的整流罩、控制面、起落架舱门、大翼和安定面前后缘等部位。据悉，在波音787等一系列先进客机上，复合材料使用的比重甚至超过50%。但提及复合材料的修理，却鲜为人知。 其实，复合材料的修理过程很有意思，就像是为飞机表面做“外科手术”。但整个手术又涉及众多环节，每个环节都能展示出操作者的“十八般武艺”。 诊断：“病情损伤”靠耳朵 复合材料的特点是层面多，有点像“多层三明治”，中间夹层结构是蜂窝芯体，外面覆盖蒙皮，所有材料均由胶膜粘接。蒙皮也有多层，拿飞机大翼盖板来说，从里至外分别由三层碳纤维和一层玻璃纤维组成。 郭玉明是Ameco复合材料车间的一位年轻修理工，他常拿着专业敲击棒在一块襟翼盖板上轻轻敲击。他说，这个方法是为了查出那些从部件表面看不出来的“内伤”，比如开胶或脱层。 “这个地方声音清脆，说明它是完好区域，而这个地方声音沉闷、有点混沌，应该是有脱层。”据郭玉明讲，这份“练耳朵”的能力可不是随便谁都行的，需要多次实战磨炼和领悟。出师2年的郭玉明，当初为了练好这项本领，没少在部件上做“听音练耳”。此外，复合材料损伤的检查方法还有超声波、红外线热成像等。 去除损伤：完美“手术切割”工艺 去除复合材料损伤的工序很讲究。黄景森是Ameco复合材料车间的工艺工程师。据他介绍，切割一块盖板表面的损伤蒙皮，可以用切割片的边缘切去脱层部分。如果是蜂窝芯损坏，工作就会更复杂，要用切割片沿着损伤区域的蒙皮边
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/5e2408832.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。
飞机结构腐蚀的原因资料
飞机结构腐蚀的原因
飞机结构件腐蚀的原因、预防和修理方法分析 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
用复合材料技术修理金属飞机结构的修理记实_陈绍杰
图1右平尾上蒙皮腐蚀损失情况 用复合材料技术修理金属飞机结构的修理记实 Re p air Practice of Usin g Com p osite Technolo gy for Aircraft Metal Structures ?陈绍杰/沈阳飞机研究所 用 复合材料技术修理金属飞机结构是一项比较新的机体结构修理技 术,90年代已为世界各国普遍采用。该方法实质上是由复合材料结构胶接修理方法发展而来的,此时贴补的胶接补片不是贴在复合材料结构上而是贴在金属结构上。该方法特别适用于金属飞机结构的裂纹的腐蚀等多发性常见损伤,是目前世界上公认的一种优质、高效、低成本的修理方法。原5航空制造工程6杂志已对该项技术作过相应的报道。 任务来源 用复合材料技术修理金属飞机结构,虽然在国际上已是一项成熟的新技术,但在我国国内基本上还是一个空白。有鉴于此,以沈阳飞机制造公司(沈飞)为主,有沈阳飞机研究所参加与希腊的H AI(H ellenic Aeros p ace Industr y )合作成立了/沈阳)Hellenic 飞机修理公司0,拟从希腊引进该项技术,推广应用于国内的军、民机修理业务。HAI 是希腊一家国家控股的国有大型飞机和发动机修理公司,始建于1975年,在欧洲同业者中占有较重要的技术地位。 沈阳)H ellenic 飞机修理公司于1999年7月7日~9日在沈飞公司进行 了第一次采用该技术进行飞机修理,因为这是首次将该技术用于国内飞机的修理实践,故某种程度上带有演示验证的性质。修理材料、修理设备均由希方提供,操作亦由希方为主进行。修理方案和设计及则由双方合作进行。为此希方派来3名技术和操作人员完成了具体的修理工作。 待修结构及损伤情况 待修飞机结构是某型飞机的两个水平尾翼。该机是一架返厂大修的飞机。因该机长期在沿海使用,由环境条件造成多处腐蚀损伤。此次修理的具体对象为该机左右平尾翼尖接近配重处的腐蚀损伤,计有左尾下蒙皮、右平尾上、下蒙皮共3处,具体腐蚀性能 详见表1。 图1给出了一张腐蚀情况的照片,该照片为打磨去除损伤后的情况,从照片上清晰可见损伤严重处的腐蚀深坑。 该机平尾主受力盒的壁板材料为LC9铝合金,相当于7075-T 6,为高强铝合金。该部位除承受静载外,还有翼尖处 用复合材料技术修理金属飞机结构是当今一项比较新的修理技术,本文介绍了在我国首次进行的具有演示验证性质的一次修理实践。
