飞机大修中常见腐蚀种类及防腐措施

前言

航空技术发展到今天，人们已能充分认识到，飞机结构腐蚀在一定意义上是比纯粹的机械疲劳更为严重的飞机结构损伤。防止飞机的腐蚀对于保证飞行安全和设计使用寿命显然有重要的意义。另外，实践证明飞机维修当中与腐蚀有关的修理费用十分可观，所以有效的防止好飞机的腐蚀，不仅可以降低维修成本，减少经济损失，还可以防止飞机因腐蚀而出现的事故，延长飞机的使用寿命。

1 常见腐蚀种类、部位及处理

腐蚀的产生主要是由于两种不同的金属（正极和负极）之间存在导电介 质（如液体、潮气），在微电流的作用下，正极逐渐消耗的过程。由于飞机是由多种金属材料构成，因而几乎所有的腐蚀在飞机上都有发现。但在飞机最常见的腐蚀损伤有以下六种。

1.1应力腐蚀，这种腐蚀是结构件在拉伸或压缩应力及腐蚀介质共同作用下的产物。一般出现在承受大负荷的飞机结构部分，如龙骨梁上下缘条，机翼前后翼梁上下缘条。国航B747 - 400飞机在D检时，出现龙骨梁下缘条的腐蚀图1。腐蚀出现在下缘条水平和垂直边上，由于腐蚀比较严重，无法进行修理，所以对整个下缘条进行了更换。

图 1 747龙骨梁下缘条水平和垂直边的腐蚀

1.2电化学腐蚀，这种腐蚀是两种不同的金属相互连接，在潮湿环境下形成的腐蚀典型。主要特征是腐蚀主要发生在两种不同的金属或金属与非金属导体相互接触的边缘附近。在飞机大修过程中，机翼上蒙皮经常会被发现有些紧固件周围有轻微腐蚀，如图2。根据电化学腐蚀的机理，在制定结构修理方案时就必须按照以下原则。修理材料与原材料不一致时，应做好两种材料的隔绝工作，如使用钢件修理铝件时，必须在钢件上涂至少两遍的底漆，并在两种材料的结合面涂封严胶。

图2与钢紧固件接触的2024铝合金

1.3缝隙腐蚀，这类腐蚀是水分进人缝隙后，由于缝隙口边的水分含氧量与位于缝隙中间及底部的水分含氧量不同，形成电位差。在含氧量高的缝隙口处，金属就成为正极面被腐蚀，如图3。在结构中不可避免会出现缝隙，如螺母压紧面、铆钉头底面等。若形成的缝隙宽度在0.025?0.1mm的范围内，就会产生缝隙腐蚀。可按照SRM进行修理或换件，并对缝隙喷涂防腐蚀剂。

图3  747飞机机身起落架舱门加强角材与内蒙皮之间的腐蚀

1.4坑点腐蚀， 金属表面大部分不发生腐蚀或腐蚀很轻微，但局部地区出现腐蚀小孔并向深处发展的现 象称为点腐蚀或小孔腐蚀。由于点腐蚀是向深度方向迅速发展，给腐蚀物的清除和 修复也带来一定的困难。此外，在承受应力的情况下，点腐蚀会成为应力腐蚀源，诱发构件 腐蚀开裂。常见于结构螺栓上的腐蚀，腐蚀使螺栓的光杆部分形成密麻麻的坑点，这些坑点又极容易成为疲劳源，使螺栓迅速疲劳断裂。主要出现在用H- 11钢制造的螺栓上。如B737飞机起落架梁的内侧接点连接螺栓，就是由这种材料制造，在D检时，大部分都出现坑点腐蚀，约30%出现裂纹或断裂。在D检时已用由INCOIVEL718材料制造的BACB30US螺栓更换。

1.5剥离腐蚀，这是晶界腐蚀的一种。晶界腐蚀是由于金属晶界材料成分与晶体（粒）内部材料成分不同而产生的。晶体在挤 压、滚压、锻制过程中，被拉长或压扁，晶界也随之被拉长或压扁。当发生晶界腐蚀 时，由于晶界被腐蚀掉，晶体（粒）也就被一层层地分开了。发生剥离腐蚀的结构主要为滚压板件、挤压型材件及锻压件。机身下部桁条及蒙皮、地板 梁经常发现严重的剥离腐蚀，使蒙皮外表局部隆起。机翼下蒙皮也曾发生过这种腐蚀，如图 4。如遇到这种情况，可按照SRM进行修理换件。

图4  B747飞机机翼后缘下蒙皮上表面

1.6丝状腐蚀，这是表面喷有漆层的铝合金表面腐蚀，外观像丝线及网状。通常是紧固件头部的漆层老化开裂后，形成了缝隙。由于潮气水分 （包括雨水）、液压油等随后进人，成为了一种缝隙腐蚀。丝状腐蚀与天气有很大的关 系。当相对湿度大于65%时，丝状腐蚀开始形成。随着湿度增加，丝状腐蚀的形成迅 速加快，丝的宽度增大。当相对湿度达到及超过95%时，腐蚀丝线使漆层明显隆起。出现丝状腐蚀的结构部件主要为机身后部的下蒙皮。大部分飞机的机身后部下蒙皮出现大面积丝状腐蚀。由于丝状腐蚀的深度一般都较浅，在打磨去除腐 蚀后，恢复表面涂层就可。

2 腐蚀的防止及去除

飞机结构腐蚀如果不采取措施预防、不及时发现、不及时修理，不仅会造成更大规模和程度的结构修理，而且可能导致飞机发生不安全事件。因此，腐蚀的预防和早发现、早修理就显得尤其重要。发现结构件腐蚀后，首先应严格执行维护手册中结构修理的有关章节的要求，彻底清除腐蚀或拆下严重腐蚀件进行更换。在彻底清除腐蚀后，应该按照结构修理手册（SRM）对腐蚀的结构进行修理；若修理是超出了结构修理的范围，则应该在制定修理方案后，报飞机制造厂或有关适航当局批准。在进行结构大修过程中，应当严格根据SRM（结构修理手册）中的相关要求，对修理件和原件之间和周围缝隙进行封严，阻止水分进入修理部位的缝隙中，造成缝隙腐蚀。在完成修理之后，应重新恢复修理区域的防腐剂。正确使用防腐蚀剂，可以大大地抑制腐蚀形成的条件，延缓腐蚀的发生。

3 总结

由于航空公司所处的地理环境无法选择，潮湿恶劣的天气无法改变，各种工业废气日益增多，飞机不断在老化，使得腐蚀无法避免。我们唯一能做的是，根据所处地理环境及气候特点，采取相应的防腐蚀措施，完善飞机维护方案及腐蚀控制方案，提高维修质量，把腐蚀所造成的影响及危害降到最低点。