常規(guī)武器裝備的腐蝕控制設(shè)計(jì)

(中國兵器 豫西工業(yè)集團(tuán) 紅陽機(jī)電公司,南召 474678)

武器裝備是用于實(shí)施和保障作戰(zhàn)行動(dòng)的武器系統(tǒng)以及與其配套的軍事技術(shù)裝備和器材。腐蝕作為一種自然現(xiàn)象，對(duì)武器裝備的危害是一種悄悄進(jìn)行的蠶食式破壞，甚至?xí)斐蓢?yán)重后果。從部隊(duì)武器裝備使用情況及庫存狀況看，由于武器裝備貯存條件有限、存放周期長，腐蝕現(xiàn)象較普遍。對(duì)腐蝕的嚴(yán)重性與危害性認(rèn)識(shí)不足，從事武器裝備設(shè)計(jì)、制造、管理及使用的各級(jí)人員缺乏腐蝕與防護(hù)知識(shí)是武器裝備普遍發(fā)生腐蝕的一個(gè)重要原因。從嚴(yán)格意義上講“腐蝕控制是從制圖板開始的”，即腐蝕控制設(shè)計(jì)應(yīng)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)同步進(jìn)行。隨著科技飛速發(fā)展，新材料、新技術(shù)日新月異，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，武器裝備更加集約化，其使用環(huán)境千差萬別，腐蝕機(jī)理更加復(fù)雜、腐蝕類型呈多樣化，帶來的危害也更加嚴(yán)重，損失也更加驚人。武器裝備所用材料眾多，其腐蝕控制方法也千差萬別。設(shè)計(jì)者需掌握腐蝕控制知識(shí)，通過合理的選材、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及防腐蝕設(shè)計(jì)等對(duì)武器裝備進(jìn)行腐蝕控制設(shè)計(jì)，這對(duì)減少武器裝備腐蝕、延長其使用壽命、提高可靠性、減少損失都具有重要意義。

1 武器裝備的腐蝕危害

由于我國幅員遼闊，跨越多個(gè)氣候帶，環(huán)境條件差別大。武器裝備長期在風(fēng)沙、雨雪、濕熱、鹽霧等惡劣氣候環(huán)境中工作或貯存，會(huì)不同程度地受到環(huán)境條件的影響，從而引起裝備零部件的腐蝕損傷，對(duì)武器裝備的使用性能、安全可靠性有著重要的影響。因此，對(duì)不同環(huán)境條件下的武器裝備進(jìn)行合理的腐蝕控制設(shè)計(jì)顯得非常重要。

武器裝備不適應(yīng)預(yù)定的應(yīng)用環(huán)境，因腐蝕帶來危害和造成經(jīng)濟(jì)損失或軍事失利、貽誤戰(zhàn)機(jī)等教訓(xùn)比比皆是，甚至是觸目驚心，其中因海洋等嚴(yán)酷腐蝕環(huán)境造成事故的比例最高。美軍F16戰(zhàn)斗機(jī)因違規(guī)使用石墨潤滑脂導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)油路控制閥門的電子連接器電偶腐蝕，造成一個(gè)編隊(duì)中多架飛機(jī)失事；美國阿波羅登月飛船貯存N2O4的高壓容器產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕破裂，若不是及時(shí)找到了解決辦法，其登月計(jì)劃要推遲許多年[1]。美國國防部的統(tǒng)計(jì)表明：環(huán)境造成武器裝備的損壞，占整個(gè)使用過程中損壞的50%以上，超過了作戰(zhàn)損壞；在庫存期，環(huán)境損壞造成的比例占整個(gè)損壞的60%。近年來由于防腐蝕技術(shù)的發(fā)展和庫存條件的改善，因腐蝕造成的武器裝備損壞比例稍有下降，但因其價(jià)值提高，其經(jīng)濟(jì)損失更加嚴(yán)重。

