電連接器及其尾附件的腐蝕問題分析與處理

張 清 ∕

(上海飛機設計研究院，上海201210)

電連接器及其尾附件的腐蝕問題分析與處理

張 清 ∕

(上海飛機設計研究院，上海201210)

描述了電連接器及其尾附件腐蝕情況，分析了腐蝕產生的原因，提出了處理腐蝕問題的解決方案。

連接器；插頭；尾附件；腐蝕

0 引言

民用飛機電連接器及其尾附件腐蝕維修是飛機特設系統維修的重要內容之一。準確而高效地判斷電連接器及其尾附件的腐蝕程度是制定維修方案的依據。本文從定性和定量兩方面提出了腐蝕程度判斷及解決措施。

1 電連接器及其尾附件的腐蝕現象

電連接器及其尾附件腐蝕是飛機常見的腐蝕現象之一。例如某飛機維護時，發現垂尾根部、主起落架艙、襟縫翼、平尾區域均出現插頭外表面的腐蝕現象。見圖1～圖3。

2 電連接器及其尾附件腐蝕的原因分析

民用飛機常見的腐蝕形式有：摩擦腐蝕、全表面腐蝕、電化學腐蝕(異金屬)、點蝕(斑紋蝕)、縫隙腐蝕、應力腐蝕等。其中，電連接器及其尾附件主要有三種形式的腐蝕，摩擦腐蝕、電化學腐蝕和點蝕。下面對這三種腐蝕分別介紹。

摩擦腐蝕：一般來說，由于連接器及其尾附件所處的環境有腐蝕性流體(氣體、液體或灰塵)、高溫或廣義振動(系統狀態參量，如位移或電壓等在其基準值上下交替變化的過程)狀態下產生腐蝕現象。

電化學腐蝕：由于異金屬與電解質溶液接觸時，會發生原電池反應，比較活潑的金屬失去電子而被氧化產生腐蝕現象。

點(斑紋)蝕：由于產品質量問題，致使連接器及尾附件本身表面存在細微缺陷，由于工作環境惡劣，長時間積累后，導致點蝕擴大，形成大面積缺陷。

3 電連接器及其尾附件腐蝕的解決措施

針對電連接器及尾附件的上述三種主要腐蝕，有以下幾個解決措施。

對于摩擦腐蝕，由于通常電連接器表面都有鍍層或表面鈍化等，能夠避免發生氧化作用，從而保護電連接器。但由于鍍層厚度有限，鍍層金屬附著力同樣有限，如果在運輸、安裝和維護時，沒有對電連接器進行保護或操作力度過大導致鍍層和防腐蝕措施將失效或部分失效，這樣在連接器安裝以后，在試飛或運營期間，特別在環境惡劣的區域，將會發生大規模摩擦腐蝕現象。因此，通常在運輸和儲存過程中要有必要的保護措施，輕拿輕放。要求安裝和維護的操作人員，通常需要佩戴手套、按操作規程操作，避免人為損傷連接器及其尾附件。

對于電化學腐蝕，需要從設計和工藝角度綜合考慮。在安裝設計時，接觸部分(插頭與插座配合處，插頭與尾附件配合處)盡量采用同材料同鍍層的；如果無法避免，則使用電勢差兼容的材料，通常在SWAMP區，異金屬最大電勢差小于150mv，其它環境區域電勢差不大于300mv。異金屬電化學兼容表如表1所示。

表1 異金屬電化學兼容表

當選合適的兼容金屬也無法實現時，則需要從發生電化學腐蝕的兩個必要條件(不同類金屬接觸和電解液存在)著手進行設計和工藝處理。也就是說要避免電化學腐蝕，即破壞任何一個條件即可。如：避免不同的金屬接觸、保持金屬表面干燥、金屬表面鍍上保護層等。典型的設計措施有，不兼容金屬之間放置與其兼容的材料，避免直接接觸；通過密封措施使其接觸的金屬表面干燥；在其中之一鍍上與另外的金屬兼容的材料，并且保證基體材料與鍍層之間良好的工藝處理。

