童瑤 陳衛華
【摘 要】腐蝕給飛機造成危害極其嚴重,腐蝕嚴重地影響飛機的靜強度和疲勞強度,造成飛機零部件壽命降低,提前失效,甚至造成飛行事故,危及飛行安全。對Cessna 172R飛機常見腐蝕特點以及預防措施進行研究,將腐蝕所造成的影響和危害降低到最低程度,對保障該機型運行安全有重要意義。
【關鍵詞】Cessna 172R;腐蝕;預防措施
中圖分類號: V267 文獻標識碼: A 文章編號: 2095-2457(2018)19-0050-002
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.19.021
Research on Corrosion and Prevention of Cessna 172R Aircraft
TONG Yao CHEN Wei-hua
(SUINING SUB-COLLEGE of CAFUC,Suining Sichuan 629000,China)
【Abstract】Corrosion causes extremely serious damage to the aircraft.Corrosion seriously affects the static strength and fatigue strength of aircraft.The life of aircraft components is reduced,early failure,even causing flight accidents, endangering flight safety.The common corrosion characteristics and preventive measures of Cessna 172R aircraft are studied.The impact and damage caused by corrosion are reduced to a minimum.It is of great significance to ensure the safe operation of the aircraft.
【Key words】Cessna 172R;Corrosion;Preventive measure
1 腐蝕的概念及分類
1.1 腐蝕的概念
腐蝕是材料受環境介質的化學、電化學和物理作用產生的損壞或變質現象, 包括化學、電化學與機械因素或生物因素的共同作用。飛機的腐蝕會使各受力結構的剛度、強度降低, 系統及其附件的工作失靈,這不但會增加維修工作量,影響飛機的持續適航性和出機率,還會影響到飛機的各種技術參數并影響到飛機的使用壽命,甚至嚴重危及飛行安全。
雖然復合材料和鈦合金的用量在逐步增加,但金屬材料依然作為航空工業的基本材料,占整機重量的80%左右。據國際航空運輸協會報告統計,飛機結構維修費用的95%用于與腐蝕損傷有關的結構維修。研究飛機金屬結構腐蝕是為了防止和控制金屬腐蝕的危害,延長金屬材料的使用壽命。
1.2 金屬腐蝕定義及分類
金屬和它所處的環境介質之間發生化學,電化學或物理作業,引起金屬的變質和破壞稱為金屬腐蝕。金屬腐蝕按其腐蝕的過程可分為化學腐蝕和電化學腐蝕;按腐蝕形式分類,又可分為全面腐蝕和局部腐蝕;按腐蝕的環境分為應力腐蝕、大氣腐蝕、海水腐蝕和微生物腐蝕等,詳見下表1所示。
表1 金屬腐蝕分類及定義
金屬按其成分可分為純金屬和合金兩大類,飛機結構大部分材料使用合金材料,需要強度大或有耐磨要求的構件一般使用鋼件或銅件,因此帶來不同金屬相接的問題,造成不同金屬之間的電位差和導電通路,而各個部件組裝在一起時,縫隙會存在水和臟物形成電解質,這就構成了電化學腐蝕的條件。
2 Cessna 172R飛機金屬結構腐蝕
2.1 腐蝕的原因分析
Cessna 172R飛機是某飛行訓練單位的主力機型,自引進以來已運行10多年,且單機飛行時間均上萬小時,屬于老齡化飛機,除起落架次,日歷時限以及運行時間外,在日常使用過程中,影響飛機結構腐蝕的因素是多方面的,大致分為材質因素和環境因素。
水分和污染是Cessna 172R飛機腐蝕的主要原因,如沙塵和大氣灰塵、滑油、油脂和廢氣殘余、含鹽水分和鹽分潮氣以及濺出的蓄電池液體和清潔劑等。
Cessna 172R飛機腐蝕嚴重區域一般是蒙皮,機體框架、操縱系統搖臂,艙門,操縱鋼鎖連接螺栓等,這些屬于直接表面腐蝕,結構暴露在磨損、雨霧、濕氣和污染物的環境中,其保護涂層容易受到砂粒等其它外來物的損傷以及因維修不當引起機械損傷。接觸霧化鹽或含鹽的空氣,發動機排出的廢氣,腐蝕可能加劇。
2.2 Cessna 172R飛機常見腐蝕的故障形式及維護措施
在日常維護工作中,Cessna 172R飛機機體常見的故障形式一般有以下幾種:①蒙皮變形、裂紋;②結構件裂紋;③鉚釘、螺釘松動;④機體結構腐蝕等。
蒙皮變形的主要形式常見的為鼓脹和下陷,即蒙皮出現了永久性變形。
在日常維護中應做到:
(1)防止蒙皮壓傷變形,如,較重的機件拆下后不要放在蒙皮上。
(2)防止蒙皮剛度下降。如,工作中注意不要損傷蒙皮。
(3)防止蒙皮劃傷。如,工具等不能隨意擺放在蒙皮上。
機體在使用過程中,由于構件受力后變形和飛機振動的影響,鉚釘和螺釘可能松動、甚至脫落。因此,在日常維護中應做到:
(1)在每次飛行后,對鉚釘、螺釘的安裝情況進行檢查。
(2)安裝螺釘時嚴格按照手冊給出的力矩值進行緊固,有保險孔的螺帽要打好保險。
3 飛機結構腐蝕的判斷及預防
3.1 常見腐蝕判斷方法
鋁合金和鎂合金:腐蝕初期呈灰白色斑點,發展后出現灰白粉末狀腐蝕產物,刮去腐蝕產物后底部出現麻坑。
合金鋼及鋼:腐蝕剛開始時,金屬表面發暗,進一步發展變成褐色或棕紅色,甚至出現蝕坑,刮去腐蝕產物后,底部呈暗灰色,邊緣不規則。
銅合金:氧化銅是黑色,氧化亞銅是棕紅色,硫化銅是黑色,氯化銅是綠色,所以銅腐蝕后可呈現出棕紅、綠、黑色。
鍍錫、鍍鎘、鍍鋅零件:腐蝕呈白色、灰色和黑色斑點或白色粉末薄層,如果基體金屬腐蝕了,則腐蝕產物與基體金屬的腐蝕產物相同。
鍍鋁零件:腐蝕呈白色或黑色,嚴重時表面脫落,裸露出基體金屬。
不銹鋼:腐蝕往往是出現黑色斑坑點。
3.2 腐蝕預防措施
因為腐蝕是持續的,唯一有效的控制辦法是有計劃的持續檢查、清潔和表面處理。在防腐中最普遍使用的是漆層,將金屬結構與環境及腐蝕介質隔絕開。
(1)加強對維護人員的防腐教育和培訓;
(2)經常性、定期疏通漏排水孔和漏排水通道,要經常通風,以排除水蒸氣;
(3)定期清潔容易污染的區域,并重新噴涂防腐蝕抑制劑;
(4)經常性地檢查易腐蝕環境結構件,徹底清除腐蝕產物;
(5)在雨季、高溫、潮濕季節中,縮短檢查周期,加強防腐蝕檢查。
維護人員應嚴格按照結構維修手冊SRM、維護手冊AMM的有關章節的要求,徹底清除腐蝕痕跡、腐蝕產物或更換腐蝕件,將腐蝕所造成的影響和危害降低到最低程度。
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