在我國由于海洋環(huán)境的鹽霧腐蝕，我軍某艦載直升機(jī)的服役壽命不到其在陸上的20%；一些發(fā)動(dòng)機(jī)葉片工作20 h后,大部分葉片就開始腐蝕，導(dǎo)致飛機(jī)停飛。這些都和選材及防腐蝕控制不當(dāng)有關(guān)。某航空發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)部分某彈簧片表面處理本應(yīng)采用鍍鋅防護(hù)處理，由于其他原因改為鍍鎘，由于鎘的熔點(diǎn)較低，致使鍍層高溫熔化后被甩至某盤輪緣產(chǎn)生鎘脆，造成機(jī)毀人亡事故；某型高速魚雷快艇的銅合金螺旋槳發(fā)生嚴(yán)重的空泡腐蝕，有的螺旋槳在航行8 h后就報(bào)廢了；我國研制的某型鋁殼魚雷快艇，由于防腐蝕措施選擇不當(dāng)，不到半年7 mm厚的艇板已腐蝕去一半，嚴(yán)重影響到該型艇的設(shè)計(jì)定型與部隊(duì)列裝。

在貯存過程中由于環(huán)境溫度、濕度的影響，彈箭產(chǎn)品會(huì)經(jīng)常發(fā)生涂層老化、層下腐蝕、鼓泡、脫落、生銹等現(xiàn)象；鍍鋅/鎘層出現(xiàn)鈍化膜變色、產(chǎn)生白銹；電子觸點(diǎn)氧化變色造成阻抗增加導(dǎo)致引信失靈；電子線路板錫層在潮濕及有機(jī)氣氛下“長白毛”或低溫環(huán)境產(chǎn)生“錫疫”現(xiàn)象引起線路短路等。以上腐蝕現(xiàn)象均會(huì)造成彈箭精度下降甚至失效、引信因腐蝕“瞎火”等現(xiàn)象。沿海、海島部隊(duì)庫房軍械彈藥由于受潮、腐蝕成批報(bào)廢；某導(dǎo)彈在東南沿海庫存儲(chǔ)過程中，因環(huán)境潮濕出現(xiàn)故障，造成同批次數(shù)千枚產(chǎn)品全部返修。

輕武器在高溫、高濕、海洋環(huán)境中，容易發(fā)生“麻膛”彈匣斑塊腐蝕等現(xiàn)象，影響發(fā)射性能；若射擊后未及時(shí)進(jìn)行清洗，復(fù)進(jìn)簧易發(fā)生銹蝕造成脆性斷裂等。以上種種現(xiàn)象，不僅造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還危機(jī)國防安全。

由于武器裝備的特殊性,腐蝕對(duì)其造成的危害具有長期性和隱蔽性的特點(diǎn)。因此，無論是對(duì)軍事方面還是經(jīng)濟(jì)方面都將造成很大的影響，其損失是驚人的。對(duì)庫存武器裝備巡檢結(jié)果表明，因腐蝕造成武器裝備失效占總失效17.3%；武器裝備的腐蝕控制與保養(yǎng)維護(hù)工作量大，耗費(fèi)時(shí)間長,投入人力多。據(jù)統(tǒng)計(jì)總兵力80%以上人員參與了裝備的防腐蝕保養(yǎng)、維修工作，用于防腐蝕方面的人力消耗占全部維護(hù)保養(yǎng)工作人力的90%以上；防腐蝕費(fèi)用占武器裝備全部維修保養(yǎng)費(fèi)用的70%以上。由此可見，腐蝕現(xiàn)象嚴(yán)重影響裝備的安全性、可靠性、使用壽命和作戰(zhàn)能力，并在很大程度上導(dǎo)致裝備維護(hù)與維修費(fèi)用居高不下，尤其在軍事科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，大量高、精、尖武器裝備被研制與列裝，這些武器裝備一旦發(fā)生腐蝕，造成的損失將更大。同時(shí)，隨著新材料在新領(lǐng)域的應(yīng)用，隨之出現(xiàn)了許多新的腐蝕現(xiàn)象和問題，如不重視裝備的腐蝕控制設(shè)計(jì)，人們將為“腐蝕”付出更大的代價(jià)。

