1、nn.avia蝣介紹了飛機結構件的主要腐蝕類型為電化學腐蝕的原因,提出了有效的腐蝕預防措施和控制維修方案。飛機結構件腐蝕的原因、預防和修理方法分析COrrOSiOn ReaSOn PreVentjOn and Repajr AnaIysiS fOr AjrCraft StruCtu raI PartS回鬈麓蒜蒜署最常見的結構故障就是飛機結構件的腐蝕。飛機結構件的腐蝕問題是各型飛機中,長期面臨的最大結構問題。飛機的主要腐蝕類型從飛機設計和制造來看,不同金屬的零部件相接觸,造成不同金屬之間的電位差和導電通路。而各個部件組裝在一起時,縫隙會存水和臟物形成電解質。有些結構由于受力的需要又處于高應力狀態

2、形成應力腐蝕的根源。而在制造過程中,由于生產工藝不當,保護性涂層做得不好,缺乏腐蝕控制措施等等原因,都可能帶來腐蝕的隱患。而在飛機使用過程中,飛行環境的惡劣,飛機表面涂層損壞,運輸牲畜、海鮮等易產生強電解液體的貨物都會使飛機結構產生腐蝕問題。偶然污染如水銀外溢,化學品外溢,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。而不恰當的飛機維修和勤務,也會使飛機面臨更多的腐蝕問題。飛機的腐蝕按其成因來分,主要航空維修與I程2007,6陳開建/北京飛機維修工程有限公司可分為電化學腐蝕、表面銹蝕、應力腐蝕三大類,而電化學腐蝕是目前飛機最普遍和最嚴重的結構腐蝕之一。電化學腐蝕是金屬材料與

3、電解質溶液接觸時,在界面上發生有自由電子參加的廣義氧化和廣義還原反應,使金屬元素以及晶格問的排列順序發生改變,從而改變了原有金屬的化學、物理、力學等性能。飛機金屬結構件的腐蝕大多數屬于電化學腐蝕。飛機的結構腐蝕如果不能得到有效的預防和控制,會造成結構修理工作量加大、修理周期延長、結構件大面積的加強和更換,由此導致很大的直接和問接經濟損失,并造成飛機自身的不安全隱患。腐蝕原因分析1.潮濕空氣腐蝕環境潮濕空氣是造成飛機結構腐蝕的重要因素之一。潮濕空氣與地理環境是緊密相連的,我國地理環境和氣候條件十分復雜,受季風影響明顯,全國大部地區都處在溫暖而潮濕的東南季風和西南季風控制下,暖季節時比世界上同緯度

4、的國家和地區的溫度高,相對濕度和降雨量大。這些都是我國各機場的飛機腐蝕問題較為嚴重的一個非常重要的原因。2.海洋大氣腐蝕環境海洋大氣的特點是濕度高、含鹽量高,也就是說含有大量的氯離子。這些氯離子沉降在飛機上,對結構件起到催化腐蝕的效果。所以,海洋大氣中的氯離子對飛機結構有很大的腐蝕作用。3.工業大氣腐蝕環境工業大氣中含有大量的腐蝕性氣體,這些污染物中對金屬腐蝕最大的是s02氣體。如果大氣中含有超過l%的s02時,腐蝕會急劇加快,特別是相對濕度超過76%時,腐蝕急劇加速同時對鍍鋅、鍍鎘層吐柵當嚴重的腐絀作用。4.機上腐蝕環境(1當地面氣溫高、濕度大時,機內空氣在地面處于水飽和狀態。另外,乘員的呼

5、吸和出汗也會排出水分。飛機起飛后,隨飛行高度上升,機艙內溫度逐漸下降,潮氣就凝結成水分,停留在隔音層和蒙皮之間。這些水分是飛機結構的嚴重腐蝕環境。(2運輸活牲畜、活海鮮可能會導致飛機的嚴重腐蝕。這有三方面原因,33航空維修/飛機大修AVIA”0N M剮NTENANCE一是牲畜的糞便具有較強的腐蝕性;二是牲畜比人產生的熱量多,使飛機內部溫度增高,濕度增大;三是運輸活海鮮時,容易引起海水的泄漏,而海水腐蝕性極強。另外,運輸瓜果蔬菜,水分大,也容易造成飛機結構的腐蝕。(3廁所地板密封不嚴,污水會流到飛機結構上;廚房中食品和飲料發生意外潑濺,也可能會流淌到飛機結構上;前、后登機門和服務門區域,經常受到

6、雨水和污物的影響,地板梁也容易受到腐蝕。(4飛機做短程飛行時,油箱內燃油較少,含有大量的潮濕空氣。隨著飛行高度升高,氣溫下降,油箱內會凝結大量水分。一種細菌會在燃油和水面之間滋生、繁殖,形成一種黏稠的酸性物質,對飛機結構有嚴重的腐蝕作用。(5非金屬材料揮發出來的氣體,有可能使一些金屬以及鍍鋅、鍍鎘層產生腐蝕。(6飛機在沙石或草坪跑道E起降,會使飛機蒙皮,特別是起落架艙蒙皮光潔度降低,積存腐蝕介貢,引起腐蝕。腐蝕預防(1加強對飛機維護人員的防腐教育和培訓,使每個人員從思想上高度重視并自覺做好飛機的防腐工作。(2經常性、定期疏通漏排水孔和漏排水通道,保證漏排水系統一直處于暢通的工作狀態;客艙、貨艙

