飞机腐蚀与防护.
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严酷环境下飞机外场腐蚀防护对策与措施
严酷环境下飞机外场腐蚀防护对策与措施陈群志;鞠明;余文波;崔常京;于海蛟【摘要】The corrosion problems of aircraft under severe environment in coastal and island use were analyzed brief-ly. By listing typical aircraft corrosion cases at home and abroad, dangers of environmental corrosion on the aircraft were illustrated. Aircraft corrosion protection measures and control measures of America were introduced briefly. Aiming at severe environment and corrosion characteristics of existing aircrafts in China, strategies and measures for corrosion pre-vention of are researched and developed, mainly including corresponding corrosion inspection, surface cleaning, dehu-midification drying, protective measures for airborne electronic electrical equipment, coating corrosion inhibitor to cor-rodible parts, coating lubricating grease to movable parts, principles and measures for repairing corrosive damage, etc.%简要分析了飞机在沿海及海岛等严酷环境下使用面临的腐蚀问题,通过列举国内外典型飞机腐蚀案例,阐明了环境腐蚀对飞机的危害性.简要介绍了美军飞机腐蚀防护对策与控制措施.针对我国现役飞机的严酷使用环境、腐蚀特点研究制定了外场条件下飞机腐蚀防护对策与措施,主要包括有针对性的腐蚀检查、表面清洗、除湿干燥、机载电子电气设备防护措施、易腐蚀部位涂覆缓蚀剂、动部件活动部位涂覆润滑脂、腐蚀损伤修复的原则与措施等.【期刊名称】《装备环境工程》【年(卷),期】2017(014)003【总页数】7页(P1-7)【关键词】飞机;严酷环境;外场;腐蚀防护;表面清洗;除湿干燥;缓蚀剂【作者】陈群志;鞠明;余文波;崔常京;于海蛟【作者单位】北京航空工程技术研究中心,北京 100076;北京航空工程技术研究中心,北京 100076;北京航空工程技术研究中心,北京 100076;北京航空工程技术研究中心,北京 100076;北京航空工程技术研究中心,北京 100076【正文语种】中文【中图分类】TJ04;TG172飞机腐蚀与其使用环境密切相关。
飞机结构的腐蚀与防护
飞机结构的腐蚀与防护飞机是一种高科技产品，其结构设计经过精心计算和优化，目的是为了保证飞机的安全性和可靠性。
然而，腐蚀是一种常见的结构损害形式，会给飞机带来严重的安全隐患。
因此，腐蚀防护技术对于飞机结构的长期使用至关重要。
腐蚀是金属材料与环境介质（如湿气、氧气、化学物质等）相互作用，导致金属材料表面产生氧化反应的过程。
飞机在飞行过程中，长时间暴露在高湿度、高温和大气压等复杂环境条件下，容易导致腐蚀的形成。
腐蚀不仅会损坏飞机的外观，还会降低飞机结构的强度和刚度，从而影响飞机的飞行性能和使用寿命。
为了保护飞机结构免受腐蚀的侵害，制定了一系列的腐蚀防护措施。
首先，飞机结构的设计应该考虑腐蚀的影响因素，尽可能选择耐蚀性能好的金属材料。
其次，应该对飞机结构进行表面处理，如喷涂耐腐蚀涂层、磷化、电镀等。
这些表面处理能够形成一层保护膜，起到隔离金属材料与环境介质接触的作用，从而延缓腐蚀的发生。
此外，飞机结构还可以采用防腐涂层，如环氧涂层、聚氨酯涂层等。
