铝合金的腐蚀与防蚀
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抑制铝合金表面腐蚀的方法铝合金是一种广泛应用于各种工业领域的材料,但由于其本身的化学性质,容易受到腐蚀的影响。
为了保护铝合金表面免受腐蚀的侵害,采取一系列措施是非常必要的。
本文将介绍几种常见的抑制铝合金表面腐蚀的方法。
1. 表面处理铝合金表面的处理是预防腐蚀的重要步骤。
常见的表面处理方法包括阳极氧化、电镀、喷涂等。
阳极氧化是一种通过电解氧化来增强铝合金表面耐腐蚀性的方法。
通过在铝合金表面形成一层致密的氧化膜,可以有效抑制腐蚀物质的侵蚀。
电镀和喷涂也可以在铝合金表面形成一层保护膜,起到抑制腐蚀的作用。
2. 使用防腐涂层在一些特殊环境下,如海洋环境或化工厂等,铝合金容易受到腐蚀的侵袭。
为了增强其耐腐蚀性,可以在铝合金表面涂上一层防腐涂层。
防腐涂层可以有效隔离空气、水分和化学物质对铝合金的腐蚀,延长其使用寿命。
3. 控制环境条件环境条件是导致铝合金腐蚀的重要因素之一。
在一些潮湿、高温或者含有酸性、碱性物质的环境中,铝合金容易出现腐蚀现象。
因此,在使用铝合金的过程中,应尽量控制环境条件,避免铝合金长时间暴露在恶劣的环境中。
4. 定期维护定期维护是保护铝合金表面免受腐蚀的重要措施。
定期检查铝合金表面的腐蚀情况,及时发现问题并采取相应措施是非常必要的。
定期清洁和保养铝合金表面,去除污垢和杂质,可以延长其使用寿命。
5. 使用合适的防护设备在特殊环境下使用铝合金时,可以考虑使用一些防护设备来减少腐蚀的发生。
例如,在海洋环境中使用铝合金时,可以使用防腐蚀涂层、防护罩等设备来隔离海水和空气对铝合金的侵蚀。
总结起来,抑制铝合金表面腐蚀的方法包括表面处理、使用防腐涂层、控制环境条件、定期维护和使用合适的防护设备等。
通过这些措施的综合应用,可以有效延长铝合金的使用寿命,减少腐蚀带来的损失。
在实际应用中,应根据具体情况选择合适的抑制方法,并定期检查和维护铝合金表面,以保持其良好的耐腐蚀性能。
铝合金防腐处理工艺在现代工业和日常生活中,铝合金因其优异的性能,如轻质、高强度、良好的导电性和导热性等,被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑、电子等众多领域。
然而,铝合金在特定环境中容易受到腐蚀,这可能会影响其性能和使用寿命。
因此,铝合金的防腐处理工艺至关重要。
铝合金腐蚀的原因主要有电化学腐蚀和化学腐蚀。
电化学腐蚀通常发生在铝合金与不同金属接触或存在电解质的环境中,形成原电池导致腐蚀。
化学腐蚀则可能由于铝合金与强酸、强碱等化学物质直接反应而产生。
为了有效地防止铝合金的腐蚀,人们研发了多种防腐处理工艺,以下是一些常见的方法:阳极氧化处理这是一种广泛应用的铝合金表面处理技术。
将铝合金作为阳极置于电解质溶液中,通过电解作用在其表面形成一层氧化膜。
这层氧化膜具有较高的硬度和耐腐蚀性,可以显著提高铝合金的表面性能。
氧化膜的厚度和性能可以通过控制电解参数,如电流密度、电压、电解时间和溶液成分等来调节。
化学转化处理常见的有铬酸盐转化处理和磷酸盐转化处理。
铬酸盐转化处理能在铝合金表面形成一层致密的铬酸盐膜,具有良好的耐蚀性。
但由于铬酸盐对环境有一定的危害,其应用逐渐受到限制。
磷酸盐转化处理则相对环保,形成的磷酸盐膜可以为后续的涂装提供良好的基底,增强涂层的附着力和耐腐蚀性。
有机涂层防护通过在铝合金表面涂覆有机涂料,如油漆、树脂等,来隔绝铝合金与外界环境的接触,从而达到防腐的目的。
在涂覆前,通常需要对铝合金表面进行预处理,如除油、除锈、磷化等,以提高涂层的附着力和防护效果。
电镀和化学镀电镀是利用电解原理在铝合金表面沉积一层金属镀层,如镍、铬、锌等。