對于點(斑紋)蝕，要從控制產品的質量入手，對供應商產品的生產流程及質量控制體系嚴格控制，對產品入庫驗收嚴格把關，拒收任何有缺陷的產品。

4 電連接器及其尾附件腐蝕的在制品處理

4.1 電連接器及其尾附件的腐蝕檢查

首先清理電連接器及尾附件表面的污染物或碎屑。檢查連接器外表面及尾附件內外表面，主要檢查：腐蝕材料、鍍層材料損壞情況、基體材料損壞情況、螺紋或耦合機構損壞情況。其次， 根據外鍍層材料的腐蝕外觀判斷腐蝕類型，見表2。

表2 腐蝕產品外觀

4.2 電連接器及尾附件腐蝕維修的定性處理方法

4.2.1 特殊條件

一些連接器及尾附件必須有特殊防腐蝕保護，參考相關的設計要求。

4.2.2 檢查維修判據

對4.1節中的檢查項目及內容逐一認真檢查，核對相關損壞形式及維修條件。連接器外表面檢查維修參考表3；連接器內表面檢查維修參考表4；尾附件檢查維修參考表5。

表3 連接器外表面腐蝕及維修條件

續表3

表4 連接器內表面腐蝕及維修條件

表5 尾附件腐蝕及維修條件

4.3 電連接器及尾附件腐蝕維修的定量處理方法

電連接器及尾附件腐蝕情況可以從腐蝕點的尺寸和腐蝕點數量兩方面來判斷。

腐蝕點的尺寸：應考慮基體金屬暴露并裸眼可視的任何腐蝕點。如果在關鍵區域，腐蝕點規格大于0.025 in和非關鍵區域其規格大于0.100 in，這些腐蝕點應被視為災難性腐蝕點并替換連接器及其附件。檢查應從一個垂面開始并將其視為平面。有角度的面(如螺紋)應被視為兩維的面，算兩個面的面積。

腐蝕點數量：無災難性腐蝕點是允許存在的。每個零件的最多允許有災難腐蝕點的數量要求如下：(1)關鍵區域：每2 in2一個腐蝕點，每個零件最多3個；(2)非關鍵區域：每1 in2一個腐蝕點，每個零件最多6個。

如果是嚴重腐蝕，應替換損壞零件。

4 結論

腐蝕維修的定性判斷方法優點是操作簡便快捷，工作效率高，維護飛機裝機的大量連接器及尾附件時，能節約大量時間。缺點是需要對各種腐蝕情況非常熟悉，對嚴重、中等或輕度的判斷標準能準確給出。這些都是需要經過嚴格的長期培訓及實踐才能獲得的經驗。如果主觀判斷不準確，可能導致更嚴重的失效后果。

腐蝕維修的定量判斷方法優點是指標明確，判據可量化，經過簡單的培訓即可達到判斷維修條件，判斷準確率高。缺點是需要大量的測量及計算時間，工作效率低。

對于在制品處理，兩種維修判斷方法都各有優缺點，可以經綜合分析，確定選用方案，也可兩種方案一起使用。

1) 關鍵區域：關鍵區域是指在連接器和尾附件上共用的區域，此區域的腐蝕點將引起零件性能的嚴重降級；如螺紋、互鎖齒、EMI屏蔽端接區域、提供密封功能的面、提供電氣搭接的面、腐蝕物能引起匹配干涉的表面；

2) 非關鍵區域：非關鍵區域指腐蝕點對零件的性能僅有非常小的影響的區域；

3) 腐蝕物：腐蝕物是指由電解液腐蝕鋁合金基體而產生的氧化物。鋁氧化物是指在鍍層表面出現的白色殘留物。鎘氧化物是指在鍍層表面出現的白色的殘留物，而不是基體鋁合金的腐蝕物；

4) 腐蝕點：腐蝕點通常是圓形的，并暴露出鋁基體位置。腐蝕點的大小應為穿過腐蝕點的最長直線。由暴露于惡劣環境下而導致的鍍層表面的水泡也應作為腐蝕點。

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Corrosion Analysis and Disposal of Electrical Connectors and Accessories

ZHANG Qing

(Shanghai Aircraft Design and Research Institute, Shanghai 201210, China)

This paper describes the corrosion of connectors and accessories. The cause of the corrosion was analyzed and the solution of the corrosion problem was put forward.

connector；plug；accessories；corrosion

10.19416/j.cnki.1674-9804.2017.01.024

V26

A