去腐蝕產物膏及氧化膏性能研究

王強，劉波，孫志華，姜國杰（中航工業北京航空材料研究院 航空材料先進腐蝕與防護航空科技重點實驗室，北京 100095）

去腐蝕產物膏及氧化膏性能研究

王強，劉波，孫志華，姜國杰
（中航工業北京航空材料研究院 航空材料先進腐蝕與防護航空科技重點實驗室，北京 100095）

目的 研究自主研發的BT-2G鋼腐蝕產物去除和快速磷化膏、ALT-1鋁合金去腐蝕產物膏以及LYG-2鋁合金局部化學氧化膏性能。方法 觀察并檢測各種膏體的外觀、流淌度、處理時間，并研究BT-2G處理樣品的漆膜結合力及氫脆性能，ALT-1的去腐蝕效率和基體腐蝕性，LYG-2處理樣品的漆膜結合力和耐蝕性。結果 各種膏體均勻濃稠，流淌度均小于1 mm，在3 h內均可以完成處理過程，另外，BT-2G處理的樣品可以通過漆膜結合力和氫脆測試，ALT-1的去腐蝕效率大于90%且對基體基本無腐蝕性，LYG-2通過漆膜結合力測試且中性鹽霧72 h無腐蝕。結論各種膏體均滿足飛機外場維修使用要求，可應用于維護/維修。

腐蝕產物；膏；維護/維修；局部氧化

飛機在外場服役過程中，會不可避免地發生局部區域的腐蝕，如機身蒙皮、機翼壁板螺釘連接部位、油箱等部位[1]。如果不及時維修和維護，腐蝕將快速蔓延，之后將嚴重影響飛機零部件的結構強度。飛機將在大修之前被迫停止使用，甚至引發飛行過程中的事故，造成巨大的損失。為預防上述問題的發生，飛機的日常維修維護至關重要[2]。

目前飛機外場維修主要采用機械打磨去除腐蝕產物，之后使用磷化溶液處理鋼零部件，或者使用Alodine1200S處理鋁合金零部件。機械打磨的缺點在于不能完全去除腐蝕產物，殘留的腐蝕產物為飛機的安全留下隱患。如果使用溶液處理零部件，溶液中的酸性物質可能流入縫隙中，造成其他腐蝕，而且對于垂直于水平面的部位，流動的溶液也無法處理[3—4]。

基于上述原因，開展了中航工業北京航空材料研究院自主研發的BT-2G鋼腐蝕產物去除及快速磷化膏、ALT-1鋁合金去腐蝕產物膏、LYG-2鋁合金局部化學氧化膏的性能研究。上述產品可以有效去除腐蝕產物，并形成磷化膜或氧化膜，而且流淌度低，不會滲透進入縫隙，也可以處理溶液無法處理的零部件。由于膏體可以長時間附著在零件表面，去腐蝕效果和形成的氧化膜或磷化膜的性能也優于溶液處理后的零件[5—7]。

1　實驗

BT-2G鋼腐蝕產物去除及快速磷化膏的性能試驗內容包括：外觀、流淌度、處理時間、漆膜結合力和氫脆；ALT-1鋁合金去腐蝕產物膏的性能試驗內容包括：外觀、流淌度、處理時間、去腐蝕效率和基體腐蝕性；LYG-2鋁合金局部化學氧化膏的性能試驗內容包括：外觀、流淌度、處理時間、漆膜結合力和耐蝕性。其中外觀采用目視法觀測，流淌度的測定方法如下：制備尺寸為90 mm×120 mm×0.5 mm，并有10 mm× 10 mm缺口的金屬片模板，以及尺寸為90 mm×120 mm的玻璃板。將金屬片模板平放在玻璃板上，在缺口處涂滿軟膏并刮平，取走模板，讓玻璃板在空氣中垂直放置30 min，測量膏體向下流淌的距離，處理時間的測定方法為記錄試樣顏色發生變化的時間。漆膜結合力的測定參照GB/T 9286漆膜劃格試驗[8]和GB 1720漆膜附著力測定法[9]。氫脆試驗參照HB 5067.1氫脆試驗方法[10]。去腐蝕效率的測定方法如下：測定使用去腐蝕膏1次去除的質量和腐蝕產物的總質量。基體腐蝕性的測定方法如下：測量未發生腐蝕試片使用去腐蝕膏前后的質量差。耐蝕性的測定參照ASTM B117中性鹽霧試驗[11]。