化学镀则是通过化学反应在铝合金表面沉积金属镀层。
这些镀层可以提供良好的防护性能,但工艺相对复杂,成本较高。
激光熔覆利用激光束的高能量将防腐材料熔覆在铝合金表面,形成一层致密的防腐涂层。
这种方法具有涂层与基体结合强度高、热影响区小等优点,但设备投资较大,工艺要求较高。
微弧氧化处理这是一种新兴的表面处理技术,通过在铝合金表面产生微弧放电,在原位生长出一层陶瓷质氧化膜。
据统计,铝和铝合金要占一架飞机总重量的70%,而飞机的结构件大部分是由铝合金材料构成。
铝合金构件的损伤形式有多种,如疲劳断裂、裂纹、变形、磨损等,其中腐蚀是最常见的损伤形式之一。
由于腐蚀造成的事故占飞机全部损伤事故的20%,这个问题在老龄飞机上变现的尤为突出。
由于腐蚀问题的存在,往往缩短飞机结构件的使用寿命,甚至还危及飞行安全。
如1988年Aloha航空公司的波音737飞机发生空中事故,经过事故调查后认为:由于机身增压舱纵向蒙皮搭接接头处一排铆钉孔,在服役的热带海洋环境和循环增压载荷作用下,引起了不可检测的多条腐蚀疲劳裂纹,从而引起事故。
因此,腐蚀问题不容忽视,这就需要我们在航空维修过程中加强检查与控制。
飞机结构件的腐蚀是飞机在使用环境中随着时间推移而发生的化学累积性损伤。
作为电化学反应,必须同时具备三个条件才能发生,即活性金属、腐蚀环境(介质)和导电通路。
同时,它又作为与时间有关的损伤,需要一定时间的累积才能发生,并且要求在一定的损失范围之内就进行维护和修理。
一般民航和军航的飞机维修规定:腐蚀损失深度不超过蒙皮厚度的10%。
腐蚀的种类很多,通过对飞机铝合金材料构件腐蚀情况的统计和分析得知,点蚀、剥蚀缝隙腐蚀这三类是腐蚀的主要表现形式。
其中,点蚀改变飞机结构的应力分布,引起局部应力集中,从而形成腐蚀疲劳裂纹;剥蚀和缝隙腐蚀使蒙皮、桁条等构件的厚度减薄,大大降低材料的强度,增大应力,最终导致构件裂纹,甚至断裂。
在飞机结构修理中,构件中存在应力腐蚀裂纹是一个常遇到的实际问题。
例如,1L-18飞机上翼面处的大量B94铝合金铆钉产生了应力腐蚀裂纹。
应力腐蚀裂纹通常都很小,宽度较窄,没有引起人们注意的特征,又因常被腐蚀产物覆盖,所以很难发现,有时需要采用无损探伤技术进行检查。
构件发生应力腐蚀断裂时,常常是在事先没有明显预兆的情况下突然发生,因此对飞机的飞行安全危害较大。
一般来说,腐蚀坑洞是应力腐蚀裂纹的主要萌生源。
铝合金的腐蚀与防蚀铝合金是一种由铝、铜、镁和锰等材料合成的材料,具有良好的强度、耐腐蚀性和导电性。
然而,即使经过特殊处理,铝合金仍然容易腐蚀。
腐蚀会导致材料质量降低、外观损坏和功能受损。
在本文中,我们将探讨铝合金的腐蚀原因、种类和防蚀方法。
铝合金的腐蚀原因铝合金的腐蚀原因主要与以下几个因素有关:氧化铝合金在空气中会形成氧化层。
这一层氧化物对铝合金来说不是一种保护性层,因为它不能够完全防止铝合金被腐蚀,而且它还容易被其他氧化物或者导致氧化层脱落的因素破坏。
环境气体铝合金的腐蚀还与环境污染物和气体有关,例如二氧化硫、氯、酸雨等等。
这些化学物质会对铝合金进行腐蚀,从而使其表面出现疏松层和腐蚀孔洞,这些区域会迅速扩大导电性铝合金是一种优良的导体。
这意味着铝合金可以轻易地从一个点到另一个点流动,这可以导致腐蚀。
如果电导率增加,铝合金容易被电化学腐蚀。
铝合金的腐蚀种类铝合金腐蚀可以分为以下几类:分散腐蚀分散腐蚀是由于金属表面的微小缺陷或局部组成差异而引起的腐蚀。
这种腐蚀会在材料表面出现许多环状凹陷,并快速地向材料内部发展。
分散腐蚀通常是由于环境中的强化离子所引起的。
电化学腐蚀电化学腐蚀是铝合金腐蚀种类中最常见的一种。
这种腐蚀容易发生,而且具有快速扩散的特点。
当金属表面接触到环境气体或电解液时,金属表面会生成氧化物,同时由于氧化还原反应而产生电荷。