2 裝備的腐蝕控制設(shè)計(jì)

2.1 腐蝕控制設(shè)計(jì)的必要性

隨著新時(shí)期軍事變革及戰(zhàn)略重點(diǎn)的轉(zhuǎn)移，武器裝備向“六化、七高”(即：機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化、信息化、輕量化、小型化；高速度、高精度、高突防、高毀傷、高可靠性、高生存能力、高環(huán)境適應(yīng)性)方向發(fā)展，其使用環(huán)境發(fā)生了改變，要求在高溫、高濕、高鹽霧及高日照環(huán)境條件下具有良好的防腐蝕性能。由于戰(zhàn)爭是無法預(yù)測的，許多武器裝備要求儲(chǔ)存幾年、十幾年甚至更長時(shí)間，其良好的儲(chǔ)存條件為“3/7線”以下，即溫度低于30 ℃，相對(duì)濕度低于70%，但庫房的實(shí)際情況很難滿足，這就會(huì)造成裝備在儲(chǔ)存過程中發(fā)生各種各樣的腐蝕。究其原因，環(huán)境條件惡劣是裝備在使用、儲(chǔ)存過程中出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象的原因之一，更重要的原因是腐蝕控制設(shè)計(jì)不合理、不到位。其主要表現(xiàn)在以下幾方面。

1) 零部件選材時(shí),設(shè)計(jì)者通常僅關(guān)注材料的力學(xué)性能是否滿足要求，對(duì)于其環(huán)境的適應(yīng)性缺乏了解，使得在進(jìn)行腐蝕控制設(shè)計(jì)時(shí)不知如何考慮環(huán)境因素的影響而采用何種腐蝕控制方法。

2) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),零部件局部應(yīng)力集中會(huì)使其在生產(chǎn)和使用過程中出現(xiàn)氫脆或應(yīng)力腐蝕，密封不當(dāng)易造成積液而發(fā)生局部腐蝕，缺乏工藝孔會(huì)使零部件在生產(chǎn)過程中氣體排不出產(chǎn)生氣袋，造成局部無防護(hù)層等。

3) 在零部件加工環(huán)節(jié)缺乏必要的防護(hù)措施，或未按暫時(shí)防銹要求隨意進(jìn)行處理。如機(jī)加后未及時(shí)涂抹防銹油而產(chǎn)生銹斑或點(diǎn)蝕孔,造成表面處理缺陷；噴砂或磷化后的工件未在規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行噴涂，使工件出現(xiàn)浮銹，造成涂層附著力不良及防腐蝕性能下降；將鋼、銅、鋁一起堆放或涂抹一種單功能的防銹油引起生銹等[2]。

4) 腐蝕控制方法要求腐蝕控制從源頭抓起，即從產(chǎn)品設(shè)計(jì)開始，貫穿研制、生產(chǎn)、使用、儲(chǔ)存全過程，建立完備的腐蝕控制體系，實(shí)行防腐蝕工程化管理，這樣才能減少武器裝備在全壽命期內(nèi)腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。

2.2 腐蝕控制設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容

腐蝕控制設(shè)計(jì)實(shí)際上是一個(gè)折中過程，從正確選材、合理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、精密加工到細(xì)心使用和維護(hù)等方面，折中優(yōu)化處理獲得最佳方案。再采用最佳的防腐蝕技術(shù)，以確保武器裝備的長壽命、戰(zhàn)斗力及可靠性。因此，進(jìn)行武器裝備的腐蝕控制設(shè)計(jì)應(yīng)從其全壽命期通盤考慮，形成系統(tǒng)的防護(hù)體系。武器裝備全壽命期的腐蝕控制設(shè)計(jì)程序見圖1。

圖1 武器裝備全壽命期腐蝕控制設(shè)計(jì)示意圖Fig. 1 Sketch map of corrosion control design for the full lifetime of weapon equipment