这些涂层具有良好的抗腐蚀性能，能够形成一层物理障碍，阻止介质的渗透和腐蚀的发生。
此外，定期检查和维护对于腐蚀防护至关重要。
飞机运营过程中，应该定期检查飞机结构的表面状态，及时发现和修复腐蚀点。
检查和修复包括使用特定工具检查飞机表面各个部位，利用光学仪器检测腐蚀的深度和范围，以及进行相应的修复工作，如局部喷涂防腐涂层、更换受损部件等。
此外，还应定期进行防腐涂层的维护，如喷涂新的防腐涂层或进行表面清洗，以确保防护膜的完整性和性能。
腐蚀防护技术在飞机结构设计和使用过程中起到了重要作用。
通过选择耐腐蚀性能好的材料、进行表面处理和采用防腐涂层等措施，能够有效延缓腐蚀的发生和发展，提高飞机结构的耐腐蚀性能。
同时，定期检查和维护能够及时发现和修复存在的腐蚀问题，保证飞机的安全性和可靠性。
综上所述，腐蚀防护技术对飞机结构的保护至关重要，是提高飞机寿命周期的重要手段之一。
飞机腐蚀与防护
万方数据 收稿日期：*++(&+W&+$
达 (++ 余人。英国彗星式客机和美国 VXXX 战斗机 坠毁事件，是国际上著名的应力腐蚀典型事故， 因此，飞机机体的腐蚀，特别是结构件的应力腐 蚀和疲劳腐蚀，往往会造成灾难性事故，危及人 们的生命和财产安全。 由此可见，准确地检查出飞机结构上存在的 各种腐蚀，并采取相应的处理措施，以及使用适 当的防护手段，对延长飞机的使用寿命是至关重
・ %$・ 飞机设计第 ’ 期 &00$ 年 / 月 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 音，来判断锤头下面部件厚度截面上的状态。因 腐蚀和剥离造成的分层会改变材料的内聚力和强 度，从而改变共鸣的频率。 （ ! ） 超声波检查 超声波检查适用于大面积连续的腐蚀损伤， 它对于可接近的连续厚度上的腐蚀，非常敏感。 超声波检查常用于发现剥离腐蚀，应力腐蚀裂纹 和材料的磨损。 （ " ） # 射线检查 # 射线照相术便于检查复杂的结构，并可得 到整个结构的俯视图像，还可以用来检查管状钢 筒 （ 柱） ，如扭力管的点状腐蚀。 （ $ ） 涡流检查 涡流检查 （ 主要指低频） 用于检查多层结构 中，由于腐蚀和裂纹引起的厚度变化。涡流检测 仪通过波幅和相位的变化，来区别分层翘起和裂 纹。低频涡流检测技术非常适用于铝蒙皮与钛加 强板之间的隙间或电化学腐蚀的检查，而高频涡 流多用于检查应力腐蚀裂纹。 （ % ） 声波放射检查 声波放 射 检 查 可 以 探 测 到 结 构 被 加 热 催 化 时，腐蚀过程产生氢气的噪音。这种方法对粘接 的铝蜂窝结构的检查非常成功，但这种方法有一 定的局限性，它不能检查出干燥的腐蚀区域，只 能检查出湿的腐蚀和积存的水分。 是阻止电化电池形成的最有效方法之一。有机涂 层的存在，阻止了导体与材料表面的接触，破坏 了 ! 个要素中的 ’ 种 （ 这里指导体） ，也就有效地 阻止了电化电池的形成，防止了腐蚀的发生。 （ & ） 表面处理 () 铝合金 （ (） 铬酸阳极化* 经过铬酸阳极化处理，可 以得到良好的表面防腐性能和喷漆表面，在阳极 化过程中，部件作为阳极。整个金属的表面转化 为一种氧化层，形成一种疏松的结构，然后按要 求浸入热水、热的重铬酸盐溶液或热的稀铬酸盐 溶液中，这将能确保部件的防腐性能。 （ +） 铬酸盐转化涂层* 铝合金的铬酸盐转化 漆层可以抑制和防止腐蚀，并作为喷漆底面，它 可以在海上或潮湿环境中，提供良好的防护。 +) 不锈钢 不锈钢的化学处理包括钝化和电解抛光。钝 化液可以溶解表面金属杂质，如铁、锌、铅等， 使表面清洁，提高防腐性能。电解抛光是一个选 择性去除金属阳极化的过程，从而清洁表面，防 止腐蚀。 ,) 普通钢 通常对普通钢做化学处理，并涂防腐涂层。 -) 钛合金 钛合金 的 表 面 处 理 由 钝 化 和 阳 极 化 处 理 构 成。钛合金在不同电压下，阳极化处理可得到不 同的颜色，颜色由电压来决定。 .) 镁合金 镁合金的阳极化处理有 & 种方法：一种是用 于作喷漆底面和防腐的薄涂层；另一种厚涂层也 可做喷漆底面和防腐，但它的防腐性能比较好一
达 (++ 余人。英国彗星式客机和美国 VXXX 战斗机 坠毁事件，是国际上著名的应力腐蚀典型事故， 因此，飞机机体的腐蚀，特别是结构件的应力腐 蚀和疲劳腐蚀，往往会造成灾难性事故，危及人 们的生命和财产安全。 由此可见，准确地检查出飞机结构上存在的 各种腐蚀，并采取相应的处理措施，以及使用适 当的防护手段，对延长飞机的使用寿命是至关重