这些电荷会导致金属表面出现腐蚀。
腐蚀疲劳腐蚀疲劳通常由于交变应力和腐蚀环境的共同作用引起。
这种腐蚀是一种缓慢的腐蚀,在表面形成疏松层。
这些疏松层如果受到应力,则很容易形成裂纹,从而导致材料的强度下降。
防蚀方法下面列出一些常见的防止铝合金腐蚀的方法:涂层保护涂层保护是最常见的防腐方法之一。
在这种方法中,我们使用一层保护性涂料来遮盖铝合金表面,减少其暴露在空气中的时间。
这样可以减少氧化和进一步腐蚀的可能性。
一些常见的涂层包括环氧树脂、聚酰亚胺、丙烯酸等。
这些涂层也可以用于保护其他金属的腐蚀。
海洋环境下铝合金的腐蚀特点及防护对策【文章标题】:海洋环境下的铝合金腐蚀特点及有效防护对策一、引言在现代社会中,海洋资源的开发与利用愈发突出。
然而,海洋环境中充满了各种腐蚀威胁,其中铝合金材料的腐蚀问题备受关注。
本文将探讨海洋环境下铝合金材料的腐蚀特点,并介绍一些有效的防护对策。
二、海洋环境下铝合金腐蚀特点1. 高氯化物含量:海水中氯离子含量较高,是铝合金腐蚀的主要原因之一。
氯离子能穿透铝合金表面形成氧化膜,导致金属内部进一步腐蚀。
2. 脱氧化反应:海水中的氧气和潮湿空气中的氧气会与铝合金中的铝元素反应,形成氧化铝。
这种氧化反应会破坏铝合金表面的保护膜,导致腐蚀。
3. 制造缺陷:铝合金材料的制造过程中,可能存在气孔、夹杂物和晶界腐蚀等缺陷。
这些缺陷使得铝合金在海洋环境中更容易发生腐蚀。
三、防护对策1. 表面处理a. 氧化处理:采用阳极氧化方法能形成致密、均匀的氧化膜,提高铝合金的耐蚀性。
b. 阻挡剂涂层:涂覆一层阻挡剂,如有机涂层或脱液法,可以隔离铝合金与海水的接触,减少腐蚀。
2. 添加合金元素合金元素的添加可以改善铝合金的耐腐蚀性能。
添加少量的铜、锌或镁等元素可以形成稳定的膜层,抑制腐蚀。
3. 电化学保护a. 阴极保护:通过在铝合金表面铺设阴极保护层,通过电流消耗,保护铝合金不被腐蚀。
b. 电沉积:利用电沉积技术,在铝合金表面沉积一层防护性的金属或合金,提高其耐腐蚀性能。
4. 合理设计与使用在铝合金结构的设计与使用过程中,应注意避免导致局部腐蚀的因素,如电偶效应、接触腐蚀等。
合理的设计和使用能够减缓铝合金腐蚀的发生。
四、个人观点与理解在海洋环境中,铝合金的腐蚀问题对于海洋资源的开发和利用具有重要的影响。
通过分析铝合金腐蚀的特点和防护对策,我们可以采取科学有效的方法来延长铝合金的使用寿命,提高其腐蚀抗性。
在未来的发展中,需要进一步研究和改进铝合金的防护技术,以满足不断增长的海洋工程需求。
五、总结本文对于海洋环境下铝合金的腐蚀特点及防护对策进行了全面评估。
铝的主要腐蚀形式和腐蚀特点铝是一种活泼金属,极容易和空气中的氧气起化应生成氧化铝。
氧化铝在铝制器皿表面结一层灰色致密的极薄的(约十万分之一厘米厚)薄膜,这层薄膜十分坚固,它能使里力的金属和外界完全隔开。
从而保护内部的铝不再受空气中氧气的侵蚀。
铝和氧化铝薄膜都能和许多酸性或碱性物质起化学反应,一旦氧化铝薄膜被碱性溶液或酸性溶液溶解掉,则内部铝就要和碱性或酸性溶液起反应而渐渐被侵蚀掉。
所以铝制器皿不能用碱性溶液或酸性溶液洗刷,也不能用铝制器皿盛放纯碱、洗衣粉或食醋等物质。
1、铝的腐蚀形式:(1)点腐蚀:点腐蚀又称为孔腐蚀,是在金属上产生针尖状、点状、孔状的一种为局部的腐蚀形态。
点腐蚀是阳极反应的一种独特形式,是一种自催化过程,即点腐蚀孔内的腐蚀过程造成的条件,如有腐蚀介质(CL-、F-等)、促进反应的物质(CU2+、ZN2+等),既促进又足以维持腐蚀的继续进行。
(2)均匀腐蚀:铝在磷酸与氢氧化钠等溶液中,其上的氧化膜溶解,发生均匀腐蚀,溶解速度也是均匀的。
溶液温度升高,溶液浓度增大,促进铝的腐蚀。
(3)缝隙腐蚀:缝隙腐蚀是一种局部腐蚀。
