飞机腐蚀的防护与控制.

民用飞机
腐蚀的防护与控制
一、概述 二、腐蚀的类型 三、腐蚀的症状 四、腐蚀的检测 五、腐蚀的修理维护 六、九要、六不要
一、概述：



腐蚀的发生，在日常生活中是极其普遍的现象。 我们已知的八十多种金属都会在一定条件下受到 不同程度的腐蚀。 腐蚀破坏所造成的直接经济损失是巨大的，例如 美国商业部所属的国家标准局于1976年发表的报 告中指出，美国每年因腐蚀损失820亿美元，占 当年国家总产值的4.9%，1982年上升到1260亿美 元，占当年国家总产值的4.2％。 澳大利亚在1983年发表的报告中指出：英、美、 苏、西德、芬兰、瑞典、印度及澳大利亚八国的 腐蚀损失估算约为各国国家总产值的2％~4％。
运行环境：（如图）

腐蚀问题的背景：
随着飞机工业的发展，金属材料大量地被飞 机结构所采用，那么飞机就面临着一系列新的和 严重的腐蚀问题。主要由以下的因素引起： • 飞机的高运行使用率； • 严重恶劣气候环境的飞行目的地的不断增加； • 为了追求高性能采用了一系列的新材料和新工 艺，从而带来日益增多的损坏； • 飞机的运行年限的延长； • 装载各类易腐蚀飞机的货物； • 工业污染的增加；
表现形式：

1、表面腐蚀：
是一种大面积的侵蚀，通常它或多或少均匀地 发生在所有暴露的结构表面。 它的特征：金属件的表面变得粗糙、刻蚀和斑 痕累累，且往往伴生粉末状沉积物。 原因：
飞机外部：由于未加涂层的铝件、紧固件表面 受外界侵蚀而产生。 飞机内部：厨房或洗手间的液体的凝积、溢出 和泄漏，弯管处液体排放常被堵塞。

腐蚀的环境因素：
大气和气候：（如图）
• • • • • • • • • 海洋性气候； 大气污染； 湿度大； 高温地区。 跑道构造：材料、砂尘、杂质； 跑道污染：清除跑道积雪的化学物质； 运行高度：大气紊流量的不同、污染； 站间行程：油箱中燃料凝集的时间状况； 运载货物的类型：海鲜、化学物品、食品。

电化学腐蚀：
– 金属与环境介质发生了电化学的作用引起的 腐蚀（有电某 种电解液（通常为水）；c.在两极间存在电位 差，并形成电路通。
二、腐蚀的类型
对于多种多样的腐蚀征候，可概括为两大类型： 一是化学型，一是电化学型。 这两类型都有一共性，就是受蚀后的金属蜕变成 为氧化物、氢氧化物或硫酸盐。 任何腐蚀过程都同时发生两种反应变化：金属受 侵蚀而氧化，称之为阳极变化；腐蚀剂经反应还 原，称之为阴极变化。 （金属电化序列表） 从设计角度出发，应尽量采用大阳极小阴极的连 接结构，采用电镀防护层也是减少电化腐蚀的有 效方法。
2、双金属腐蚀（电化腐蚀）：
• 两类不同的金属之间存在电子流通渠道，且有电 • • •
介质时就发生电化腐蚀。是一种较常见的电化学 腐蚀。 特征：在两异类金属贴合面上出现蚀斑遍布现象。 原因：缺乏保护层或原有保护层被破坏剥离。 防止的方法：
不应把属性相差过大的金属连接在一起； 用绝缘材料将两金属隔开； 使水份不在接触点积聚和存留； 用防腐漆涂覆接触区及其周围；

4、缝隙腐蚀： 指在缝隙内或缝隙周围所发生的一种特殊腐蚀。 是铝材结构最常见的腐蚀形式之一。 • 发生处：搭接面、铝制管路上的金属箍下，松动 的密封处、螺钉和螺栓头下。 • 原因：由于在金属之间或金属与非金属之间存在 狭小缝隙，并限制了缝隙内溶液的扩散，从而形 成浓差电池，使缝隙周围发生局部腐蚀。 • 防护：隔离水份，驱逐飞机内部的湿气并防止湿 气进入，采用合理的垫片，力求用不吸湿材料垫 片或填料。

腐蚀发生的原因：（如表所示）
• 金属材料的特性：趋于更稳定和低能量状态的 特性； • 环境条件：如温度、电位差的产生、磨损、辐 射、氧差、浓差、生物等

腐蚀机理：
– 金属材料与环境介质发生了某种化学反应或电 化学反应，引起金属的损坏、变质。

化学腐蚀：
– 是金属与环境介质发生纯化学作用而产生的 损伤（没有电流产生）；

腐蚀：是材料（通常指金属）在其外界环 境作用下的逐步变质和破损。它不可能完 全消除，但可以预防和控制。 腐蚀除了会严重影响飞机的利用率和使用 寿命，增加飞机的停场时间和维修成本， 而且还会危及飞机的飞行安全，严重时可 能会酿成重大空难事故。因此腐蚀的防护 和控制在航空业中就显得尤为重要了。 环境介质：大气、水（淡水、雨水、海 水）、土壤，灰尘、化学原料以及不同的 金属等等。

3、点腐蚀： • 是导致在金属表面产生坑点并向深处发展为小 孔的一种局部腐蚀形态。也称为孔蚀。 • 它具有浓差电池的特征，由于防护层不适当或 被损坏而产生的局部表面腐蚀。 • 特征：点蚀的直径可大可小，可深可浅，可孤 立可密集，凹坑壁与金属表面几乎保持垂直。 • 注意：普通表面腐蚀的发展或微生物侵蚀，都 可引起点蚀。它的发展要比表面腐蚀快得多。 如任其发展将会导致结构部件的严重减弱。

缝隙腐蚀与孔蚀的区别与联系：
a) 从腐蚀发生的条件来看，孔蚀起源于金属表面的 孔蚀核，缝隙腐蚀起源于金属表面的极小缝隙。 前者必须在含有活性阴离子的介质中才会发生， 后者即使不含活性阴离子的介质中也能发生； b) 从腐蚀过程来看，孔蚀是通过腐蚀逐渐形成闭塞 电池，然后才加速腐蚀的。而缝隙腐蚀由于事先 已有缝隙，腐蚀一开始就很快形成闭塞电池而加 速腐蚀。前者闭塞程度大，而后者闭塞程序较小； c) 从发生腐蚀的电位来看，缝隙腐蚀的电位低于孔 蚀电位，缝隙腐蚀较孔蚀容易。 d) 从腐蚀形态来看，孔蚀的蚀孔窄而深，缝隙腐蚀 的相对宽而浅。
我国1995年的统计，腐蚀损失高达1500亿 人民币，约占国民生产总值的4％。这些只 是直接的经济损失。 而由腐蚀引起的设备损坏，停工、停产， 对环境的污染、产品质量的下降，以及腐 蚀余量的设计等等的间接损失更是无法估 量的。 至于腐蚀导致的人身安全事故，例如容器 的爆炸、化工设备的突然损坏、飞机、火 车、汽车的事故等造成的经济损失更难估 算了，可能还导致重大的社会及政治影响。