飞机腐蚀的类型及其防护措施

张吉琴

摘要：近些年来，随着航空事业的蒸蒸日上，对推动社会经济发展做出了不可磨灭的贡献。随着飞机服役时间的增加，有效地检查出飞机结构上存在的各种腐蚀，并予以去除，更是成为延长飞机使用寿命的关键。所以，我们必须要加强对飞机腐蚀原因的研究，针对不同的腐蚀问题采取不同的防护措施，最大限度地降低飞机腐蚀，这是当前我们航空领域亟待研究的重要课题。

关键词：飞机腐蚀；腐蚀原因；防护措施；结构腐蚀；电化学腐蚀；应力腐蚀 文献标识码：A

中图分类号：V267 文章编号：1009-2374（2015）21-0114-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.057

1 飞机腐蚀类型介绍

1.1 结构腐蚀

飞机结构腐蚀指的是飞机结构受到周边环境的影响，比如空气湿度大，使飞机的结构构件材料发生质变，结构强度降低，达不到原来飞机安全飞行设计

要求。

1.2 电化学腐蚀

飞机电化学腐蚀指的是飞机的一些金属构件同电解质溶液接触后，二者发生氧化还原反应，使得金属构件的晶格排列顺序发生变化，金属构件原有的物理、化学以及机械性能同设计要求不相符。

1.3 应力腐蚀

飞机应力腐蚀指的是飞机上的一些构件在拉应力和腐蚀介质作用下产生的腐蚀。这类腐蚀一般在飞机构件的高接应力区出现，这类腐蚀对飞机的危害性最为严重，被腐蚀的构件上产生树枝状的裂纹，并且裂纹被腐蚀物覆盖，如果不经仔细检查很难发现。

2 解决飞机腐蚀问题的对策和防护措施

2.1 做好飞机设计阶段的防腐蚀性工作

飞机的腐蚀问题一般出现在使用阶段，为了能够有效避免飞机使用过程中出现腐蚀问题，应加强飞机设计阶段的防腐蚀工作，避免在飞机使用过程中因飞机发生腐蚀再采取相关的处理措施，增加维修费用和降低飞机飞行的安全系数。所以在飞机设计阶段就将防腐蚀作为设计的重要内容，合理制定防腐蚀设计方案，最大限度地减少飞机腐蚀问题和腐蚀所产生的危害。就飞机防腐蚀设计工作应做好以下三点：第一，根据飞机的使用环境对所有容易造成飞机腐蚀的因素进行考虑，并采取相应的措施；第二，根据飞机使用环境的不同，加强对防腐蚀材料及防腐蚀制造工艺的合理选择；第三，对飞机中容易发生腐蚀的构件和结构进行特殊处理。

2.2 采用先进的防腐蚀材料

2.2.1 内部连接件防护材料。飞机内部连接件防护材料的渗透性和水置换性比较好，能够将飞机结构缝隙处、机体材料孔隙中的水分及水性腐蚀介质置换到外边，并在这些孔隙内部和结构缝隙处形成一层防止腐蚀介质再次进入到这些位置造成腐蚀的保护膜。对于已经被腐蚀的飞机构件或部位，使用内部连接件材料可有效减缓腐蚀的进一步发展。该种材料目前已经在国内外的民用飞机和军用飞机设计制造中得以广泛的应用。

2.2.2 飞机表面清洗剂。飞机表面清洗剂是一种合成清洗剂，清洗剂中含有表面活性剂、无机缓蚀剂、有机缓蚀剂和少量的助剂。这类清洗剂主要作用是去除飞机表面上的油污和抑制飞机表面金属腐蚀，并且对除金属材料外的其他材料无任何影响。此外，该种材料不含有毒物质和污染环境的物质，是一种绿色环保，性能稳定的表面清洗剂，该种清洗剂已在航空领域得以广泛的使用，防腐蚀效果良好。

2.2.3 表面硬膜脱水防锈剂。表面硬膜脱水防锈剂主要是针对飞机表面损伤，基体材料外漏时所使用的临时性防护材料。避免飞机基体裸漏在空气中或者其他恶劣环境中发生腐蚀。通常该种防锈剂的防护周期为半年到一年。