金属部件在电解溶液中,由于金属与金属或金属与非金属之间形成缝隙,其宽度足以使介质浸入而又使介质处于一种停滞状态,使得缝隙内部腐蚀加剧的现象称为缝隙腐蚀。
缝隙腐蚀特别容易发生在机械组件接合的地方,例如金属垫圈或是铆接处和铝门窗与灰浆填隙处。
它是属于一种电池效应,但是缝隙一般需在特定程度大小的范围内才会发生,例如:有足够的宽度可使溶液进入,足够窄得使溶液可以停滞等,所以在应用或工程上必须要小心,避免发生足以产生缝隙腐蚀的环境。
缝隙腐蚀的机构很类似穿孔腐蚀的情况,首先是均匀腐蚀,然后因氧浓淡电池会引起阳极反应(缺氧区)和阴极反应(富氧区),由于间隙内氧无法补充,因此阳极反应会继续在同一个位置进行,因此产生严重的腐蚀结果。
(4)晶间腐蚀:是在金属界处发生局部腐蚀的现象。
就电化学的观点来看,由于材料的晶粒为阴极,而晶界一般为阳极,因此在均匀腐蚀的情况下,晶界处的腐蚀性仍稍大于晶粒处,如果在特殊情况下,材料的晶界抗蚀元素又相对减少,晶间腐蚀的现象就会发生。
铝合金碱蚀现象
铝合金碱蚀现象是指在碱性环境中,铝合金表面发生的腐蚀现象。
碱蚀主要发生在铝合金的表面氧化层上,导致铝合金表面变得粗糙,失去光泽,并可能形成孔洞。
碱蚀主要由于以下原因引起:
1. 碱性介质中可溶性有机物或乳化剂的存在,这些物质可以刺激铝合金的表面产生腐蚀现象。
2. 粗糙的铝合金表面更容易被碱性物质侵蚀,从而加速了碱蚀现象的发生。
3. 更高的温度和湿度条件也会促进碱蚀的发生。
铝合金碱蚀对材料的性能和外观造成不利影响。
为了防止铝合金碱蚀的发生,可以采取以下措施:
1. 选择高抗蚀性的铝合金材料。
2. 在铝合金表面形成抗蚀的保护层,如涂层或阳极氧化层。
3. 在使用碱性介质时,避免使用含有有机物或乳化剂的碱性溶液。
4. 控制温度和湿度,避免过高的环境条件。
总之,铝合金碱蚀是一种在碱性环境中发生的腐蚀现象,对铝合金的性能和外观造成不良影响。
采取适当的防护措施可以减少碱蚀的发生。
飞机铝合金结构件的腐蚀机理与控制措施摘要:金属材料在使用中会因环境因素而受损。
在我国国民经济的各个方面,都存在着金属的腐蚀问题。
腐蚀是飞机的主要结构破坏,对飞行器的结构安全造成了很大的影响。
对所有国家的航空业来说,都是一个严重的问题。
大量的飞机故障和损坏案例说明,腐蚀是导致机体损坏的主要因素。
本文通过对铝合金结构的腐蚀机理的研究,归纳了航空腐蚀的多发部位和种类,并就如何预防和治理提出了一些建议。
关键词:飞机铝合金结构;腐蚀;防护控制引言:飞机机体采用铝合金材料,结构强度高,但对外部介质的侵蚀非常敏感;某些离子会对铝材的致密程度产生一定的损害,但在沿海地区,机体的主体结构易受侵蚀,其疲劳负荷比单纯的疲劳损伤要严重得多。
所以,有必要对其进行耐蚀、疲劳性能的研究。
高强度铝合金是航空行业中的一种常见材料,其主要用途是用于制造飞机的结构部件。
例如某型号水上飞机的翼梁,铝合金型材零件的锈蚀是常见的,而沿海机场的飞机在恶劣的海上大气环境下,在高湿度环境下飞行,会对铝合金结构产生很大的影响。
沿海机场的飞机结构件腐蚀严重,对航空安全构成了极大的威胁,每年都要耗费大量的人力和物力。
因此,强化航空铝合金节点的防腐保护是十分必要的。
1飞机结构铝合金型材件腐蚀特征由于飞机的结构和工作环境的不同,其腐蚀部位的种类也有很多,而飞机主要采用的是铝合金型材。
大量的环境腐蚀疲劳断裂试验表明,铝合金主要是沿晶剥落,首先是在保护层的划痕部位出现点蚀,然后由于超出容限而失效。
铝合金基体在长时间的侵蚀下,出现了大量的凸起,主要表现为星层状的剥落,大部分的裂纹都是平行的。
航空结构的腐蚀破坏是一项综合性的多学科综合工程,它涵盖了材料学等多个方面,其影响范围很大,而飞机铝合金构件的局部腐蚀剥蚀是一种较为普遍的简单腐蚀破坏。
影响结构腐蚀的主要因素有:制造工艺水平、结构防腐设计水平和材料的耐蚀性能。
