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飞机结构腐蚀及防护修理

发表时间：2020/11/4 来源：《基层建设》2020年第21期作者：仇明明

[导读] 摘要：文章目的是主要针对军用飞机结构腐蚀情况进行分析研究，做好腐蚀的修理与防护，确保飞行安全和经济运行。

        山东太古飞机工程有限公司山东省济南市 250000
        摘要：文章目的是主要针对军用飞机结构腐蚀情况进行分析研究，做好腐蚀的修理与防护，确保飞行安全和经济运行。方法是对修理中遇到的典型飞机结构腐蚀进行分析，找出腐蚀的主要原因，并作出针对性修理与防护措施。结果是飞机结构腐蚀得到了有效的控制，维修费用大大降低，飞机的飞行安全和使用寿命得到保障。结论军用飞机结构腐蚀越来越严重，日常维修中必须做到预防为主，防治结合，把腐蚀消灭在萌芽状态。
        关键词：腐蚀；修理；防护
        引言
        飞机机体腐蚀是指机身材料（通常指金属）在其外界环境作用下逐步变质和破损。腐蚀除了会严重影响飞机的利用率和使用寿命外，还会挺长飞机的维修时间和维修成本，同时还会危及飞机的飞行安全，严重时可能会酿成重大的空难事故。由于通用飞机作业的复杂性和多样性，所以其机身的腐蚀防护及修理工作就显得尤为重要了。
        1飞机腐蚀的特点
        (1)结构腐蚀的随机性:①、在不同的机型中,有些机种如YS-I、L-76等飞机结构腐蚀并不严重,而有些机种如AH-24、AH-30等飞机结构腐蚀却很严重。②、在同一架飞机上,机上的有些构件不易腐蚀,而有些构件却很容易被腐蚀。③、在同一构件上,有的部件已被腐蚀穿透,而有些部位却还没有发生腐蚀。结构腐蚀的随机性反映了飞机结构腐蚀的复杂性,因此,结构腐蚀难以预测和监控。(2)结构腐蚀的偶然性:据资料介绍,TY-4飞机的结构腐蚀是在使用了30年后在一次偶然的机会才发现的:而H-6飞机也是在使用了15年之后偶然发现中央翼大梁结构腐蚀和机身对接螺栓孔处有严重腐蚀坑和腐蚀裂纹。飞机结构腐蚀这种偶然性,反映了我们对结构腐蚀认识不足,而且,对于腐蚀结构的检测方法,目前还只是停留在目视检查的基础上,在结构不开敞的区域或目视检查不到的区域,我们依然是无能为力。
        2腐蚀的防护与修理
        2.1加强防腐工作对腐蚀的抑制及延缓作用
        腐蚀的发生是不可避免的,但预防腐蚀和延缓腐蚀显得尤为重要。发生结构腐蚀后,首先应严格按照结构维修手册有关章节的要求,彻底清除腐蚀或更换腐蚀件。在防腐中最普遍使用的是喷漆,它主要是将金属结构与环境及腐蚀介质隔绝开。因此,漆层质量的好坏,直接影响防腐效果,这一步是作好防腐工作的关键.所以在清除腐蚀时一定要认真彻底,喷漆要严格按工艺要求执行。正确使用和喷涂防腐剂，是控制腐蚀的又一种方法。由于腐蚀是不可避免的,正确使用防腐剂就显得尤为重要，还可以大大地抑制腐蚀形成条件,延缓腐蚀的发生。
        2.2腐蚀的控制
        在飞机结构的修理过程中，腐蚀的修理占很大比重，是重点、难点修理部分。腐蚀的严重程度对维修难易程度和飞机结构寿命有着直接的影响，所以对腐蚀的控制显得尤为重要。飞机进场维修时，首先严格按技术文件结合检测设备对飞机全面检查，发现腐蚀部位，划分腐蚀损伤程度，判断是可允许损伤（仅表面处理即可修复）、可修理损伤（表面处理后仍需加强修理）还是不可修理损伤（换新处理）。对未发生腐蚀的部位和舱段进行防水修理，用密封胶、腻子布、防雨水胶带等对机体结构进行密封，防止雨水进入。同时对飞机进行排水改进，对没有排水措施的舱段增加排水通道和配打漏水孔，确保能将偶尔流进的雨水排出。这样能有效地控制腐蚀的产生速度。