7、、廁所等區域,要經常通風,以排除水蒸氣。(3定期清潔飛機容易污染的區域,特別是容易受液壓油、強腐蝕介質、電解質污染的區域或結構件,并重新噴涂防腐蝕抑制劑。(4經常性地檢查易腐蝕環境結構件,及早發現腐蝕的原始痕跡,徹底清除腐蝕產物、恢復防腐涂層和進行34相應的結構修理。(5確保廚房、廁所及貨艙地板接縫處的密封,若發現密封破損或結構件防腐蝕涂層破損,應立即修復。(6加強對運輸活牲畜、活海鮮、瓜果蔬菜的管理,防止污物的泄漏。(7加強對貨物裝卸過程的管理,杜絕因野蠻裝卸造成的飛機貨艙地板、側壁板損壞,以避免腐蝕介質滲入到飛機結構件上。(8在雨季、高溫、潮濕季節中,應縮短檢查周期,加強防腐蝕措施。(9如

8、果可能,深入研究腐蝕的起因,制定相應的預防措施并在實施中不斷完善和提高。(10水銀、強酸、強堿潑濺后,要按照有關手冊規定徹底清除干凈。(11為防止微生物在油箱內滋生、蔓延,除確保在潮濕氣候條件下油箱排水通暢,每日排放積水外,還應在飛機油箱內加入生物殺蟲劑,以減緩細菌的生長。(12嚴格執行防腐工藝。sRM對防腐的規定,是確保飛機維護質量的指令性文件,必須不折不扣地執行?？茖W制定腐蝕預防與控制維修方案.有效控制腐蝕等級根據波音飛機各機型MPD的cPCP部分的要求,所發現的腐蝕一般可以分為三級。1.一級腐蝕(1腐蝕損傷發生在連續檢查之間,屬于局部腐蝕,經重新加工或清除腐蝕后,損傷在制造廠規定的允許極

9、限內(例如sRM、sB等(2腐蝕損傷為局部損傷,雖然超出允許極限,但這種損傷是出于某種偶然事件造成的,對同一型飛機的其他飛機不具有典型性(如水銀潑濺造成的腐蝕(3多年的經驗表明,在歷次連續檢查中,只發現輕微腐蝕,但在最近一次的檢查中發現累積清除腐蝕后,損傷超出了允許極限。(4腐蝕損傷發生在連續檢查之問,是大面積腐蝕,經重新加工或清除腐蝕后,損傷大大低于制造廠規定的允許極限。2.二級腐蝕(1腐蝕損傷發生在連續的檢查之間,重新加工或清除腐蝕后損傷超出允許極限,要求進行修理/加強,或全部或部分更換重要結構部件以及其他列在基本方案里的結構部件。(2腐蝕損傷發生在連續的檢查之間,其分布面積大,清除腐蝕后

10、損傷接近允許重新加工的極限。3.三級腐蝕三級腐蝕發生在第一次或其后連續的檢查中,這種腐蝕被認為對適航性有潛在的緊急的影響并且需要立即采取措施。科學有效的維修方案應該能夠控制所有列在基本方案中的主要結構件和其他結構件的腐蝕在一級腐蝕或更好的水平。在根據一架飛機的檢查結果制定腐蝕等級時,應該考慮到機群中其他飛機上也潛在著類似的腐蝕,但是腐蝕可能是大面積腐蝕和,或在相同檢查區域的其他部位出現腐蝕。圖l將有助于確定腐蝕等級。腐蝕的一般性修理原則在飛機結構修理和日常維護工作中,根據sRM手冊、常規理論及經驗,一般有以下幾種腐蝕的修理原則。(1因去除腐蝕而加工過的鋁合金表面,首先確認腐蝕已經被完全去除航空

11、維修與I程2007,6掉,并且加工表面光滑、清潔,不允許有金屬削、油污等污染物滯留在修理區域內;根據相關的維修手冊恢復其原有的表面涂層,必要時再增加一層面漆,然后根據手冊要求噴涂防腐蝕抑制劑。(2安裝修理件的配合表面均應涂密封膠隔絕,必要時緊固件也應涂密封膠濕安裝,所有止裂孔要涂底漆并用軟鉚釘或密封膠堵住。(3修理件、孔壁、埋頭窩等處,均應做表面防護處理,并噴涂底漆。(4修理件材料盡量選取與相鄰結構相容的材料,電位相當;復合材料與合金材料之間也要相容,碳纖維樹脂板與鋁合金材料不能直接接觸,必要時可共固化一層玻璃纖維一環氧樹航空維修與I程2007,6脂絕緣層;碳纖維樹脂板與鈦合金直接觸時,不必進

12、行特別防護處理。(5碳纖維樹脂板不能與鋁合金蜂窩材料直接接觸,必要時可共固化一層玻璃纖維一環氧樹脂絕緣層。(6在腐蝕環境下,被連接件與緊固件之間盡量相容。如果不相容,則應該使用絕緣套筒、墊圈、涂刷密封劑等方法絕緣,而且,絕緣層要有足夠的厚度和覆蓋面。(7修理用加強板盡可能選取帶包鋁層材料。(8安裝鋼、鈦合金的零件,其配合表面應涂密封膠濕安裝。(9鋼修理件一般應局部鍍鎘或恢復原涂層;如果條件不具備,也可以在手冊允許的情況下涂兩道底漆。目前,世界上各大航空公司都十分重視飛機的防腐工作,各國相繼制定了有關的適航條例,并在條例的條款中規定了防止飛機腐蝕的具體要求和防護措施。我國在20世紀80年代初已著手進行這項工作,也制定了中國民用航空條例(ccAR,都對飛機的腐蝕控制加以具體化,從材料到結構都有嚴格的規定。各國民用適航條例有關腐蝕控制的條款基本上都是參照