在不同的飞机使用区域,在污染较重的区域,会出现较大的腐蚀。
一.引言1.1金属防腐蚀的重要意义金属材料是现代最重要的工程材料,人类社会的文明和发展与金属材料的使用、发展与进步有着极为密切的联系。
但是金属材料及其制品会受到各种不同形式的损坏,其中最重要、最常见的损坏形式腐蚀。
金属腐蚀问题存在于国民经济的各个领域,而且随着经济建设和科学技术的发展,腐蚀的危害越来越严重,对于国民经济的发展的制约作用越来越突出。
使得腐蚀科学在国民经济中所处的地位越来越重要。
据统计,人们每年冶炼出来的金属约有1/10被腐蚀破坏,相当于每年约有1/10 的冶炼厂因腐蚀的存在而做了无用功;而1/10 被腐蚀破坏的金属所殃及的金属制品的破坏,其损失要远远大于金属本身的价值。
据美国国家标准局(NBS)调查,1975年美国因腐蚀造成的损失高达700亿美元,即当年国民经济总产值(GNP)的4.2%;《光明日报》1999年1月20日报道,1997年因腐蚀给我国国民经济带来的损失高达2800亿人民币。
以上所说仅就经济损失而言,在有些领域,尤其在化学工业、石油化工、原子能等工业中,由于金属材料腐蚀造成的跑、冒、滴、漏,不仅造成大量的、宝贵而有限的资源与能源的严重浪费,还能使许多有害物质甚至放射性物质泄漏而污染环境,危害人民的健康,有的甚至会长期造成严重的后果;而由于金属腐蚀所造成的灾难性事故严重地威胁着人们的生命安全;许多局部腐蚀引起的事故,如氧脆和应力腐蚀断裂这一类的失效事故,往往会引起爆炸、火灾等灾难性恶果,在一定程度上威胁着人类的生存与发展,所以对于金属腐蚀问题的研究显得尤为重要。
1.2铝合金及其腐蚀机理铝合金是近代发展起来的一类重要的金属材料。
铝合金具有强度高、密度小、导电导热性强、力学性能优异、可加工性好等优点而广泛应用于化学工业、航空航天工业、汽车制造业、食品工业、电子、仪器仪表业以及海洋船舶工业等领域。
但是铝合金与其他金属一样,也面临着严重的腐蚀问题。
虽然在自然条件下,铝合金表面容易形成一层厚约4 nm 的自然氧化膜,但是这层膜多孔、不均匀且抗蚀性差,难以抵抗恶劣环境的腐蚀的。
铝合金耐腐蚀的原理
铝合金耐腐蚀的原理主要有以下几点:
1. 氧化膜保护:铝合金在空气中会形成一层致密的氧化膜,在一定程度上阻止了进一步的氧化反应。
这层氧化膜能够形成的原因是铝合金表面的铝原子与空气中的氧反应生成Al2O3(氧化铝)。
该氧化膜具有较好的耐腐蚀性,能够有效地防止进一步的氧化反应发生。
2. 金属结构:铝合金的金属结构决定了其耐腐蚀性能。
铝合金中添加的一些合金元素,如锌、铜等,能够与铝原子形成强化相,并且相对于纯铝来说更难发生氧化反应。
这些合金元素的存在使得铝合金具有更好的抗腐蚀性。
3. 自修复能力:铝合金耐腐蚀的另一个原理是自修复能力。
当铝合金表面的氧化膜被破坏时,铝会与空气中的氧发生反应,生成新的氧化膜来修复破损部分。
这种自修复能力使得铝合金能够在一定程度上抵抗腐蚀。
总而言之,铝合金耐腐蚀的原理是通过氧化膜的形成和保护、合金元素的强化以及自修复能力的发挥来实现的。
这些因素共同作用使得铝合金能够抵抗水、空气等介质的腐蚀侵蚀。
铝合金在氯化钠液中点蚀及防护————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:应用化学专业实验铝合金在氯化钠溶液中的点蚀及防护学生姓名陈凌志学号030212010006指导教师王燕华专业应用化学年级10级同组者修彬周凯迪李亚敏蔡芳雅中国海洋大学化学化工学院铝合金在氯化钠溶液中的点蚀及防护一、【实验目的】1、掌握铝合金在氯化钠溶液中的点蚀作用,以及如何防护。
二、【实验背景及原理】铝合金综合性能优良,广泛应用于模具制造业、造船业、运输业等,是制作模具、船板、船外壳、燃料储存罐等的重要材料之一。