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对已发生的结构腐蚀，用砂纸或风动工具打磨，打磨后不允许留有凹坑，对于槽内腐蚀必须在周围允许范围内打磨成光滑曲面；对于桁条和蒙皮腐蚀，沿宽度方向打磨成光滑曲面，沿长度方向在腐蚀坑的两端打磨，每边打磨程度至少是腐蚀深度的5~10倍，并光滑过渡。腐蚀深度打磨干净后，再打磨0.05~0.1倍腐蚀深度，然后用水磨砂纸打磨光滑，用量具测量打磨深度应满足修理标准。打磨后对打磨表面进行防护处理，铝合金涂阿洛丁溶液保护，钢件涂205防腐剂保护，镁合金涂亚硒酸溶液保护，溶液严格按要求控制。形成保护层后表面可以再涂漆层防护。腐蚀物清理干净后再进行防水和加强修理，这样能有效地控制腐蚀的进一步发展。腐蚀产生后，必须及时处理，严格按工艺要求清除所有的腐蚀部位，千万不能怕腐蚀清除时会减弱结构强度而在没有完全清除腐蚀的情况下进行加强和防腐，这样会掩盖腐蚀的发展，存在事故隐患。日常修理工作中，加强对机体结构的通风和除潮；对拆下的零部件进行密封保管；控制存放环境；修理中采用湿装配；修理中不采用强腐蚀溶剂；裸露的紧固部位涂防腐蚀软膏等，都是控制腐蚀的有效手段。
        2.3结构腐蚀部位的检查与判断方法
        飞机结构腐蚀部位的检查与处理,是防止机体结构进一步腐蚀恶化的关键。国外对飞机的腐蚀及防护研究工作开展较早,采用的腐蚀控制手段也比较先进。如美国在飞机一些重要承力构件上,装有许多体积很小的传感器,利用结构腐蚀后材料变薄而电阻值改变的原理,能及时探测到腐蚀损伤部位并记录显示。我国目前现有的腐蚀监控手段还比较落后,一般是在大修时利用一些简单工具普查。腐蚀部位的判别方法一般有以下几条原则:(l)形貌外观。基体表面出现脱漆、鼓饱,严重腐蚀部位出现层状剥离及疏散现象。(2)颜色观察。腐蚀部位与完好的基体相比已失去金属光泽,失去强度和塑性。轻轻拨动时,铝、镁合金件可见灰白色粉末下掉;钢件的腐蚀部位有红褐色锈斑。(3)对腐蚀部位轻轻敲击时,失去清脆的金属声.(4)腐蚀一般始于棱边、孔壁、划伤涂层或氧化膜受到破坏处,并向基体内部发展,同时也向表层蔓延。(5)机体结构中有不同电位的金属或非金属导体相接触的部位,易产生腐蚀。(6)腐蚀部位由于腐蚀产物的形成导致电阻增大,可用涡流电导仪进行测量,对比分析进行判断。
        2.4选择防腐性能较好的涂层系列,增强表面防护层
        导致飞机结构件腐蚀的原因之一是防护层失效,因此选择较好地防护涂层系列以增强表面防护能力是非常必要的。例如:我厂的运八飞机翻修时,结构件的腐蚀层就采用了漆一胶联用防护系统。油漆采用英国产进口油漆,提高了油漆质量,加强油漆质量控制。同时,分别针对铝合金结构件、镁合金结构件和双金属接触产用不同的防腐措施,对易腐蚀部位视情况做预防处理,涂密封胶层或防护面漆,从而使结构件腐蚀降到最低限度。
        结语
        结构腐蚀已是机体结构损伤的主要形式，飞机在维修过程中，约有80%的结构修理工作是针对机体结构腐蚀进行的，因此，腐蚀问题必须引起高度重视，加强防腐工作的开展，预防为主，防治结合。结合文中的分析，提出几点建议：1）开展腐蚀问题的研究和试验，并将研究成果应用到实际中去，切实提高飞机的防腐能力，确保飞机在全寿命内不发生重大腐蚀问题。2）加强新涂层的开发与研究，提高表面处理和喷涂工艺。3）加强飞机使用及维护人员的基础教育和机务作风建设，增强人员素质。4）广泛宣传、全员参与，使每位工作者都能获得必要的防腐知识，建立起腐蚀危机安全与我密切相关的工作意识，避免人为原因引发的腐蚀问题。同时，让大家养成好的工作习惯，早发现、早报告、早处理，将腐蚀消灭在萌芽状态。
        参考文献
        [1]陈跃良.海军飞机结构腐蚀控制及强度评估[M].北京：国防工业出版社，2009.
        [2]张蕾，陈群志，刘慧丛，等.飞机外部IMR21纳米复合涂层在典型加速腐蚀环境中的腐蚀失效行为[J].表面技术，2014，43（2）：36—41.
        [3]汪定江，潘庆军.军用飞机的腐蚀与防护[M].北京：航空工业出版社，2006.