裝配因素對飛機防腐性影響的探究分析

李楊 王強

摘要：飛機在周圍環境因素影響下的結構腐蝕將嚴重影響飛行安全。在飛機的生命周期中，腐蝕是不可避免的，因此防止和延緩腐蝕尤為重要。為了防止飛機結構的腐蝕，除了選擇合適的金屬材料、涂層、密封劑和有效的排水系統外，使用防腐劑也是一個重要的措施。中國民用航空局頒布的Ccar-25-r4運輸航空器適航標準（民航局令第209號）對航空器防腐提出了具體要求。防腐劑通常具有很好的滲透性，可以滲透到非常小的裂縫和孔洞中，取代水而形成一層保鮮膜。

關鍵詞：裝配因素;飛機防腐性;影響

1防腐劑滲漏試驗

探討機身結構、鉚接成型質量、密封和裝料等因素對防腐蝕效果的影響。本文通過模擬機身蒙皮桁架連接結構制造裝配試驗件，進行對比試驗，分析不同裝配因素對飛機耐腐蝕性能的影響和重要性。

1.1試驗方案設計

（1）結構形式。分別設計如圖1、圖2所示的封閉曲面蒙皮盒體結構與平面開敞盒體結構各一件，均使用雙層蒙皮，蒙皮厚度與機體蒙皮規格一致，均分布3根長桁，試驗件長桁間距與實際機體長桁間距相同，中間長桁再另加1層夾層墊片。（2）連接要求。蒙皮長桁區域連接，底面采用埋頭鉚釘連接，盒體結構部分使用凸頭鉚釘連接。為驗證鉚釘成形因素對防腐劑滲漏的影響，本次試驗件對3排長桁連接的緊固件做如圖3的排布，即每5顆鉚釘分別做標準成形與非標準成形。（3）密封要求。試驗件相關涂膠密封信息如圖3所示，其中紅邊代表填角密封，底黑色代表做貼合面密封。（4）充壓要求。對封閉曲面蒙皮盒體結構，充壓至同等飛機所承受的壓力，并保壓一定時間，用于對比平面蒙皮開敞盒體結構。

1.2試驗件拆解對比

將試驗件靜置3～6周，每周跟蹤觀察緊固件制成頭以及釘頭，未發生滲漏現象，后續分解拆除觀察夾層情況，夾層滲漏結果如圖4至圖6所示。第①套第1層長桁夾層拆除后，未發現明顯滲漏液體，中間長桁無貼合面密封區域有少量防腐劑滲漏。第②套拆除后，1層長桁夾層防腐劑滲漏明顯，同時在進行了貼合面密封的一側，在密封膠不合格的間隙同樣發現了防腐劑滲漏。第①套拆第2層墊片除后，可以發現無貼合面密封區域非標準成形緊固件對應區域有微量防腐劑滲漏，有貼合面區域無滲漏。第②套第2層墊片夾層拆除后，防腐劑滲漏明顯，同時在進行了貼合面密封的一側，在密封膠不合格的間隙同樣發現了防腐劑滲漏。第①套第3層蒙皮夾層拆除后，未發現明顯防腐劑滲漏，中間長桁左端貼合面密封不合格區域有少量防腐劑滲漏。第②套第3層蒙皮夾層拆除后，防腐劑滲漏明顯，同時在進行了貼合面密封的一側，在密封膠不合格的間隙同樣發現了防腐劑滲漏。

2實驗結果及分析

2.1結構形式因素

兩組試驗件，一組為曲面蒙皮長桁結構，一組為平面長桁結構。曲面長桁結構在防腐劑施工后，局部易發生積液現象，平面長桁結構則不會發生積液。從拆解實驗結果來看，曲面結構與平面結構均有不同程度的滲漏，說明結構形式影響不大。

2.2鉚釘成形因素

兩套試驗件鉚釘安裝條件一致，同時觀察拆除鉚釘，拆除時鉚釘的制成頭同樣破壞如圖7所示，鐓頭外露部分防腐劑涂覆充分，鐓頭周圍被防腐劑包圍，鐓頭與零件貼合面光亮無防腐劑痕跡，而一些鉚釘釘頭、釘桿有防腐劑滲漏痕跡。對拆除的釘孔進行觀察也可以看到夾層的滲漏痕跡。

對其中一套試驗件中間長桁拆除的鉚釘進行測量統計，并對破壞的鉚釘靠近釘頭處和鐓頭處釘桿直徑分別進行測量，統計得知：（1）鐓頭處釘桿直徑均大于釘頭處釘桿直徑;（2）試驗件鉚釘釘桿膨脹后均大于或處于理論孔徑范圍內，其中非標準成形的鉚釘靠近釘頭處釘桿直徑略小于標準成形釘桿直徑;因此，得出非標準成形鉚釘釘桿與孔內壁可能形成間隙。釘桿與孔內壁形成的間隙為防腐劑通過夾層之間滲透提供了滲漏的路徑。

3密封形式因素

通過對兩套試驗件拆除后長桁及蒙皮之間的零件間隙表面觀察，可以發現，在貼合面或填角密封合格的情況下，由于密封劑的密封作用，零件夾層不會發生防腐劑滲漏。尤其填角密封合格的情況下，即使不做貼合面密封也不會發生任何滲漏。根據實際現場拆釘情況比較可得，對于未使用密封膠區域，尤其未使用填角密封的區域，滲漏經由夾層和釘桿與孔內壁，滲漏至釘頭處。緊固件鐓頭與零件貼合緊密不發生滲漏。

結束語：航空防腐劑是一種高滲透性的化學物質，用于填補不可避免地從空氣或其他腐蝕源中泄漏出水分的微小縫隙。對于飛機防腐工作來說，防腐措施都應高質量、高標準地發揮其作用。在飛機制造裝配過程中，要嚴格控制鉚釘的驗收標準，控制防腐密封的施工，做好邊角填充密封。在無法一次完成填角密封的區域，要鏟除鉚接區域，做好填角密封之間的連接。只有與防腐措施相輔相成，才能保證飛機的結構長時間安全可靠，延長飛機的使用壽命，保證飛機的飛行安全。

參考文獻：

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