应用于海水环境中的铝合金,长期接触海水极易受到海水中的氯离子侵蚀而发生局部腐蚀。
点蚀是钝性金属,如不锈钢,铝和铝合金,钛和钛合金等在含有氯离子的介质中经常发生的一种局部腐蚀形式。
因为有钝化膜保护,钝性金属较一般金属如碳钢有更强的耐腐蚀性能,但是当介质中有氯离子存在时,氯离子会使钝化膜的耐蚀性显著下降。
氯离子是一种活性阴离子,它能优先地附着在钝化膜上,同时把氧原子排挤掉,然后和钝化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物。
点蚀的发生属于随机分布,但是当钝化膜有缺陷,如有划痕,表面的硫化物位置,晶界上有碳化物沉积等,点蚀会优先在这些位置发生。
为了抑制铝合金的腐蚀,目前广泛采用电解氧化或阳极氧化的方法,在铝制品表面制备一层氧化膜,提高铝制品的稳定性。
常用的电解液有硫酸、草酸或铬酐溶液等。
当铝在上述溶液中电解氧化时,电极上发生如下的过程:阴极析出氢,阳极生成氧化膜。
此外,阳极还有铝溶入电解液中并有氧析出。
消耗于生成氧化膜的电流,随着氧化膜的增厚而降低。
阳极氧化生成的铝膜,具有许多可贵的性质,有高的硬度,在干燥状态下为电的绝缘体,善于吸附许多有机染料,同时因为可被脂肪质浸透,故能很好地使铝免于腐蚀。
恒电位正反扫描法是研究点蚀行为较常用的电化学方法,其原理示意图如图1所示。
据统计,铝和铝合金要占一架飞机总重量的70%,而飞机的构造件大局部是由铝合金材料构成。
铝合金构件的损伤形式有多种,如疲劳断裂、裂纹、变形、磨损等,其中腐蚀是最常见的损伤形式之一。
由于腐蚀造成的事故占飞机全部损伤事故的 20%,这个问题在老龄飞机上变现的尤为突出。
由于腐蚀问题的存在,往往缩短飞机构造件的使用寿命,甚至还危及飞行安全。
如 1988 年Aloha 航空公司的波音737 飞机发生空中事故,经过事故调查后认为:由于机身增压舱纵向蒙皮搭接接头处一排铆钉孔,在服役的热带海洋环境和循环增压载荷作用下,引起了不行检测的多条腐蚀疲乏裂纹,从而引起事故。
因此,腐蚀问题不容无视,这就需要我们在航空修理过程中加强检查与掌握。
飞机构造件的腐蚀是飞机在使用环境中随着时间推移而发生的化学累积性损伤。
作为电化学反响,必需同时具备三个条件才能发生,即活性金属、腐蚀环境〔介质〕和导电通路。
同时,它又作为与时间有关的损伤,需要肯定时间的累积才能发生,并且要求在肯定的损失范围之内就进展维护和修理。
一般民航和军航的飞机修理规定:腐蚀损失深度不超过蒙皮厚度的 10%。
腐蚀的种类很多,通过对飞机铝合金材料构件腐蚀状况的统计和分析得知,点蚀、剥蚀缝隙腐蚀这三类是腐蚀的主要表现形式。
其中,点蚀转变飞机构造的应力分布,引起局部应力集中,从而形成腐蚀疲乏裂纹;剥蚀和缝隙腐蚀使蒙皮、桁条等构件的厚度减薄,大大降低材料的强度,增大应力,最终导致构件裂纹,甚至断裂。
在飞机构造修理中,构件中存在应力腐蚀裂纹是一个常遇到的实际问题。
例如,1L-18 飞机上翼面处的大量B94 铝合金铆钉产生了应力腐蚀裂纹。
应力腐蚀裂纹通常都很小,宽度较窄,没有引起人们留意的特征,又因常被腐蚀产物掩盖,所以很难觉察,有时需要承受无损探伤技术进展检查。
构件发生应力腐蚀断裂时,常常是在事先没有明显预兆的状况下突然发生,因此对飞机的飞行安全危害较大。
一般来说,腐蚀坑洞是应力腐蚀裂纹的主要萌生源。
金属的腐蚀与防护
金属的腐蚀是指金属与外界环境中的氧、水、酸、碱等物质发生化学反应,导致金属表面发生氧化、溶解或剥落的现象。
常见的金属腐蚀有铁锈、铝腐蚀等。
金属的腐蚀可以通过以下几种方式进行防护:
1. 防止氧气和水的接触:金属腐蚀主要是由于金属与氧气和水发生反应而引起的,因此可以通过涂层、涂漆等方法将金属与氧气和水隔离开来,防止接触。