腐蝕控制設(shè)計(jì)包括以下內(nèi)容：針對(duì)構(gòu)成武器裝備的材料品種、力學(xué)性能、受力狀態(tài)及使用環(huán)境，優(yōu)化設(shè)計(jì)、制定防腐蝕方案、通過對(duì)比選擇最佳防腐蝕工藝；在使用環(huán)境確定、滿足產(chǎn)品力學(xué)、戰(zhàn)術(shù)性能要求前提下，盡量選擇耐蝕性能好的材料；從防腐蝕角度出發(fā)，了解產(chǎn)品零部件性能、作用及所處環(huán)境條件進(jìn)行合理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；在保證滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，選擇經(jīng)濟(jì)合理、易于施工、環(huán)境友好的腐蝕控制工藝；針對(duì)裝備全壽命期各階段，創(chuàng)造良好工況環(huán)境，減少腐蝕因素，降低腐蝕損失；在使用、貯存過程中，注意裝備維護(hù)保養(yǎng)并制定使用、保養(yǎng)與維修作業(yè)書[3]。

2.3 腐蝕控制設(shè)計(jì)遵循的原則

由于腐蝕形態(tài)的多樣性和影響因素的復(fù)雜性，對(duì)腐蝕控制設(shè)計(jì)提出量化模式是不可能的，但通常遵循如下原則：

1) 腐蝕控制設(shè)計(jì)應(yīng)與裝備的設(shè)計(jì)同步進(jìn)行，并堅(jiān)持結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第一、預(yù)防為主的原則。

2) 腐蝕控制設(shè)計(jì)前，應(yīng)根據(jù)裝備的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)和使用環(huán)境條件特點(diǎn)進(jìn)行腐蝕分析，對(duì)可能發(fā)生的腐蝕類型以及對(duì)裝備的損壞形式和影響程度進(jìn)行充分的評(píng)估。

3) 腐蝕控制必須與裝備的可靠性、維修性、環(huán)境適應(yīng)性和電磁兼容性設(shè)計(jì)相融合，同時(shí)兼顧裝備的結(jié)構(gòu)特征，制造材料的性質(zhì)以及各種控制方法的適應(yīng)性，力求取得較好的工藝可行性，經(jīng)濟(jì)實(shí)用性和環(huán)境保護(hù)性。

4) 有多種腐蝕控制措施供選擇時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選取成本適宜，對(duì)環(huán)境污染輕的保護(hù)措施。

5) 腐蝕控制設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)認(rèn)真考慮防腐蝕工藝對(duì)裝備材料耐蝕性的影響，盡量采用新材料、新技術(shù)和新工藝。

6) 應(yīng)考慮腐蝕方案、控制措施、工藝方式的可行性；同時(shí)要考慮搭接材料間的電位差、相容性及對(duì)其耐蝕性的影響。

7) 應(yīng)考慮裝備在使用過程中的腐蝕控制要求，并納入使用維護(hù)說明書中。

8) 簡化主體設(shè)計(jì)，從防腐蝕角度出發(fā)，集中零部件設(shè)計(jì)以利于防腐蝕施工與維修、更換。

9) 對(duì)各階段的零部件進(jìn)行合理的包裝、貯存與使用、維護(hù)、保養(yǎng)。

10) 創(chuàng)造良好的工況環(huán)境，減少腐蝕因素，降低腐蝕速率。

2.4 腐蝕控制設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的因素

進(jìn)行腐蝕控制設(shè)計(jì)時(shí),不僅要考慮基體材料和力學(xué)狀態(tài)，還要考慮工件的應(yīng)用環(huán)境、工藝方式及工藝成本。

1) 選擇腐蝕控制措施時(shí),首先應(yīng)考慮的是控制效果；應(yīng)從裝備整體出發(fā)，考慮零部件的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)特征及與相鄰零部件的電位差；綜合考慮使用與存儲(chǔ)環(huán)境性質(zhì)，以及不同控制措施的特點(diǎn)與局限性。