・ %$・ 飞机设计第 ’ 期 &00$ 年 / 月 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 音，来判断锤头下面部件厚度截面上的状态。因 腐蚀和剥离造成的分层会改变材料的内聚力和强 度，从而改变共鸣的频率。 （ ! ） 超声波检查 超声波检查适用于大面积连续的腐蚀损伤， 它对于可接近的连续厚度上的腐蚀，非常敏感。 超声波检查常用于发现剥离腐蚀，应力腐蚀裂纹 和材料的磨损。 （ " ） # 射线检查 # 射线照相术便于检查复杂的结构，并可得 到整个结构的俯视图像，还可以用来检查管状钢 筒 （ 柱） ，如扭力管的点状腐蚀。 （ $ ） 涡流检查 涡流检查 （ 主要指低频） 用于检查多层结构 中，由于腐蚀和裂纹引起的厚度变化。涡流检测 仪通过波幅和相位的变化，来区别分层翘起和裂 纹。低频涡流检测技术非常适用于铝蒙皮与钛加 强板之间的隙间或电化学腐蚀的检查，而高频涡 流多用于检查应力腐蚀裂纹。 （ % ） 声波放射检查 声波放 射 检 查 可 以 探 测 到 结 构 被 加 热 催 化 时，腐蚀过程产生氢气的噪音。这种方法对粘接 的铝蜂窝结构的检查非常成功，但这种方法有一 定的局限性，它不能检查出干燥的腐蚀区域，只 能检查出湿的腐蚀和积存的水分。 是阻止电化电池形成的最有效方法之一。有机涂 层的存在，阻止了导体与材料表面的接触，破坏 了 ! 个要素中的 ’ 种 （ 这里指导体） ，也就有效地 阻止了电化电池的形成，防止了腐蚀的发生。 （ & ） 表面处理 () 铝合金 （ (） 铬酸阳极化* 经过铬酸阳极化处理，可 以得到良好的表面防腐性能和喷漆表面，在阳极 化过程中，部件作为阳极。整个金属的表面转化 为一种氧化层，形成一种疏松的结构，然后按要 求浸入热水、热的重铬酸盐溶液或热的稀铬酸盐 溶液中，这将能确保部件的防腐性能。 （ +） 铬酸盐转化涂层* 铝合金的铬酸盐转化 漆层可以抑制和防止腐蚀，并作为喷漆底面，它 可以在海上或潮湿环境中，提供良好的防护。 +) 不锈钢 不锈钢的化学处理包括钝化和电解抛光。钝 化液可以溶解表面金属杂质，如铁、锌、铅等， 使表面清洁，提高防腐性能。电解抛光是一个选 择性去除金属阳极化的过程，从而清洁表面，防 止腐蚀。 ,) 普通钢 通常对普通钢做化学处理，并涂防腐涂层。 -) 钛合金 钛合金 的 表 面 处 理 由 钝 化 和 阳 极 化 处 理 构 成。钛合金在不同电压下，阳极化处理可得到不 同的颜色，颜色由电压来决定。 .) 镁合金 镁合金的阳极化处理有 & 种方法：一种是用 于作喷漆底面和防腐的薄涂层；另一种厚涂层也 可做喷漆底面和防腐，但它的防腐性能比较好一
飞机铝合金零件腐蚀机理与防护
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。
浅谈飞机的腐蚀原因与防护措施
对 材 料 起 腐 蚀 作 用 的物 质 中 ， 是 最 主要 的 ， 的作 用 可 以概 述 水 它 腐蚀 控 制是 实 现 飞机 结构 长 寿命 、 可 靠 性 、 维 修 成 本 的重 要 高 低 如下 ： 在一 定 条 件 下 ， 水是 一 种 腐 蚀 剂 。水 还 是 一 种 电 解 质 ， 能溶 解 大 保 证 。为 提 高 飞机 ， 其 是 特 种 飞机 ， 水 上 飞 机 、 载机 的安 全 使 用 尤 如 舰 量 的 离子 ， 而 引起 金 属腐 蚀 。在 大气 环 境 下 停 放 或 工 作 的 飞 机 的腐 从 寿命 ， 低 维 护 费 用， 证 飞 行 安 全 ， 须 认 真研 究 探 索 飞 机 的腐 蚀 规 降 保 必 蚀， 实质 上 是 水 膜下 的 电化 学 腐蚀 。 律及 腐 蚀 损 伤 机 理 ， 传 统 的腐 蚀 控 制 技 术 与 新 兴 的 防 腐 手 段 结合 起 把
２１ ０ ０年 第 １ 期 １
Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｆ Ｒ Ａ Ｉ Ｎ ＣＥ Ｃ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ ＹＩ Ｏ Ｍ ＴＯ Ｎ
Ｏ机械 与电子。
科技信Ｊ ｜ Ｌ
浅谈飞机的腐蚀原因与防护措施