2. 添加防腐剂:在金属表面涂覆一层含有防腐剂的涂层,可以形成一层保护膜,防止氧气和水的侵蚀,延缓金属的腐蚀速度。
3. 电化学防护:也称为阳极保护,可以通过在金属表面加上一层不容易被腐蚀的金属,将金属本身作为靶阴极,从而保护金属不被腐蚀。
4. 良好的维护保养:定期清洗金属表面的污垢、油脂等,及时修复和更换出现腐蚀的金属部件,可以延长金属的使用寿命。
5. 使用耐腐蚀的金属:对于一些要求较高的场合,可以选择使用具有较好耐腐蚀性能的金属,如不锈钢、铝合金等。
需要注意的是,不同的金属在不同环境条件下的腐蚀速度和防护方法也有所不同,具体应根据实际情况进行选择和应用。
《海洋环境下铝合金的腐蚀特点及防护对策》一、介绍在海洋环境下,铝合金作为一种常见的材料,在工程和制造业中得到广泛应用。
然而,海水中的盐分和氧气等因素都会对铝合金造成腐蚀,影响其性能和寿命。
研究海洋环境下铝合金的腐蚀特点及防护对策对于相关行业具有重要意义。
二、铝合金在海洋环境中的腐蚀特点1. 盐分对铝合金腐蚀的影响海水中的盐分是铝合金腐蚀的主要因素之一。
盐分可以形成电解质,加速铝合金的腐蚀速度。
特别是在潮湿的海洋环境中,盐分会使铝合金更容易受到腐蚀。
2. 氧化物对铝合金腐蚀的影响海水中的氧气和氯化物等氧化物也会加速铝合金的腐蚀。
氧化物可以在铝合金表面形成一层氧化膜,阻止铝合金继续氧化,但同时也会加速铝合金腐蚀的速度。
3. 海洋微生物对铝合金腐蚀的影响海洋中丰富的微生物也是铝合金腐蚀的重要因素。
微生物在铝合金表面形成生物膜,降低了铝合金的抗腐蚀能力,加速了腐蚀的发生。
三、海洋环境下铝合金腐蚀的防护对策1. 表面处理在海洋环境下使用的铝合金产品,可以采用阳极氧化、阳极电镀、喷涂或涂覆一层不易腐蚀的保护层等方式进行表面处理,提高铝合金的抗腐蚀能力。
2. 材料选择在海洋环境中需要使用铝合金的工程项目中,可以选择具有更好抗腐蚀性能的铝合金材料,如具有较高铝含量、镁含量的合金材料,来提高材料的抗腐蚀能力。
3. 设计结构在产品的设计过程中,可以合理设计结构,减小潮湿和盐气侵蚀的影响,例如通过适当的排水设计、增加材料厚度等方式来提高产品的抗腐蚀性能。
四、个人观点和理解在海洋环境下,铝合金腐蚀的特点及防护对策是工程和制造业中的一个重要课题。
通过对铝合金在海洋环境中的腐蚀特点进行深入了解,结合合适的防护对策,可以更好地保护铝合金制品,延长其使用寿命,减少维护成本,从而为相关行业的发展提供更好的支持。
海洋环境下铝合金的腐蚀特点及防护对策是一个复杂而重要的课题,需要工程师和科研人员们不断深入研究,寻求更有效的解决方案。
相信通过不断的努力和创新,将会在这一领域取得更多的突破和进展。
铝及其合金的腐蚀与防蚀田尻胜纪一、铝的特征1.铝的机械性质密度:铝的密度为2.7kg/dm3,与铁的7.87kg/dm3和铜的8.90kg/dm3相比,轻得多,大约只有它们重量的1/3。
强度:纯铝很软,强度值也低,但是添加铜,镁等元素制成合金,经淬火时效处理,强度值很高,再添加锌,则可获得更高的强度值。
铝合金经淬火和其它热处理可以获得各种各样的性质。
这些热加工均附加了热处理符号。
表1表示出日本工业标准的附加符号及其含义。
导电性:铝有较高的导电性,仅次于铜,约为铜的64%。
铝的密度只有铜的1/3,但是,当铝、铜的长度和重量相等时,铝的截面积却比铜大,通过的电流量可达铜的两倍。
利用这个优点,铝可用于高压输电线。
导热性:铝的导热率为0.53①,约为铜的2/3,铁的3倍,容易导热,因此铝广泛用于各种热交换器。
加工性:铝有良好的展性和延性,容易进行压延、挤压、锻造、成形等塑性加工。
容易制成各种板、箔、型材、管、棒、线等各种形状的铝制品。
铸造性:铝的熔点660.4℃,容易熔融。
此外,含有硅的铝熔液,流动性良好,可用于制造铸件和压铸件。