2　結果

2.1BT-2G性能研究

BT-2G鋼腐蝕產物去除及快速磷化膏的性能試驗結果：外觀為白色均勻濃稠物，流淌度為0.5 mm，處理時間為1.5 h，漆膜結合力等級為0級，氫脆試驗200 h后不破斷。該結果說明，BT-2G可以作用于任何位置和狀態的零部件表面而不會流淌，其優點為膏體中的化學物質長時間作用于涂覆區域而且不污染其他區域，也不會污染操作環境。處理時間為膏體完成腐蝕產物清除及磷化過程所需的時間，作用前后的試樣表面形貌如圖1所示?？梢钥闯觯?Cr18Ni11Nb不銹鋼和45#鋼的原始試樣表面有較多腐蝕產物，經BT-2G處理1.5 h后，表面紅色銹蝕消失，不銹鋼表面生成淺灰色的膜層，而45#碳鋼表面生成深灰色的膜層。表明腐蝕產物已去除干凈，而且試樣表面生成了灰色的磷化膜層。

圖1　BT-2G除銹前后表面形貌Fig.1　Surface morphology of removing rust before and after using BT-2G

參照GB/T 9286漆膜劃格試驗和GB 1720漆膜附著力測定法測試0Cr18Ni11Nb不銹鋼和45#鋼經BT-2G處理后試樣與有機漆膜的結合力，其中漆膜選用H06-0371高固體份環氧底漆，測試結果照片如圖2所示?？梢钥闯觯捎脙煞N測試方法獲得的測試結果一致，不銹鋼和碳鋼的漆膜結合力均為0級。表明經BT-2G處理后試樣表面形成的磷化膜具有提高漆膜結合力的效果。

圖2　漆膜結合力測試結果Fig.2 The result of binding force test

經BT-2G處理1 h的30CrMnSi氫脆試棒（缺口強度σbH為1958.6 MPa）氫脆試驗200 h后不發生破斷，表明BT-2G不會對高強度鋼產生氫脆影響。

2.2ALT-1性能研究

ALT-1鋁合金去腐蝕產物膏的性能試驗結果：外觀為亮橙色均勻濃稠物，流淌度為0.4 mm，處理時間為1.5 h，去腐蝕效率為90%，基體腐蝕性為5 mg/dm2。該結果說明，ALT-1可以作用于任何位置和狀態的零部件表面而不會流淌，其優點為膏體中的化學物質長時間作用于涂覆區域而且不污染其他區域，也不會污染操作環境。處理時間為膏體完成腐蝕產物清除所需的時間，作用前后的試樣表面形貌如圖3所示。其中選用HB 5257腐蝕產物清除中鋁合金腐蝕產物清除方法作為對比試驗[12]。從圖3中可以看出，化學溶液方法和ALT-1均可以清除鋁合金表面的腐蝕產物，但ALT-1具有更好的清除效果。通過計算可知，ALT-1的去腐蝕效率可達90%。另外，ALT-1對于鋁合金基體基本無腐蝕，對基體質量影響為5 mg/dm2。

圖3　ALT-1和化學溶液除油除銹前后表面形貌Fig.3　Surface morphology of removing rust before and after using ALT-1 and chemical solution