梁 定 平 ’ 刘 钧 贤 ’ 郭 龙 （． １中国人 民解 放 军 ９ ０ ６部 队 广 西 桂 平 ５ ７ ０ ： ２５ ３ ２ ０ ２中 国人 民解放 军海军 航空工 程学院 青岛分 院 山东 青 岛 ２ ６ ４ ） ． ６ ０ １
备 ， 成 电路 漏 电 ， 速 有机 材 料 老 化 等 。 造 加 空气 中含 有 的 、 直径 较 大 的颗 粒 一 般 叫 沙 尘 。 沙 尘对 航 空 装 备 影 １ ３ 温度 ３＿ 响很 大 ， 可 造成 航 空 装 备 表 面擦 伤 ， 涂层 失 去光 泽 ， 生 龟 裂 和 脱 它 使 产 夏季 飞机 从 地 面 飞 到 １万 米 高 空 ，温 度 变 化 可 从 ＋ ＯＣ 一 Ｏ ： ４ 到 ５ ℃ 落从 而失 去 保 护作 用 。 金 属表 面擦 伤 后 ， 当 易受 湿 气 ， 水 和海 雾 的侵 雨 在高 空进气道 气流温 度可降 至一７ ，蒙皮温 度有 的区域 可降至一 ｌ℃ 蚀 。 当飞 机低 空 飞行 或 起 飞 降落 时 ， 尘使 机 翼 前 缘 、 头 前 部 、 动 ２ ℃。温 度 影 响 主要 表现 在 ： 沙 机 发 ２ 当空 气 温 度 变 化 大 ， 起金 属 表 面 凝 霜 ， 引 机前 罩 等 部 位 的 漆 层 脱 落 。 同 时 ， 尘 能 引起 酸 、 沙 碱和 氧 化 等 化 学 作 １１ 空气 中的 颗 粒 和太 阳辐 射 ．
第八章 飞机结构腐蚀与防护
1）不应把电位属性相差过大的金属连接在一起； 2）采用合理的表面处理技术来提高相互接触的两种材料的相容性； 3）应避免出现大阴极、小阳极的不合理结构； 4）用绝缘材料将两金属隔开； 5）使水分不在接触点积聚和存留，用防腐漆或沥青涂覆接触区及其周 围。
二、飞机结构的腐蚀
1.飞机常见腐蚀类型 （2）局部腐蚀——④缝隙腐蚀
形成原因： （1）飞机外部。由于未加涂层的铝件、紧固件表面受外界侵蚀而产生 腐蚀，因此大气污染起了主要作用。 （2）飞机内部。最易发生腐蚀的地方是厨房或洗手间，原因是液体的 凝积、溢出和泄露；还有弯管处，因该处液体排放常被堵塞。 应对措施：选择合适的材料或涂镀层、缓蚀剂和电化学保护等。
二、飞机结构的腐蚀
1.腐蚀防护基本方法
（1）改善金属的本质 （2）形成保护层
1）金属的磷化处理——钢铁制品去油、除锈后，放入特定组成的磷酸 盐溶液中浸泡，即可在金属表面形成一层不溶于水的磷酸盐薄膜。
2）金属的发蓝处理——将钢铁制品加到NaOH和NaNO2的混合溶液中， 加热处理，其表面即可形成一层厚度为0.5~1.5μm的蓝色氧化膜（主要成分 为Fe3O4），以达到钢铁防腐蚀的目的。
学习目标
➢ 素质目标 [1] 具备“敬仰航空、敬畏生命、敬重装备”精神；； [2] 具备良好的质量意识； [2] 具有较强的安全生产、环境保护意识。
பைடு நூலகம்
主要内容
一、腐蚀理论基础 二、飞机结构的腐蚀 三、飞机结构的防护
一、腐蚀理论基础
1.金属腐蚀定义
金属腐蚀是指金属材料受周围介质的作用而损坏。 腐蚀一般可按以下方式分类： 按腐蚀的机理，可分为化学腐蚀和电化学腐蚀； 按腐蚀的形式，可分为全面腐蚀和局部腐蚀； 按产生腐蚀的条件，可分为应力腐蚀、大气腐蚀、海水腐蚀和微 生物腐蚀等。
二、飞机结构的腐蚀
1.飞机常见腐蚀类型 （2）局部腐蚀——④缝隙腐蚀
形成原因： （1）飞机外部。由于未加涂层的铝件、紧固件表面受外界侵蚀而产生 腐蚀，因此大气污染起了主要作用。 （2）飞机内部。最易发生腐蚀的地方是厨房或洗手间，原因是液体的 凝积、溢出和泄露；还有弯管处，因该处液体排放常被堵塞。 应对措施：选择合适的材料或涂镀层、缓蚀剂和电化学保护等。
二、飞机结构的腐蚀
1.腐蚀防护基本方法
（1）改善金属的本质 （2）形成保护层
1）金属的磷化处理——钢铁制品去油、除锈后，放入特定组成的磷酸 盐溶液中浸泡，即可在金属表面形成一层不溶于水的磷酸盐薄膜。
2）金属的发蓝处理——将钢铁制品加到NaOH和NaNO2的混合溶液中， 加热处理，其表面即可形成一层厚度为0.5~1.5μm的蓝色氧化膜（主要成分 为Fe3O4），以达到钢铁防腐蚀的目的。
学习目标
➢ 素质目标 [1] 具备“敬仰航空、敬畏生命、敬重装备”精神；； [2] 具备良好的质量意识； [2] 具有较强的安全生产、环境保护意识。
பைடு நூலகம்
主要内容
