飛機腐蝕的類型及其防護措施

張吉琴

摘要：近些年來，隨著航空事業的蒸蒸日上，對推動社會經濟發展做出了不可磨滅的貢獻。隨著飛機服役時間的增加，有效地檢查出飛機結構上存在的各種腐蝕，并予以去除，更是成為延長飛機使用壽命的關鍵。所以，我們必須要加強對飛機腐蝕原因的研究，針對不同的腐蝕問題采取不同的防護措施，最大限度地降低飛機腐蝕，這是當前我們航空領域亟待研究的重要課題。

關鍵詞：飛機腐蝕；腐蝕原因；防護措施；結構腐蝕；電化學腐蝕；應力腐蝕 文獻標識碼：A

中圖分類號：V267 文章編號：1009-2374（2015）21-0114-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.057

1 飛機腐蝕類型介紹

1.1 結構腐蝕

飛機結構腐蝕指的是飛機結構受到周邊環境的影響，比如空氣濕度大，使飛機的結構構件材料發生質變，結構強度降低，達不到原來飛機安全飛行設計

要求。

1.2 電化學腐蝕

飛機電化學腐蝕指的是飛機的一些金屬構件同電解質溶液接觸后，二者發生氧化還原反應，使得金屬構件的晶格排列順序發生變化，金屬構件原有的物理、化學以及機械性能同設計要求不相符。

1.3 應力腐蝕

飛機應力腐蝕指的是飛機上的一些構件在拉應力和腐蝕介質作用下產生的腐蝕。這類腐蝕一般在飛機構件的高接應力區出現，這類腐蝕對飛機的危害性最為嚴重，被腐蝕的構件上產生樹枝狀的裂紋，并且裂紋被腐蝕物覆蓋，如果不經仔細檢查很難發現。

2 解決飛機腐蝕問題的對策和防護措施

2.1 做好飛機設計階段的防腐蝕性工作

飛機的腐蝕問題一般出現在使用階段，為了能夠有效避免飛機使用過程中出現腐蝕問題，應加強飛機設計階段的防腐蝕工作，避免在飛機使用過程中因飛機發生腐蝕再采取相關的處理措施，增加維修費用和降低飛機飛行的安全系數。所以在飛機設計階段就將防腐蝕作為設計的重要內容，合理制定防腐蝕設計方案，最大限度地減少飛機腐蝕問題和腐蝕所產生的危害。就飛機防腐蝕設計工作應做好以下三點：第一，根據飛機的使用環境對所有容易造成飛機腐蝕的因素進行考慮，并采取相應的措施；第二，根據飛機使用環境的不同，加強對防腐蝕材料及防腐蝕制造工藝的合理選擇；第三，對飛機中容易發生腐蝕的構件和結構進行特殊處理。

2.2 采用先進的防腐蝕材料

2.2.1 內部連接件防護材料。飛機內部連接件防護材料的滲透性和水置換性比較好，能夠將飛機結構縫隙處、機體材料孔隙中的水分及水性腐蝕介質置換到外邊，并在這些孔隙內部和結構縫隙處形成一層防止腐蝕介質再次進入到這些位置造成腐蝕的保護膜。對于已經被腐蝕的飛機構件或部位，使用內部連接件材料可有效減緩腐蝕的進一步發展。該種材料目前已經在國內外的民用飛機和軍用飛機設計制造中得以廣泛的應用。

2.2.2 飛機表面清洗劑。飛機表面清洗劑是一種合成清洗劑，清洗劑中含有表面活性劑、無機緩蝕劑、有機緩蝕劑和少量的助劑。這類清洗劑主要作用是去除飛機表面上的油污和抑制飛機表面金屬腐蝕，并且對除金屬材料外的其他材料無任何影響。此外，該種材料不含有毒物質和污染環境的物質，是一種綠色環保，性能穩定的表面清洗劑，該種清洗劑已在航空領域得以廣泛的使用，防腐蝕效果良好。

2.2.3 表面硬膜脫水防銹劑。表面硬膜脫水防銹劑主要是針對飛機表面損傷，基體材料外漏時所使用的臨時性防護材料。避免飛機基體裸漏在空氣中或者其他惡劣環境中發生腐蝕。通常該種防銹劑的防護周期為半年到一年。

2.3 采用先進的防腐蝕技術

飛機的飛行環境比較復雜，使用頻率高，只通過常規性的防腐維護保養是難以達到飛機的相關防腐蝕要求的。為了能夠盡可能地避免飛機發生腐蝕，必須要根據飛機在使用過程中比較常見的腐蝕問題進行深入的研究，進而針對問題采取行之有效的技術措施。