2.3 采用先进的防腐蚀技术

飞机的飞行环境比较复杂，使用频率高，只通过常规性的防腐维护保养是难以达到飞机的相关防腐蚀要求的。为了能够尽可能地避免飞机发生腐蚀，必须要根据飞机在使用过程中比较常见的腐蚀问题进行深入的研究，进而针对问题采取行之有效的技术措施。

2.3.1 提高金属的抗氧化能力。在飞机设计制造过程中对飞机的铝质构件或者铝合金构件进行热处理，使这些构件表面形成氧化膜（Al2O3氧化膜），可有效提高这些构件的抗氧化能力。

2.3.2 对于应力腐蚀的处置。应力腐蚀对飞机的危害性极大，为了能够规避或减少该种腐蚀在飞机上发生，目前科研领域已开发了多种耐应力腐蚀的不锈钢，比如高纯度奥氏体镍铬钢、高硅奥氏体镍铬钢、奥氏体双相钢等。这些钢材的质量轻、强度和韧性好。其中奥氏体双相钢能够在高温高压环境中发挥其抗腐蚀性能，此外该种钢材还具有抗小孔腐蚀和抗缝隙腐蚀性能。该种钢材已在国内外的飞机制造领域中得以广泛的应用。在对飞机的金属设备结构进行设计时要充分考虑到应力，尽可能地减少金属设备结构的应力集中。目前，喷丸处理是一种新型的防应力腐蚀技术，将该项技术运用到飞机金属设备结构中可使金属设备结构表面的拉应力转化为压应力。

2.3.3 大气腐蚀飞机的防护措施。飞机腐蚀最为常见的就是大气腐蚀。特别是高温、高湿及高盐分空气对飞机的腐蚀更为严重。关于大气腐蚀飞机的防护措施目前比较常用的有两大措施，即暂时性大气腐蚀防护和长期大气腐蚀防护。暂时性大气腐蚀防护常用的防护方法有：（1）水溶液缓蚀法。该方法主要是利用缓蚀剂分子在飞机金属构件表面生成不溶性保护膜，变金属表面活化态为钝化态。比较常用的缓蚀剂主要有亚硝酸盐、磷酸盐、苯甲酸等。（2）防锈油缓蚀法。防锈油是以矿物质为基体，添加油性溶液缓蚀剂及辅助剂配置而成的，辅助剂一般有抗氧化剂、防霉剂以及消融剂等；将防锈油喷涂或涂刷到飞机金属构件表面上可抑制其被腐蚀。该种方法在飞机的制造环节、运输环节和贮存环节中使用得较多。长期大气腐蚀防护措施一般是在飞机的制造过程中通过电镀、添加有机涂层、热浸镀金属、磷化或钝化等方式对飞机的铝合金或铝材料设备或构件进行处理，可达到长期防止大气腐蚀的目的。

2.4 做好飞机的常规防腐蚀维护工作

2.4.1 定期对飞机进行清洗。定期对飞机进行清洗，保持其结构表面清洁是飞机防腐蚀的最基本的要求。飞机在飞行过程中不可避免地会在其机体结构表面留有灰尘、细小的金属碎屑以及其他腐蚀性介质等物质，这些物质吸收空气中的水分会加剧飞机结构局部环境的腐蚀。此外，如果飞机结构表面的金属碎屑不及时的清理掉，可能飞机在下次的飞行中金属屑在气流作用下会划伤飞机表面，对飞机表面的防护层造成破坏，进而降低飞机表面的防腐蚀性能。

2.4.2 定时对飞机进行检查和修复。飞机零部件的防护层通常厚度比较薄，容易受外力作用划伤，应在日常的飞机检查维护工作中仔细地检查这些部位，发现有划伤应及时修复。对于那些无法及时修复的损伤防护层，应使用防腐剂进行防护，避免飞机零部件的防护层在没有防腐剂的保护下加剧腐蚀程度。

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（责任编辑：黄银芳）