一、腐蚀理论基础 二、飞机结构的腐蚀 三、飞机结构的防护
一、腐蚀理论基础
1.金属腐蚀定义
金属腐蚀是指金属材料受周围介质的作用而损坏。 腐蚀一般可按以下方式分类： 按腐蚀的机理，可分为化学腐蚀和电化学腐蚀； 按腐蚀的形式，可分为全面腐蚀和局部腐蚀； 按产生腐蚀的条件，可分为应力腐蚀、大气腐蚀、海水腐蚀和微 生物腐蚀等。
美国航空装备环境腐蚀防护与控制要求
美国航空装备环境腐蚀防护与控制要求航空装备腐蚀防护与控制涉及到环境学、金属腐蚀学、表面防护工程、结构细节设计、损伤容限和耐久性、无损探伤技术及结构维护修理等多专业/学科。
在《飞机结构完整性大纲》美国最新版本《MIL-HDBK-1530B(2002.7.3)》中已将“腐蚀防护与控制”与“损伤容限”、“耐久性”并列，作为结构损伤容限和耐久性设计的一部分；在《飞机结构通用规范》美国最新版本《JSSG-2006》中对设计要求、参数和方法规定更全面、更详细。
《MIL-HDBK-1530B》指出：“腐蚀防护和控制的目标是控制与腐蚀有关的维护费用，并保证不引起飞行安全/结构完整性的问题，同时腐蚀防护也应是研制和实施耐久性与损伤容限控制程序及机队管理程序的一个主要考虑的问题，而材料与工艺、表面处理、镀涂层都应是满足目标要应用的基础”。
《MIL-HDBK-1530B》规定的腐蚀防护与控制设计准则是：a.允许使用中常规检查；b.因漏检的裂纹、缺陷和其它损伤的扩展而造成飞机失事的概率减至最小；c.使开裂、腐蚀、剥离、磨损和外来物损害的影响减至最小。
新规范《JSSG-2006》规定的腐蚀防护与控制设计的总要求是:机体应设计成在设计载荷/环境谱作用下，在整个使用寿命期内必须具有足够的耐久性，其经济寿命按期望的裕度大于使用寿命，使能产生诸如漏油、操纵效率降低、座舱压力下降等严重维护和功能问题的开裂与材料退化减至最少。
机体结构在规定的使用寿命期内不应要求作任何检查，表面防护还应满足以下附加要求：a.难以检查、修理、更换或过分增加用户经济负担的结构，在机体的使用寿命期内保持有效；b.对其它结构在规定的时间间隔内保持有效。
这些规定的时间间隔为使用寿命的一个百分比值，并与机体外场检查维修间隔相当。
例如美国F-15 飞机要求十年内无须进行与腐蚀有关的定期维修。
新规范《JSSG-2006》规定的腐蚀防护与控制设计的目标、准则与总要求,新规范还对其特别要求的设计参数及技术作了较详细的规定,主要有：a.环境机体设计应满足在规定的飞机使用环境条件中工作的要求，包括大气（标准大气、热大气、冷大气、典型大气）及化学、热和气候环境（地面环境、舰上环境、空中环境、人为环境等）。
飞机结构腐蚀防护和控制研究
设 计是关键 ， 它决定 了飞机结构 固有抗腐蚀特性 ， 在飞机全 寿命期 内各个 阶段的腐蚀控制工作 中起着决定性 、 关键性作用 。 腐蚀会对飞机机体结构带来严重危害， 如何防止外界水介质等 浸入 ， 以及机体 内冷凝液排出 ， 进行合理结构设计 ， 选择抗腐蚀的材 料及 良好的表面防护 ， 达到减缓机体腐蚀发生 ， 保证飞机在 寿命 期 内安全飞行 ， 显得尤为重要。 ２飞机结构 防腐蚀原则 对暴露在腐蚀环境 中的机体结构 ， 应采取腐蚀防护措施 ， 以保 证飞机结构满足耐久性要求 ， 使腐蚀 、 脱层 、 磨损及 由腐蚀导致的其 它损伤减至最低限度 。结合制造和使用维 护中的腐蚀控制措施 ， 保 证飞机在使用环境下 ， 不 出现危及飞行安全 的腐蚀损伤。并无需在 规定的期限 内进行与腐蚀直接有关的修理 。 在制定腐蚀控制方案时
面处理和防护技术 以及应力 和变形的控制等。是一门多专业 、 跨 学 翼腐蚀Ｅ 匕 机身、 尾翼严重。 机冀的腐蚀主要集中在主要受力构件上， 科的综合技术 ， 也是一项从设计开始 ， 贯 穿于方案论证 、 结构设计 、 梁缘条 、 梁腹板、 长桁 、 对接型材等 。尾翼的腐蚀主要集 中在蒙皮及
科 技 创 新
２ ｏ １ ４ ￣ ｍ１ 期Ｊ 科技创新与应用
飞机结构腐蚀 防护和控制研究
肖 瑶
（ 海装 西安局 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ８ ９ ） 摘 要： 按结构防腐蚀 总则 、 飞机腐蚀情 况、 选材要求、 结构件的表 面防护等项 内容， 对飞机结构腐蚀防护和控制进行 了全面分析 研 究， 保证飞机在寿命期 内飞行安全。