飞机复合材料结构设计
7．5 复合材料结构设计 一、复合材料结构设计一般原则 本节主要介绍层压结构和由层压面板构成的夹层结构的设计原则．复合材料结构设计的一般原则从总的方面说与金属结构相似，但其具体内容则有所同，有所不同。相同之处，如传力路线最短等受力构件布置的一些基本原则，又如细节设计中要避免受载偏心，尽量避免开口，开口时注意其形状等一些内容，但由于复合材料与金属材料性质、性能上的不同，在设计原则 的具体内容上必然有很多不同之处。以下我们主要就不同的方面作简要介绍。 1．提高结构效率 针对复合材料的特点，除上述与金属相同的原则外，还应从以下几方面着手： (1)铺层设计中要扬长避短，充分利用复合材料沿纤维方向的优良性能，避免使用其弱的横向性能和剪切性能。 (2)与单纯的层合板不同，对于层压结构耍注意选择合理的结构形式和层板构形，对某些敏感区的局部铺层设计：如在连接区、局部冲击区、集中力作用点、开口附近等处的铺层一般应进行局部调整，在结构尺寸和结构外形突变区注意铺层过渡问题。要注意复合材料层压性带来的某些区域易产生分层，从而可能引发的结构承载能力下降或失效的问题，尽可能采取相应措施(详见本节的三)。 (3)提高结构整体性。复合材料比金属更易制造出形状复杂的构件，并具有可采用共固化工艺制造大型整体件的优点。设计中在不增加工装复杂程度的情况下应尽量减少零件数量，设计成整体件，如大块机翼整体壁板。这样可不用紧固件或减少紧固件的数量，减轻结构重量，提高结构效率，并可减少钻孔、装配的工作量和由孔引起的应力集中以及制造成本。 2．要保证结构中各元件之间的载荷传递 复合材料构件与金属构件不同，除具有一定的形状外，还可以具有不同的层板构形。要使各构件之间(如蒙皮和桁条、冀肋、翼粱之间)和各构件的各个部分之间(如梁的绿条和腹板之间)的承载路径尽量连续。连接的形式与方法应与需传递的载荷性质(拉压、剪切)和方向相适应，尽量避免偏心和切口效应。同一构件须拼接时，其纤维取向也应连续。 3．结构要求良好的工艺性 设计必须保证能制作出保证质量和低成本的结构，尽量避免成形和装配时可能出现的各种缺陷。包括以下各点： (1)避免铺层设计不合理带来的工艺性问题。如铺层、装配不对称或同一铺向角的铺层数集中过多使构件在固化过程中引起弯—拉—扭耦合而产生翘曲变形、树脂裂纹，
飞机铝合金结构维修
飞机铝合金结构的修理方法和应用 关键字：蒙皮 长桁 梁 主要内容：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。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，承受局部空气动力载荷，以及参与抵抗机翼尾翼、机身、的歪曲变形和扭转变形。股价包括总想构件和横向构件。纵向构件主要由梁和桁条组成，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。有些加强框·肋还要承受集中载荷。 目前，飞机结构的材料仍然以铝合金为主，而铝合金结构的连接方式， 机翼 机身 动力装置 起落装置 尾翼
仍以铆接为主。因此，飞机结构修理的主要手段仍然是铆接。 一飞机铝合金蒙皮 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。飞机上使用的铝合金蒙皮主要由 单板蒙皮和整体壁板两种类型。 1.1 蒙皮轻微损伤的处理 蒙皮轻微损伤，是指蒙皮某些部位产生轻微的鼓动压坑或划伤等。 1.1．1 蒙皮鼓动的修理蒙皮产生鼓动，说明该处蒙皮的刚度不足，因此 要采用整形加强的方法处理；如果鼓动严重，用加强方法不能排除时，可采用挖补或更换蒙皮的方法修理。加强型材（或盒型材）的方向应垂直或平行于桁条，并至少与相邻的构件搭接一端，根据蒙皮的形状和搭接形式将加强型材制出相应的下陷或弧度。