表1铝的热处理符号及其含义热处理符号符号的含义基本符号细分符号F原制造状态(不经任何热处理)O退火H加工硬化H1只经过加工硬化H2加工硬化后经过适当的软化处理H3加工硬化后经过稳定性处理T用热处理方法达到F、O、H以外的稳定质量T1高温加工冷却后自然时效T2高温加工冷却后进行冷加工,再自然时效T3固溶热处理后进行冷加工,再自然时效T4固溶热处理后再自然时效T5高温加工冷却后人工时效硬化处理T6固溶热处理后人工时效处理T7固溶热处理后进行稳定性处理T8固溶热处理后进行冷加工,再人工时效硬化处理T9固溶热处理后进行人工时效处理,再冷加工T10高温加工冷却后进行冷加工,再人工时效硬化处理接合性:铝可以利用焊接、钎焊、铆接、粘接等方法连接起来,广泛应用于各产业界。
磁性:铝是非磁性材料,在磁场中不受影响,可用于与超导相关的机械、半导体基板等方面。
为什么铝合金防腐耐锈性能如此强悍众所周知,我们的铝合金产品向来具备极佳的防腐耐锈性能,无论是在水气充盈的海滨城市,还是环境恶劣的化学工厂,斯维致和易攀德都能在其中大显身手,长久使用而光亮如新,不锈蚀,不腐烂。
其实,金属腐蚀问题由来已久,普遍存在于各个领域且影响重大,目前已成为影响国民经济和社会可持续发展的重要因素之一。
据相关统计数据,我国每年因为腐蚀所产生的直接间接损失高达5000亿元(数据来源:《中国腐蚀调查报告》化学工业出版社)。
腐蚀破损的金属不仅给生产安全埋下巨大隐患,废弃材料更会对环境产生不可估量的影响。
在各类腐蚀环境中,大气环境中的金属材料使用量最高,占到整体损失量的一半左右。
大气腐蚀基本上是材料与大气环境的相互作用发生的电化学腐蚀,通常是由潮气在物体表面形成薄液膜,当膜层达到20~30个分子厚度时,它就变成电化学腐蚀所需要的电解液膜。
与其他金属不同的是,铝这种元素,在与空气充分接触后则会形成一层0.01~0.1微米的氧化膜,成分为三氧化二铝,属于惰性氧化膜,可以大大提高金属的钝化性能(金属钝化是一种非常耐腐蚀的状态,化学稳定性明显增强,腐蚀速率大大降低)。
反将一般金属氧化的劣势转为优势。
根据GB/T 19292.1-2003(ISO 9223:1992)标准,腐蚀等级被分为C1/C2/C3/C4/C5,依次代表腐蚀程度很低/低/中/高/很高。
经与其他几种常用金属对比测试得出,C1等级下第一年户外暴晒,铝腐蚀微乎其微可以忽略不计。
C4等级下,碳钢腐蚀速率是铝的130-200倍,纯锌的腐蚀速率是铝的6-7.5倍。
如此强悍的防腐性能,正是得益于氧化铝膜对外界化合物的抵御作用。
虽然自然形成的氧化铝膜已经很强了,但它还是存在一个致命弱点:薄而多孔。
这就导致它容易被空气中的腐蚀性气体侵入,从而被破坏。
而如果将铝置于适当的电解液中,以铝制品为阳极,在外加电流作用下,使其表面生成阳极氧化膜,那自然氧化膜的缺点将不复存在。
ADC12鋁合金防銹敘述
ADC12含铝(Al)余量,铜(Cu)1.5~3.5,硅(Si)9.6~12.0,镁(Mg)≤0.3,锌(Zn)≤1.0,铁(Fe)≤0.9,锰(Mn)≤0.5,镍(Ni)≤0.5,锡(Sn)≤0.3。
ADC12相当于中国国产的合金代号YL113,合金牌号是
YZAlSi11Cu3,执行标准GB/T 15115-1994《压铸铝合金》。
变形铝合金是以各种压力加工方法制成的管、棒、线、型等半成品铝合金。
根据其用途又可分为防腐铝合金、超硬铝、特殊铝、硬铝、锻铝5类。
常用的防锈铝合金中主要合金元素是锰和镁,加锰可提高其抗蚀能力,加镁使其强化并降低比重,其特点是耐腐蚀,抛光性好,可长时间保持光亮表面,强度比纯铝高,多用于制造与液体接触的零件、管道、日用品、装饰品等;硬铝又称杜拉铝,是铝、铜、镁合金,并含少量锰。
铜、镁在铝中溶解度较大,有强化效应,锰使其耐蚀。