９ ０ ％。而 Ｈ ， Ｓ Ｏ 。 改性过 的煤矸石的除磷效果较差 ， 不如以上两种。 参 考 文献 由图 ５可知 ， 在ｐ Ｈ为 １ Ｏ时 ， 去除率最高为 ７ ５ ． ４ ％， 在ｐ Ｈ值 ＜ ６ 时， 去除率呈明显的下降趋势 。而 ｐ Ｈ ＞ １ ０时， 去除效果也明显下降 。 ［ １ ］ 苏深， 李美生 ， 崔杏雨等． 阳泉煤矸石 的综合利用分析［ Ｊ ］ ． 煤矸石转 因此 ， 应控制 ｐ Ｈ值在 ６ — １ ０ 之 间时， 去除效果较好 。 化， ２ ０ ０ ４ ， ２ ７ （ ｓ ｕ ｐ ） ： ５ ７ － ５ ９ ． 选择 ｐ Ｈ ＝ １ ０ ， 研究煤矸 石投入量不 同时 ， 对磷 酸根离子去 除效 【 ２ 】 顾 炳伟． 利 用煤矸石合 成 ４ Ａ分子 筛初探 ［ Ｊ ］ ． 江 苏地质 ， １ ９ ９ ７ ， ２ １
面处理和防护技术 以及应力 和变形的控制等。是一门多专业 、 跨 学 翼腐蚀Ｅ 匕 机身、 尾翼严重。 机冀的腐蚀主要集中在主要受力构件上， 科的综合技术 ， 也是一项从设计开始 ， 贯 穿于方案论证 、 结构设计 、 梁缘条 、 梁腹板、 长桁 、 对接型材等 。尾翼的腐蚀主要集 中在蒙皮及
科 技 创 新
２ ｏ １ ４ ￣ ｍ１ 期Ｊ 科技创新与应用
飞机结构腐蚀 防护和控制研究
肖 瑶
（ 海装 西安局 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ８ ９ ） 摘 要： 按结构防腐蚀 总则 、 飞机腐蚀情 况、 选材要求、 结构件的表 面防护等项 内容， 对飞机结构腐蚀防护和控制进行 了全面分析 研 究， 保证飞机在寿命期 内飞行安全。
９ ０ ％。而 Ｈ ， Ｓ Ｏ 。 改性过 的煤矸石的除磷效果较差 ， 不如以上两种。 参 考 文献 由图 ５可知 ， 在ｐ Ｈ为 １ Ｏ时 ， 去除率最高为 ７ ５ ． ４ ％， 在ｐ Ｈ值 ＜ ６ 时， 去除率呈明显的下降趋势 。而 ｐ Ｈ ＞ １ ０时， 去除效果也明显下降 。 ［ １ ］ 苏深， 李美生 ， 崔杏雨等． 阳泉煤矸石 的综合利用分析［ Ｊ ］ ． 煤矸石转 因此 ， 应控制 ｐ Ｈ值在 ６ — １ ０ 之 间时， 去除效果较好 。 化， ２ ０ ０ ４ ， ２ ７ （ ｓ ｕ ｐ ） ： ５ ７ － ５ ９ ． 选择 ｐ Ｈ ＝ １ ０ ， 研究煤矸 石投入量不 同时 ， 对磷 酸根离子去 除效 【 ２ 】 顾 炳伟． 利 用煤矸石合 成 ４ Ａ分子 筛初探 ［ Ｊ ］ ． 江 苏地质 ， １ ９ ９ ７ ， ２ １
民用飞机的腐蚀与控制—4、腐蚀的检测
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图13：水份和脏物通过地板接缝、螺钉孔缝隙渗入并沉
积造成滑轨梁的表面腐蚀和分层腐蚀。
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图14：排水通道不畅及货舱污水渗入沉积，至使多处分
层腐蚀。
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图15：该连接板位于大翼根部，是由整块铝板通过铣
削加工而成。铣削加工使得晶粒未端暴露，当 某区域保护层（如漆层）失效时，湿气易会侵 入裸露晶间，造成分层腐蚀。
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腐蚀的检查
3. 外露的接头。外在的接头和支架因磨损或表 面漆层损伤而腐蚀。 (a) 水平安定面和垂直安定面接头 (b) 发动机安装接头 (c) 起落架舱内的液压和电缆支架 (d) 机翼前后梁外露区域的液压和电缆支架
4. 地板梁和增压腹板。应通过检查确认地板下 溢出物有无导致地板梁或增压腹板的腐蚀。 厨房、门口、厕所和电池舱附近的区域需要 特殊的注意。
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（2）仪器检查
检测腐蚀损伤最有效的方法：
X光检查 电涡流 超声波 渗透检测法 磁粉探伤法
仪器检查的作用：
能检查隐蔽部位，避免进行昂贵费时的拆卸； 能测量和估算腐蚀造成材料的损失;； 能检验腐蚀是否已经完全排除； 能探测并确定可疑的裂纹尺寸。