2.3LYG-2性能研究

LYG-2鋁合金局部化學氧化膏的性能試驗結果：外觀為橙色均勻濃稠物、流淌度為0.3 mm、處理時間為1 h、漆膜結合力等級為0級、中性鹽霧72 h后試樣表面無任何腐蝕點。該結果說明，LYG-2可以作用于任何位置和狀態的零部件表面而不會流淌，其優點為膏體中的化學物質長時間作用于涂覆區域而且不污染其他區域。另外，處理完成后的LYG-2為干粉狀，便于清理和收集，不會污染環境。處理時間為膏體氧化所需的時間，作用前后試樣的表面形貌如圖4所示。LYG-2處理后的試樣表面呈金黃色，中性鹽霧72 h后試樣表面無任何腐蝕點。

圖4　LYG-2處理試樣形貌及中性鹽霧72 h試樣形貌Fig.4　Surface morphology of samples treated with LYG-2 and after neutral salt spray for 72 h

參照GB/T 9286漆膜劃格試驗和GB 1720漆膜附著力測定法測試2024經LYG-2處理后試樣與有機漆膜的結合力，其中漆膜選用H06-0371高固體份環氧底漆，測試結果照片如圖5所示。從圖5中可以看出，采用兩種測試方法獲得的測試結果一致，漆膜結合力均為0級。表明經LYG-2處理后試樣表面形成的氧化膜具有提高漆膜結合力的效果。

圖5　漆膜結合力測試結果Fig.5 The result of binding force test

3　結論

BT-2G鋼腐蝕產物去除及快速磷化膏為白色均勻濃稠物，流淌度為0.5 mm，處理時間為1.5 h，不會造成氫脆，在鋼表面生成的磷化膜與有機漆膜的結合力為0級；ALT-1鋁合金去腐蝕產物膏為亮橙色均勻濃稠物，流淌度為0.4 mm，處理時間為1.5 h，去腐蝕效率為90%，對金屬基體無腐蝕性；LYG-2鋁合金局部化學氧化膏為橙色均勻濃稠物，流淌度為0.3 mm，處理時間為1 h，生成的膜層漆膜結合力為0級，中性鹽霧72 h不發生腐蝕。

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Performance of Rust Removal Paste and Oxidation Paste

WANG Qiang,LIU Bo，SUN Zhi-hua，JIANG Guo-jie
（Aviation Key Laboratory of Science and Technology on Advanced Corrosion and Protection for Aviation Material，AVIC Beijing Institute of Aeronautical Materials，Beijing 100095，China）

Objective To study the performance of BT-2G steel rust removal and rapid phosphating paste,ALT-1 aluminium alloy rust removal paste and LYG-2 aluminium alloy partial oxidation paste which are developed by ourselves.Methods The appearance,the mobility and the reaction time of different pastes were observed and tested,the coating binding force and the hydrogen embrittlement of BT-2G were studied as well as the rust removal efficiency and the corrosivity for matrix of ALT-1 and the coating binding force and the corrosion resistance of LYG-2.Results The pastes were uniform thick liquids,the mobility was less than 1 mm,the process can be completed within 3 h.Moreover, the samples which were treated with BT-2G can pass the test of coating binding force and hydrogen embrittlement,the rust removal efficiency of ALT-1 was above 90%,ALT-1 had no corrosion influence on matrix.The samples treated with LYG-2 can pass the test of coating binding force and there was no corrosion after neutral salt spray for 72 h. Conclusion The pastes can satisfy the request of airfield maintenance,and can be applied in the aircraft maintenance/ repair.

corrosion product；paste；maintenance/repair；partial oxidation

2015-09-25；Revised：2015-10-12

10.7643/issn.1672-9242.2016.01.006

TJ07；TG174

A

1672－9242（2016）01－0029-04

2015-09-25；

2015-10-12

王強（1985—），男，內蒙古人，碩士，工程師，主要研究方向為材料腐蝕與防護。

Biography：WANG Qiang（1985—），Male，from Inner Mongolia，Master，Engineer，Research focus：materials corrosion and protection.