2) 不同材料的耐蝕性不同，其防腐蝕措施也不同；同一種材料因其受力狀態(tài)或使用環(huán)境不同，其防腐蝕措施及實(shí)施的難易度也千差萬別。

3) 腐蝕控制措施的成本也是必須考慮的，因此防腐蝕效果與成本兩者要兼顧。

4) 當(dāng)有多種效果相近的腐蝕控制措施供選擇時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇對(duì)環(huán)境污染輕、環(huán)境友好、施工方便的工藝[4]。

5) 應(yīng)根據(jù)零部件材料的性能、加工狀態(tài)、工作部位、環(huán)境條件、結(jié)構(gòu)形狀和公差配合等因素合理選擇防腐蝕層；同時(shí)，根據(jù)零部件使用環(huán)境條件、壽命期等確定防腐蝕層的厚度。

6) 所選用的防腐蝕層不能對(duì)零部件基體材料帶來不良的影響，如強(qiáng)度下降，疲勞和氫脆等。

7) 選擇涂層體系應(yīng)綜合考慮涂層與基體的附著力、耐侯性、涂層間的兼容性和工藝性。對(duì)彈類產(chǎn)品的涂裝體系，還應(yīng)考慮其與彈藥的相容性及電子元件的安全性。

8) 每種防腐蝕層均有其內(nèi)在特性，只能在限定的環(huán)境條件下使用，超過限定會(huì)造成覆蓋層失效或產(chǎn)生嚴(yán)重后果。如鋅、錫鍍層在不同環(huán)境條件下會(huì)出現(xiàn)極性反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。

9) 應(yīng)明確防腐蝕層需要滿足裝備零部件的功能要求及使用目的,防腐蝕層的施工性能、經(jīng)濟(jì)性及與環(huán)境的友好性等。

10) 防腐蝕層的外觀(色調(diào)、鮮映性、反光、消光、吸熱、隱身等)要求。

11) 零件的材料、熱處理狀態(tài)、結(jié)構(gòu)、公差配合、加工方法、表面粗糙度等對(duì)防腐蝕層的影響。

12) 根據(jù)零件的應(yīng)用環(huán)境選擇適合的腐蝕控制工藝，防腐蝕處理后按規(guī)定進(jìn)行除氫處理。

13) 防腐蝕層在指定環(huán)境中的耐蝕性，涂覆層的特性和應(yīng)用范圍；涂覆層與接觸物的相容性等。

14) 針對(duì)一些特殊用途的材料如導(dǎo)電、絕緣、黏接、隔熱、熱障、隱身、耐燒蝕等，在滿足這些特殊要求的前提下，應(yīng)兼顧防腐蝕效果。

2.5 腐蝕控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循的原則

結(jié)構(gòu)對(duì)腐蝕控制方法和防腐蝕效果影響很大，通常應(yīng)遵循下列原則：

1) 在滿足裝備戰(zhàn)術(shù)性能指標(biāo)要求的前提下，力求裝備及其零部件表面形狀簡單，過渡區(qū)光滑合理，并優(yōu)化零部件設(shè)計(jì)，以利于防腐蝕施工、維修與更換。

2) 合理選擇相關(guān)工況條件下的耐蝕材料，以使用壽命、環(huán)境條件和材料性能為依據(jù)，根據(jù)使用環(huán)境和裝備預(yù)期壽命應(yīng)預(yù)留一定的腐蝕裕度。

3) 結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮有關(guān)幾何因素，盡量避免或減少盲孔、死角、凹槽、縫隙等，優(yōu)化連接方式，選擇最能有效減輕腐蝕的形狀。

4) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量避免不相容金屬相接觸，無法避免時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)隔離措施，防止和減緩電偶腐蝕。盡量避免溫差、濃差和氣差效應(yīng)引起的腐蝕。

5) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮應(yīng)力腐蝕，避免應(yīng)力集中現(xiàn)象。采取控制結(jié)構(gòu)受力、選用適當(dāng)?shù)谋砻鎻?qiáng)化工藝、盡量減少裝配壓力等方法，減少結(jié)構(gòu)殘余應(yīng)力，防止發(fā)生應(yīng)力腐蝕。

6) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量采用密封結(jié)構(gòu)，防止雨水、有害氣體侵入，正確合理選擇密封方式。預(yù)留合適的通風(fēng)口或工藝孔，以免濕氣凝積和防腐蝕處理中氣袋的形成。

7) 盡量避免或減少死角、點(diǎn)焊、搭焊及由制造過程中產(chǎn)生縫隙積液帶來腐蝕隱患。

8) 對(duì)較嚴(yán)酷環(huán)境中使用的裝備進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮避免沖刷、飛濺、湍流、石擊等因素對(duì)裝備可能造成的損傷，如無法避免應(yīng)采取相應(yīng)的防護(hù)措施。

2.6 武器裝備用材料的選擇原則

在滿足裝備力學(xué)性能的前提下，正確選材是腐蝕控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，也是腐蝕控制的第一步。選材通常應(yīng)遵循以下原則：

1) 所選材料在滿足產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求及結(jié)構(gòu)的前提下，優(yōu)先考慮其耐蝕性，并從腐蝕的角度出發(fā)進(jìn)一步篩選出耐蝕性更好的材料。綜合考慮材料的力學(xué)性能、工藝性、經(jīng)濟(jì)性、耐蝕性等，選擇適用性較好、符合耐蝕要求的材料。

2) 對(duì)選用的新材料，首先通過鑒定了解材料的性能與使用環(huán)境條件，收集選用材料的腐蝕數(shù)據(jù)和應(yīng)用實(shí)例。對(duì)選用材料進(jìn)行腐蝕模擬試驗(yàn)和驗(yàn)證試驗(yàn)，并進(jìn)行制造工藝的可行性分析及市場供應(yīng)情況和價(jià)格水平分析。

3) 首先要了解材料在產(chǎn)品中的作用與應(yīng)用環(huán)境條件，盡可能選擇電化學(xué)上相容的材料,盡量避免使用有應(yīng)力腐蝕破壞傾向的材料。

4) 在相似型號(hào)產(chǎn)品中已成功使用，又能滿足新產(chǎn)品要求的材料，可優(yōu)先采用。

5) 對(duì)容易產(chǎn)生腐蝕且不易檢查、不易維修的部位，應(yīng)選擇耐蝕性優(yōu)良的材料。

6) 對(duì)于力學(xué)性能要求不高、起輔助作用及應(yīng)用環(huán)境潮濕的零部件，可以選用耐蝕、抗霉變、防霉性能好的工程塑料來代替金屬材料。

7) 考慮所選材料的加工性能、價(jià)格水平及與其他材料的相容性。

8) 用于隔熱、密封、絕緣用途時(shí)，應(yīng)選用不易吸潮、老化及抗霉性能好的材料。

9) 在考慮裝備零部件的使用壽命時(shí)，其材料選擇通常有以下四種情況。(1) 耐蝕材料 不需或僅需稍加防腐蝕處理即可滿足裝備在所處環(huán)境中的功能、壽命等要求。(2) 不耐蝕材料 需經(jīng)特殊腐蝕控制處理，才可滿足材料所需功能及壽命要求。(3) 易更換材料 采用價(jià)廉且不耐蝕材料，短期使用后報(bào)廢更換，從而亦能滿足壽命要求。(4) 特殊環(huán)境 在真空、充惰性氣體環(huán)境或干燥密封環(huán)境中，即使采用不耐蝕材料也可滿足裝備的功能與使用壽命要求[5]。

2.7 腐蝕控制的工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)

工藝設(shè)計(jì)是繼選材和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后又一重要的腐蝕控制設(shè)計(jì)內(nèi)容，通常遵循如下要點(diǎn)：

1) 根據(jù)產(chǎn)品圖樣或技術(shù)要求，考慮零部件所處"小環(huán)境"和裝備使用與貯存的大環(huán)境，結(jié)合裝備的價(jià)值選擇合理的腐蝕控制方法。

2) 參考相似型號(hào)裝備的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，通過腐蝕加速試驗(yàn)驗(yàn)證控制方法的有效性、可靠性。

