飛機結構的腐蝕失效成因與防腐措施分析

羊洋 陳永利

摘 要 飛機在長期使用過程中，受到各種因素的侵蝕，會在結構表面出現一些腐蝕病害，影響了行駛的安全。本文分析了飛機機構常見的腐蝕類型以及腐蝕的防護技術，希望能夠對讀者提供一些借鑒和參考。

關鍵詞 飛機結構;腐蝕;類型;防腐措施

前言

飛機腐蝕是常見的病害之一，不但造成了飛行事故，更是影響了飛行的安全，給航空公司帶來了嚴重的經濟損失。如何做好飛機的防腐工作，是我們要重點關注的問題。

1常太下的腐蝕類型

1.1 表面腐蝕

飛機表面的腐蝕是最常見的一種腐蝕現象，其主要是通過化學反應，在金屬表面發生反應，一般表面呈現暗色或失去光澤。

1.2 電偶腐蝕

發生電偶腐蝕的必要條件是，在金屬表面具有正負兩種不同的電勢，當在兩種電勢接觸的過程中發生腐蝕，一般情況下腐蝕發生在電勢差強的地方，因此腐蝕通常發生在金屬對金屬的接合處。水分和污染物會形成電偶對，從而引起電偶腐蝕。

1.3 點狀腐蝕

“點蝕”是點狀腐蝕的一種簡稱，發生點蝕的金屬一般為鋁合金，其主要特征是在金屬中出現針狀，點狀和小孔現象。最初，白色或灰色粉末顆粒看起來像金屬表面上的灰塵點，除去粉末顆粒后，會在表面發現小孔或小孔[1]。

1.4 應力腐蝕開裂

應力腐蝕一般發生在結構件的內部，在飛機飛行的過程中受到外力的作用，長時間的應力作用導致結構件發生開裂，隨著時間推移在開裂處發生腐蝕。它通常出現在重載飛機的結構部件中，例如龍骨梁，縱梁，前后翼梁。

1.5 摩擦腐蝕

指當兩個零件的表面彼此接觸時，由于滑動而引起的腐蝕。腐蝕過程中產生的氧化物雜質會增加表面的磨損速度，并腐蝕更多的裸露金屬表面。由腐蝕和磨損引起的典型損壞遠大于某一種腐蝕。摩擦腐蝕僅在金屬表面上顯示出劃痕，但金屬內部存在裂紋，在裂紋和表面比較粗糙的結構件中會發生腐蝕。在承受較大靜載荷的接頭處經常發生摩擦腐蝕。

1.6 晶間腐蝕

晶間腐蝕通常會沿著晶界的邊緣發生的腐蝕，具有選擇性，并且金屬顆粒不同，是陽極并且容易腐蝕，并且當它們與電解質接觸時在晶界迅速腐蝕。

1.7 微生物腐蝕

由環境產生的，促進霉菌生長，然后侵蝕結構的分泌物稱為微生物腐爛。黏液霉菌，霉菌，如果附著在金屬表面上，會使它們更潮濕并且更容易腐蝕。

2飛機結構腐蝕防護技術方案

2.1 基本防護

（1）加強腐蝕介質進入防護。濕鉚釘用于密封容易進入水的機身和機翼的上部，以避免大量腐蝕性介質。

在飛機設計的過程中，尤其是結構的設計，需要綜合考慮以避免積水和其他液體。根據具體情況，可以在其設計中添加適當的排水措施，以允許通過排水將來自不同位置的排水和冷凝水引入低洼處，以實現排水。排放孔的位置必須能夠平穩地排放液體，例如積水。

（2）定期通道檢查。在飛機檢查的過程中要對排水通道進行檢查，重點對表面容易儲存水的位置，發現排水管道堵塞及時采取處理措施，不能使積水長期存在。

（3）加強材料選擇。首先，必須依據飛機的結構和所需要的承載力，不同的位置和所處的環境等因素合理選擇設計使用的結構材料。其次，在材料選擇過程中，有必要綜合考慮材料強度和耐蝕性，以提高飛機結構的耐蝕性。第三，必須選擇兼具防腐蝕和可能的腐蝕問題的材料，并且如果不考慮經濟因素，通常必須使用具有抗耐腐蝕性較好的材料。第四，應盡可能避免對腐蝕性材料進行熱處理[2]。

2.2 表面防護

（1）表面防護一般原則。減少飛機結構的表面保護，在預模型鏈接中通常會揭示結構材料中腐蝕現象的重要鏈接。通常，它由兩個主要部分組成。一個是無機保護層，另一個是有機保護層。在表面處理中，必須遵循以下原則。首先，應根據結構材料本身的特性和熱處理情況，合理選擇保護層以適應每種飛機的運行環境。其次，所選擇的保護系統具有全面的耐腐蝕性能數據，因此必須選擇具有優異耐腐蝕性的保護層。最后，要注意保護層材料與保護組件之間的相容性，限制了應用要求。

（2）結構裝配設計。選擇零部件時，需要確保配合表面具有簡單的形狀。這樣便于安裝并防止強行組裝。結構組裝設計的過程要求在沒有通過緊固件互連的獨立組件之間保持一致的間距。另外，在組裝結構零件時，不會發生通常會妨礙組件表面保護的銼削現象。此外，緊固件的選擇過程必須與要連接的材料在電化學上兼容，并且鍍鎘的緊固件不應與鈦合金連接。

（3）不同材料連接結構設計。根據結構要求選擇不兼容的金屬連接的過程要求實施GJB720保護。然后，必須在每種金屬（例如油漆）之間設置相應的絕緣保護措施。然后，采取陰陽兩個極短的保護措施。最后，由不同金屬制成的設施應防止大陰極和小陽極的危險。

2.3 防排水和通風設計

（1）結構防水設計工作。首先，需要很好地密封車身結構的氣隙，其密封的主要方法是在縫內進行密封和縫外進行密封。接下來，在每扇門的末端安裝防水裝置。其次，該防水裝置被設計成密封各端的接縫和門外的縫隙。最后一步，需要密封飛機機翼頂部和機身兩個側面的卡扣蓋，并測試門窗上的雨水。

（2）結構排水設計工作。首先，應該根據飛機設計結構的分布建立排水通道。第二，排水管道必須具有很強的流通性，以便即使積水也能將積水排出。最后，假設存在溝槽和其他現象，排水管應設置為較低的集水槽，排水孔應密封。對于此過程，排水腔的直徑必須大于10毫米。

（3）結構通風設計工作。首先，它將通風需求與應用鏈接相結合，以適當地提高通風結構的實用性。接下來，在水不能進入的地方安裝一個固定的通風口。最后，將開關設置在活動通風門上，以確保通風順暢[3]。

3結束語

綜上所述，針對飛機結構的腐蝕問題，我們要引起足夠的重視。通過對腐蝕原因的分析以及防腐措施的探討和應用，提高飛機結構的防腐性能，促進航空事業的快速發展。

參考文獻

[1] 王迪，徐元銘.腐蝕環境下飛機結構涂層防護體系損傷評估研究[J].飛機設計，2017，37（4）：22-27.

[2] 陳群志，鞠明，余文波，等.嚴酷環境下飛機外場腐蝕防護對策與措施[J].裝備環境工程，2019，14（3）：1-7.

[3] 劉旭.飛機鋁合金結構腐蝕與防護研究[J].世界有色金屬，2019 （11）：103-104.