2.3.1 提高金屬的抗氧化能力。在飛機設計制造過程中對飛機的鋁質構件或者鋁合金構件進行熱處理，使這些構件表面形成氧化膜（Al2O3氧化膜），可有效提高這些構件的抗氧化能力。

2.3.2 對于應力腐蝕的處置。應力腐蝕對飛機的危害性極大，為了能夠規避或減少該種腐蝕在飛機上發生，目前科研領域已開發了多種耐應力腐蝕的不銹鋼，比如高純度奧氏體鎳鉻鋼、高硅奧氏體鎳鉻鋼、奧氏體雙相鋼等。這些鋼材的質量輕、強度和韌性好。其中奧氏體雙相鋼能夠在高溫高壓環境中發揮其抗腐蝕性能，此外該種鋼材還具有抗小孔腐蝕和抗縫隙腐蝕性能。該種鋼材已在國內外的飛機制造領域中得以廣泛的應用。在對飛機的金屬設備結構進行設計時要充分考慮到應力，盡可能地減少金屬設備結構的應力集中。目前，噴丸處理是一種新型的防應力腐蝕技術，將該項技術運用到飛機金屬設備結構中可使金屬設備結構表面的拉應力轉化為壓應力。

2.3.3 大氣腐蝕飛機的防護措施。飛機腐蝕最為常見的就是大氣腐蝕。特別是高溫、高濕及高鹽分空氣對飛機的腐蝕更為嚴重。關于大氣腐蝕飛機的防護措施目前比較常用的有兩大措施，即暫時性大氣腐蝕防護和長期大氣腐蝕防護。暫時性大氣腐蝕防護常用的防護方法有：（1）水溶液緩蝕法。該方法主要是利用緩蝕劑分子在飛機金屬構件表面生成不溶性保護膜，變金屬表面活化態為鈍化態。比較常用的緩蝕劑主要有亞硝酸鹽、磷酸鹽、苯甲酸等。（2）防銹油緩蝕法。防銹油是以礦物質為基體，添加油性溶液緩蝕劑及輔助劑配置而成的，輔助劑一般有抗氧化劑、防霉劑以及消融劑等；將防銹油噴涂或涂刷到飛機金屬構件表面上可抑制其被腐蝕。該種方法在飛機的制造環節、運輸環節和貯存環節中使用得較多。長期大氣腐蝕防護措施一般是在飛機的制造過程中通過電鍍、添加有機涂層、熱浸鍍金屬、磷化或鈍化等方式對飛機的鋁合金或鋁材料設備或構件進行處理，可達到長期防止大氣腐蝕的目的。

2.4 做好飛機的常規防腐蝕維護工作

2.4.1 定期對飛機進行清洗。定期對飛機進行清洗，保持其結構表面清潔是飛機防腐蝕的最基本的要求。飛機在飛行過程中不可避免地會在其機體結構表面留有灰塵、細小的金屬碎屑以及其他腐蝕性介質等物質，這些物質吸收空氣中的水分會加劇飛機結構局部環境的腐蝕。此外，如果飛機結構表面的金屬碎屑不及時的清理掉，可能飛機在下次的飛行中金屬屑在氣流作用下會劃傷飛機表面，對飛機表面的防護層造成破壞，進而降低飛機表面的防腐蝕性能。

2.4.2 定時對飛機進行檢查和修復。飛機零部件的防護層通常厚度比較薄，容易受外力作用劃傷，應在日常的飛機檢查維護工作中仔細地檢查這些部位，發現有劃傷應及時修復。對于那些無法及時修復的損傷防護層，應使用防腐劑進行防護，避免飛機零部件的防護層在沒有防腐劑的保護下加劇腐蝕程度。

參考文獻

[1] 梁定平，劉鈞賢，郭龍.淺談飛機的腐蝕原因與防護措施[J].科技信息，2010，（11）.

[2] 王曉英.飛機腐蝕常見種類及防腐措施[J].科技風，2010，（2）.

[3] 劉星北，陳穎，胡錦旋，張佳佳，劉亞奇.淺談國內航空材料的腐蝕與防護[J].民用飛機設計與研究，2009，（S1）.

[4] 張澤強，徐吉輝，張艷波，李薇.飛機鋁合金結構腐蝕與防護分析[J].航空維修與工程，2009，（6）.

[5] 劉洵，王建平，朱慶祥.飛機腐蝕與維護[J].中國民用航空，2002，（6）.

[6] 牛志燕.飛機腐蝕的原因與防護控制[J].航空工程與維修，2001，（1）.

[7] 宋慧志.飛機腐蝕與防護[J].飛機設計，2006，（1）.

（責任編輯：黃銀芳）