3) 零部件能用熱加工就可成型的，盡量不采用冷加工；因?yàn)槔浼庸ひ自斐蓺堄鄳?yīng)力，從而給腐蝕控制施工帶來麻煩。

4) 零部件在加工過程中應(yīng)盡量避免產(chǎn)生殘余應(yīng)力，如不可避免則要及時(shí)消除應(yīng)力；工件表面應(yīng)光滑，應(yīng)避免蝕坑、疤痕、劃傷等，這些缺陷易形成腐蝕源。

5) 材料在加工過程中,應(yīng)避免環(huán)境溫差懸殊，從而引起材料狀態(tài)發(fā)生變化或出現(xiàn)凝露現(xiàn)象。

6) 控制機(jī)械加工場所的相對(duì)濕度不大于75%，盡可能縮短工件加工周期，并做好工序間防腐蝕處理；工件周轉(zhuǎn)應(yīng)做好防護(hù)措施，盡量避開陰雨天氣。

7) 進(jìn)行酸洗、電鍍等工序時(shí)應(yīng)選擇低氫脆工藝，盡可能避免工件加工中出現(xiàn)滲氫現(xiàn)象，并做好除氫處理。

8) 對(duì)焊接部件應(yīng)進(jìn)行焊后熱處理、表面強(qiáng)化或時(shí)效處理，以穩(wěn)定組織、消除應(yīng)力。

9) 熱處理應(yīng)盡量采用真空淬火或涂敷防熱涂層防止零件氧化、脫碳；防止粘附油類碳化物，影響表面處理質(zhì)量。

10) 機(jī)加過程中所用切削液、潤滑液應(yīng)對(duì)產(chǎn)品無腐蝕或加速老化作用；工件噴砂后應(yīng)在4h內(nèi)進(jìn)行涂裝或涂油處理。

11) 應(yīng)考慮熱加工工藝(焊接、熱處理等)會(huì)引起材料組織變化從而發(fā)生焊縫腐蝕、晶間腐蝕等，及其對(duì)工件腐蝕控制工藝質(zhì)量的影響。

12) 針對(duì)不同加工工序出現(xiàn)的腐蝕現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)查找原因、制定補(bǔ)救方案和預(yù)防措施。

13) 應(yīng)在工藝文件中對(duì)半成品或成品的防腐蝕包裝、周轉(zhuǎn)及貯存條件作出具體規(guī)定。

14) 鼓勵(lì)在進(jìn)行腐蝕控制設(shè)計(jì)時(shí)采用防腐蝕工程領(lǐng)域出現(xiàn)并經(jīng)過應(yīng)用考驗(yàn)的新材料、新技術(shù)、新工藝。

3 控制腐蝕的基本方法

按照裝備設(shè)計(jì)要求及應(yīng)用或貯存環(huán)境條件，并考慮不同工件的材料、性能、機(jī)械狀態(tài)、加工工藝性，腐蝕控制的施工工藝及經(jīng)濟(jì)性等因素選擇最佳腐蝕控制方法。

3.1 合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

針對(duì)具體的武器裝備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，應(yīng)簡化主體設(shè)計(jì)，集中零部件設(shè)計(jì)。通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如添加工藝孔、排氣孔，減少出現(xiàn)易存滯留物的死角腐蝕；減少銳邊、避免應(yīng)力集中；避免縫隙、沖刷與異金屬接觸等實(shí)現(xiàn)控制腐蝕的目的。

3.2 正確選材

在滿足裝備力學(xué)性能的前提下，根據(jù)裝備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及具體工況條件，正確選用工程材料；鼓勵(lì)優(yōu)先選用新型耐蝕材料。

3.3 合理的表面工程技術(shù)

根據(jù)材料類型，通過合理選用表面涂鍍層和改性技術(shù)，以改變材料表面的性能、力學(xué)狀態(tài)、化學(xué)成分等，從而達(dá)到抗腐蝕或隔離材料與腐蝕環(huán)境的目的。