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厕所的污水和污物排出过程中出现渗漏， 长期积聚在支架表面上造成该处深度腐蚀。
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由于飞机结构的特点及使用的情况，货舱地板产生震动，使在
安装过程中的密封胶、减震胶松动脱落，水分、脏物容易进入接缝
飞机腐蚀的防护与控制
化学腐蚀 化学腐蚀：金属与周围干燥介质或非电解 质直接发生化学反应而引起的腐蚀。如高 温氧化，高温高压氢腐蚀。 化学腐蚀特点：电子直接交换（无电流） ，氧化膜
金属在电解质中，形成腐蚀电池，引起阳极金属的腐蚀。称为电化学腐蚀。 1、腐蚀电池形成的条件 如图 2 所示，氧和氢是通过极性键互相连接的。在水分子中，极性键的键角 为 105°,这样的结果，使得水分子中正电中心和负电中心不重合。所以，水分 子具有极性。即其一端显示正电性，而另一端显负电性。
事后查明，机身破坏的起始点是BS446附近，沿着S— 10L的接缝上，腐蚀部位有裂纹。按照维护规定，要对该 部位进行涡流探伤检查。 但是，航空公司为了经济效益好。安排白天飞行，晚上检 查。由于维修人员夜不观色因素的影响。使得涡流检测效 果降低。 正是这次事故，引起联邦航空局颁发了有关检查机身搭接 缝的通告。并引起国际航空界对于老龄飞机维修工作，尤 其是腐蚀与防护的重视。这个例子很能说明，预防飞机腐 蚀对安全飞行的重要性。 本章主要讲解金属的腐蚀原理与分类，学习飞机腐蚀常见 的形态与维护，并简要介绍飞机常用金属件的防腐措施
2）点蚀的形成 点蚀核是由于介质中活性阴离子（ Cl— ，I— ，F—等）被吸 附在表面膜中某些缺陷处引起的。如金属表面的不均匀性使钝 化膜某些部位较为薄弱，容易被击穿。当某些区域有溶解氧或 其它有害杂质存在时，也容易首先被腐蚀。 3）点蚀的危害 点蚀的失重虽然不大，但被腐蚀露出的裸体金属是阳极，它与 作为阴极的钝化膜相比，面积很小和点蚀坑内封闭电池形成的 自催化酸化，二者使阳极溶解速度很快，严重时会引起管壁穿 孔、泄漏而造成意外事故。另外，点蚀使还能诱发或加剧晶间 腐蚀和应力腐蚀等。 4）措施：避免或减少卤族元素、注意回路材料的表面均匀性， 限制有害杂质进入冷却剂，如汞、铅等。
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1.飞机使用率大大提高：空气中的 粉尘、冰晶等对飞机表面产生撞击、冲刷 等作用，会破坏飞机表面的保护层。
2.全天候飞行的要求：小飞机的高 度比较低。因此受天气影响比较大；大飞 机飞行的高度一般在平流层底部，会遇到 的冰粒、雨水等。
3.飞行性能的提高，采用大量的新 工艺新材料。
4.工业污染：废气、废液、废渣等 会造成飞机表面或一些暴露在外表的金属 结构产生腐蚀。
二、腐蚀的原因
1.腐蚀：是指金属及其制品在生产和使用过程中，在 周围环境因素的作用下，发生破坏变质，造成原有 的化学、物理、机械等性质的改变。
2.金属的抗腐蚀能力取决于：金属本身的特性（化学 稳定性），环境，表面保护层好坏。
三、腐蚀的机理：
1.化学腐蚀：金属与环境介质直接发 生化学作用而产生的破坏。腐蚀过程的特 点是无电流产生，腐蚀产物直接产生并覆 盖在腐蚀处，化学腐蚀往往是在高温干燥 的环境中产生。
Fillet seal： 缝隙处填胶
发现腐蚀的去除与修理
• 打磨 – 必须彻底去除腐蚀产物，露 出金属本色
• 切割 – 把结构件出现腐蚀的部分彻 底割除
• 加强 – 对打磨超标或切割的区域进 行加强修理
• 更换 – 对腐蚀的结构件进行更换新 件
日常维护中的腐蚀预防措施
定期清洁飞机容易污染的 区域，特别是容易受液压油、 强腐蚀介质、电解质污染的 区域或结构件，并重新喷涂 防腐蚀抑制剂。
—— 金材 102 赵红昌 100601206
飞机腐蚀引起的事
故
飞机的腐蚀是一种灾难性 的腐蚀，不仅会造成直接 或间接的经济损失，而且 会造成重大的飞行事故。 1985年8月12日一架波音 747客机，因应力腐蚀断 裂而坠毁，死亡500多人； 2002年5月华航空难造成 225人死亡原因也是飞机 尾部有裂纹引起。
美国挑战者航天飞机在升空几分钟 后爆炸，原因就在于燃烧管腐蚀， 这是一个很惨痛的教训。
飞机金属结构腐蚀原理及种类
飞机金属结构腐蚀产生对应的3要素： 电位差 —— 使用两种不同的材料 电解介质 —— 水、空气（潮湿）、腐蚀物质