1.1．2 蒙皮压坑的修理蒙皮上的压坑，主要是破坏了蒙皮的光滑表面。 如果压坑微小，分布分散、且未破坏内部结构，则不必修理。如果压坑较浅，范围较大，用无锐角且表面光滑的榔头和木顶块修整。压坑较深，范围较小，不易整平时，可在压坑处钻直径为4～5mm孔，用适当的钢条打成钩形，拉起修平，然后用螺纹空心铆钉堵孔。也可用螺栓（直径范围是5～8mm），要求双面操作。此外有的突变小压坑，若不能钻孔整形，可将压坑处打磨光滑，用酒精和丙酮清洗后，用掺有铝粉的环氧树脂或硝基填平压坑，等干燥后修平并喷涂铝粉漆。压坑较深，范围较大时，可在压坑处开直径为10～16mm的施工孔，用钩子钩住，锤击蒙皮四周使其恢复平整。然后安装堵盖铆钉堵孔。 此外有的突变小压坑，若不能钻孔整形，可将压坑处打磨光滑，用酒精和丙酮清洗后，用掺有铝粉的环氧树脂或硝基填平压坑，等干燥后修平并喷涂铝粉漆。 1.1．3 蒙皮划伤的修理飞机蒙皮上出现划伤后，如果划伤深度较浅，未 超过规定划伤深度时，则划伤允许存在，不做修理。各型飞机对不同部位不同厚度蒙皮的允许划伤深度都做出了相应的规定。如果蒙皮的划伤深度超过其规定值，应用砂布将划伤部位打磨成圆滑过渡，避免应力集中。打磨后喷涂铝粉漆，填平损伤部位后喷涂铝粉漆。如果划伤过深，除打磨喷涂外，还要在其内部卯上一块加强片。 1.2 蒙皮裂纹的修理 蒙皮上的裂纹，降低了蒙皮的强度，而且在受力过程中，裂纹还会因应力集中的缘故，继续扩展。修理时，应根据裂纹的长短深浅程度和所在位置等情况采用不同的修理方法。 1.2．1钻止裂孔蒙皮上的裂纹较短时（一般小于5mm），可采用钻止裂孔（直 径通常为1.5～2mm）的方法止裂。钻止裂孔时，止裂孔的位置非常重要。为了准确地确定止裂孔的位置，钻孔前，最好借助放大镜观察，确定裂纹借端的位置。
直升机结构的腐蚀原因及其控制方法分析
直升机结构的腐蚀原因及其控制方法分析 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
直升机结构的腐蚀原因及其控制方法分析长期以来，腐蚀问题一直都是影响直升机使用及寿命的主要因素，因此，如何进行有效的腐蚀控制是确保直升机结构完整性、可靠性，降低维护成本，延长寿命的关键。因此，本文分析了我国直升机的结构腐蚀现状，就腐蚀原因进行了探讨，并提出了一系列腐蚀控制方法，以便为更好地解决直升机结构腐蚀方面的问题提供指导和借鉴。 由于直升机往往承担着重要的飞行任务，因此，面对复杂多变自然环境及酸雨、二氧化硫等污染因素的影响，无法避免地加剧直升机结构的腐蚀。调查显示，随着近些年来我国自然环境条件的不断恶化，直升机的腐蚀速度也在迅速加快，有些甚至已经出现了大范围腐蚀等问题，结构腐蚀情况十分严重。因此，加强直升机结构的腐蚀控制刻不容缓。 直升机结构腐蚀现状分析 调查表明，不少直升机均存在着结构腐蚀的情况，其中，较为严重的区域多集中于某些半封闭或密封效果相对较差的部位。氯离子等腐蚀介质会随着雨水或湿度较大的空气进入直升机结构的内部，再加上通风及排水效果差，导致含有各种腐蚀性离子的水分长期滞留在结构内部，在干湿不断交替的状况下致使局部环境条件更加恶劣。因此，同直升机外部结构相比，内部结构腐蚀情况往往最为严重。如某一型号的直升机多在
沿海或湿热内陆上空执行任务，其机翼为LC4铝合金制造，因而在高空、地面时，机翼的前梁腹板分别为封闭及半封闭状态，由于局部环境条件极差，容易受湿、热、盐、雾、露、水等影响，因而不少直升机机翼的前梁腹板普遍存在着较为严重的腐蚀情况，其中，失效模式如下：在环境条件的作用下，防护涂层的薄弱点首先出现点蚀，而后发生晶间剥蚀，由于腐蚀程度超出其损伤容限，因而导致腐蚀失效。统计显示，腐蚀故障已成为当前直升机最为普遍和严重的故障类型之一，占所有故障比例的58.9%。由此可见，目前，有关直升机结构腐蚀问题严峻，有必要加强腐蚀原因的分析及控制。 直升机结构腐蚀的主要原因分析 总体而言，直升机结构发生腐蚀的主要原因包括如下三个方面：一是材料设计有欠合理，制造过程存在缺陷；二是环境条件较为恶劣；三是维护管理工作不当。 2.1.材料选取及设计不当，制造存在缺陷 对于目前的直升机机型而言，由于受技术条件等的影响，各种先天不足等情况仍然存在，例如，某写型号的直升机隔离传感器胶圈极易老化，并进入燕尾槽内，导致直升机密封性能迅速降低，大幅降低了旋翼的刹车效率。随着各种腐蚀机理的深入分析及新型材料的引入，再加上直升