表面工程的最大優(yōu)勢是能夠利用不同的工藝方法制備出優(yōu)于基體性能的表面覆蓋層，雖然膜層較薄僅占工件厚度的千分之一甚至更薄，卻使工件表面具有了比基體材料更優(yōu)異的力學(xué)、物化性能。其次，進(jìn)行表面工程處理的費(fèi)用僅占產(chǎn)品價(jià)格的很少部分,卻可大幅提高產(chǎn)品的性能及附加值，從而提高裝備的性能和壽命。

3.4 改善環(huán)境和合理使用緩蝕劑

采取各種技術(shù)措施和手段，降低環(huán)境的腐蝕性，例如，大型殼體在生產(chǎn)中采用的脫氣、除氧、脫鹽和降溫處理等措施，或?qū)⒏g控制對(duì)象置入干燥的、封閉無腐蝕性物質(zhì)的環(huán)境之中，也可達(dá)到有效控制腐蝕的目的。

3.5 電化學(xué)保護(hù)

對(duì)于產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕的裝備如艦船類,可以采用陰極保護(hù)或陽極保護(hù)的措施。 實(shí)際應(yīng)用中要根據(jù)具體情況，采用上述方法中的兩種或兩種以上的方法并配合緩蝕劑等進(jìn)行綜合保護(hù)，這樣可獲得更好的效果。裝備腐蝕現(xiàn)象不僅僅是材料自身的問題，它涉及選材、制造、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、安裝、運(yùn)行、維護(hù)、維修和管理等諸多環(huán)節(jié)。因此，要真正有效地控制腐蝕，必須將腐蝕控制與科學(xué)管理相結(jié)合，通過上述各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行系統(tǒng)、綜合地控制腐蝕，才能達(dá)到預(yù)期目的[6]。

武器裝備的腐蝕控制，不僅要考慮方案的可行性、技術(shù)的可靠性，而且還要注意措施的經(jīng)濟(jì)性和工藝的可實(shí)施性。由圖2可以看出，一味地追求腐蝕控制的效果，從經(jīng)濟(jì)上講可能是得不償失的。 因此，盲目地在任何情況下都杜絕腐蝕的發(fā)生，不僅不現(xiàn)實(shí)(因?yàn)楦g是自發(fā)過程)，而且沒必要。合理地控制腐蝕或減緩腐蝕比根除腐蝕更科學(xué)。當(dāng)腐蝕可能造成裝備失效、引起人員傷亡或造成較大的社會(huì)影響時(shí)，經(jīng)濟(jì)性的考慮還需服從于社會(huì)效益。

圖2 腐蝕控制效能示意圖Fig. 2 Sketch map of corrosion contral efficiency

4 結(jié)束語

由于武器裝備腐蝕控制設(shè)計(jì)不合理、控制措施不得力、維護(hù)不到位、貯存環(huán)境不符合要求等原因造成裝備失效的現(xiàn)象屢見不鮮。目前，在武器裝備腐蝕控制設(shè)計(jì)方面還沒有建立起完整的材料及腐蝕控制方法選擇與應(yīng)用的體系。簡單來說就是哪種材料在何種環(huán)境中使用更科學(xué)、更安全，這是在材料選擇方面面臨的一個(gè)問題；其次是材料選定后如選擇綜合性能最佳的腐蝕控制方法。

因此，制定武器裝備全壽命期腐蝕控制設(shè)計(jì)路線圖，研究武器裝備的腐蝕規(guī)律，剖析裝備發(fā)生的腐蝕現(xiàn)象，探討材料腐蝕的機(jī)理，進(jìn)行合理的腐蝕控制設(shè)計(jì)，對(duì)提高武器裝備的可靠性、戰(zhàn)斗性，延長使用壽命、減少維修費(fèi)用、節(jié)省國防開支具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

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[4] 龐留洋. 兵器裝備常見腐蝕形態(tài)分析[J]. 國防技術(shù)基礎(chǔ),2010(5):56-57.

[5] 劉道新. 材料的腐蝕與防護(hù)[M]. 西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社,2006:386-387.

[6] 龐留洋. 武器裝備的腐蝕與表面工程[M]. 南京：南京理工大學(xué),2015:90-93.