（酸等） 正负极导通 —— 搭接等连接
飞机金属结构腐蚀原理
一，腐蚀控制的必要性：
从腐蚀产生的3要素着手，只要其中一个要 素消失，则腐蚀就不会产生。
飞机上金属结构腐蚀预防的主要手段： • 保护表面涂层 • 避免电化接触 • 注意表面处理 • 避免浸液 • 注意液体/湿气的排放
表面涂层
第二层底漆或面漆 底漆层
表面阳极化处理层 金属结构（铝）
专用的防腐涂层 – 防腐油
在飞机内部结构 底漆表面会涂一 层专用的防腐剂
2.电化学腐蚀：是金属上产生若干原 电池，金属成为阳极，被溶解而发生的腐 蚀。其远比化学腐蚀复杂，最显著的特征 是在腐蚀过程中有自由电子参加，产生电
• 典型的结构腐蚀 案例图
典型的飞机腐蚀：
缝隙腐蚀
主要产 生于两 结构间 的缝隙 中。
晶间腐蚀
蚀的预防
• 阻止潮气 • 提供额外的
防腐保护 • 不可取代漆
层 一般不单
独使用
阳极化处理 – Anodize/Alodine
• Anodize：阳极化，是一个电化学过程 • Alodine： 阿洛丁，纯粹的化学变化过
程 • 两者的作用均为：
• 形成防腐的氧化层 • 使得底漆结合的更牢固
封胶处理
Faying seal： 贴合面封胶
2.全天候飞行的要求：小飞机的高 度比较低。因此受天气影响比较大；大飞 机飞行的高度一般在平流层底部，会遇到 的冰粒、雨水等。
3.飞行性能的提高，采用大量的新 工艺新材料。
4.工业污染：废气、废液、废渣等 会造成飞机表面或一些暴露在外表的金属 结构产生腐蚀。
二、腐蚀的原因
1.腐蚀：是指金属及其制品在生产和使用过程中，在 周围环境因素的作用下，发生破坏变质，造成原有 的化学、物理、机械等性质的改变。
2.金属的抗腐蚀能力取决于：金属本身的特性（化学 稳定性），环境，表面保护层好坏。
三、腐蚀的机理：
1.化学腐蚀：金属与环境介质直接发 生化学作用而产生的破坏。腐蚀过程的特 点是无电流产生，腐蚀产物直接产生并覆 盖在腐蚀处，化学腐蚀往往是在高温干燥 的环境中产生。
Fillet seal： 缝隙处填胶
发现腐蚀的去除与修理
• 打磨 – 必须彻底去除腐蚀产物，露 出金属本色
• 切割 – 把结构件出现腐蚀的部分彻 底割除
• 加强 – 对打磨超标或切割的区域进 行加强修理
• 更换 – 对腐蚀的结构件进行更换新 件
日常维护中的腐蚀预防措施
定期清洁飞机容易污染的 区域，特别是容易受液压油、 强腐蚀介质、电解质污染的 区域或结构件，并重新喷涂 防腐蚀抑制剂。
—— 金材 102 赵红昌 100601206
飞机腐蚀引起的事
故
飞机的腐蚀是一种灾难性 的腐蚀，不仅会造成直接 或间接的经济损失，而且 会造成重大的飞行事故。 1985年8月12日一架波音 747客机，因应力腐蚀断 裂而坠毁，死亡500多人； 2002年5月华航空难造成 225人死亡原因也是飞机 尾部有裂纹引起。
美国挑战者航天飞机在升空几分钟 后爆炸，原因就在于燃烧管腐蚀， 这是一个很惨痛的教训。
飞机金属结构腐蚀原理及种类
飞机金属结构腐蚀产生对应的3要素： 电位差 —— 使用两种不同的材料 电解介质 —— 水、空气（潮湿）、腐蚀物质
（酸等） 正负极导通 —— 搭接等连接
飞机金属结构腐蚀原理
一，腐蚀控制的必要性：
从腐蚀产生的3要素着手，只要其中一个要 素消失，则腐蚀就不会产生。
飞机上金属结构腐蚀预防的主要手段： • 保护表面涂层 • 避免电化接触 • 注意表面处理 • 避免浸液 • 注意液体/湿气的排放
表面涂层
第二层底漆或面漆 底漆层
表面阳极化处理层 金属结构（铝）
专用的防腐涂层 – 防腐油
在飞机内部结构 底漆表面会涂一 层专用的防腐剂
2.电化学腐蚀：是金属上产生若干原 电池，金属成为阳极，被溶解而发生的腐 蚀。其远比化学腐蚀复杂，最显著的特征 是在腐蚀过程中有自由电子参加，产生电
• 典型的结构腐蚀 案例图
典型的飞机腐蚀：
缝隙腐蚀
主要产 生于两 结构间 的缝隙 中。
晶间腐蚀
蚀的预防
• 阻止潮气 • 提供额外的
防腐保护 • 不可取代漆
层 一般不单
独使用
阳极化处理 – Anodize/Alodine
• Anodize：阳极化，是一个电化学过程 • Alodine： 阿洛丁，纯粹的化学变化过
程 • 两者的作用均为：
• 形成防腐的氧化层 • 使得底漆结合的更牢固
封胶处理
Faying seal： 贴合面封胶