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Cessna 172R飞机腐蚀与预防

2018-10-09童瑶陈卫华

科技视界 2018年19期
关键词:金属腐蚀蒙皮电化学

童瑶 陈卫华

【摘 要】腐蚀给飞机造成危害极其严重,腐蚀严重地影响飞机的静强度和疲劳强度,造成飞机零部件寿命降低,提前失效,甚至造成飞行事故,危及飞行安全。对Cessna 172R飞机常见腐蚀特点以及预防措施进行研究,将腐蚀所造成的影响和危害降低到最低程度,对保障该机型运行安全有重要意义。

【关键词】Cessna 172R;腐蚀;预防措施

中图分类号: V267 文献标识码: A 文章编号: 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 腐蝕的概念及分类

1.1 腐蚀的概念

腐蚀是材料受环境介质的化学、电化学和物理作用产生的损坏或变质现象, 包括化学、电化学与机械因素或生物因素的共同作用。飞机的腐蚀会使各受力结构的刚度、强度降低, 系统及其附件的工作失灵,这不但会增加维修工作量,影响飞机的持续适航性和出机率,还会影响到飞机的各种技术参数并影响到飞机的使用寿命,甚至严重危及飞行安全。

虽然复合材料和钛合金的用量在逐步增加,但金属材料依然作为航空工业的基本材料,占整机重量的80%左右。据国际航空运输协会报告统计,飞机结构维修费用的95%用于与腐蚀损伤有关的结构维修。研究飞机金属结构腐蚀是为了防止和控制金属腐蚀的危害,延长金属材料的使用寿命。

1.2 金属腐蚀定义及分类

金属和它所处的环境介质之间发生化学,电化学或物理作业,引起金属的变质和破坏称为金属腐蚀。金属腐蚀按其腐蚀的过程可分为化学腐蚀和电化学腐蚀;按腐蚀形式分类,又可分为全面腐蚀和局部腐蚀;按腐蚀的环境分为应力腐蚀、大气腐蚀、海水腐蚀和微生物腐蚀等,详见下表1所示。

表1 金属腐蚀分类及定义

金属按其成分可分为纯金属和合金两大类,飞机结构大部分材料使用合金材料,需要强度大或有耐磨要求的构件一般使用钢件或铜件,因此带来不同金属相接的问题,造成不同金属之间的电位差和导电通路,而各个部件组装在一起时,缝隙会存在水和脏物形成电解质,这就构成了电化学腐蚀的条件。

2 Cessna 172R飞机金属结构腐蚀

2.1 腐蚀的原因分析

Cessna 172R飞机是某飞行训练单位的主力机型,自引进以来已运行10多年,且单机飞行时间均上万小时,属于老龄化飞机,除起落架次,日历时限以及运行时间外,在日常使用过程中,影响飞机结构腐蚀的因素是多方面的,大致分为材质因素和环境因素。

水分和污染是Cessna 172R飞机腐蚀的主要原因,如沙尘和大气灰尘、滑油、油脂和废气残余、含盐水分和盐分潮气以及溅出的蓄电池液体和清洁剂等。

Cessna 172R飞机腐蚀严重区域一般是蒙皮,机体框架、操纵系统摇臂,舱门,操纵钢锁连接螺栓等,这些属于直接表面腐蚀,结构暴露在磨损、雨雾、湿气和污染物的环境中,其保护涂层容易受到砂粒等其它外来物的损伤以及因维修不当引起机械损伤。接触雾化盐或含盐的空气,发动机排出的废气,腐蚀可能加剧。

2.2 Cessna 172R飞机常见腐蚀的故障形式及维护措施

在日常维护工作中,Cessna 172R飞机机体常见的故障形式一般有以下几种:①蒙皮变形、裂纹;②结构件裂纹;③铆钉、螺钉松动;④机体结构腐蚀等。

蒙皮变形的主要形式常见的为鼓胀和下陷,即蒙皮出现了永久性变形。

在日常维护中应做到:

(1)防止蒙皮压伤变形,如,较重的机件拆下后不要放在蒙皮上。

(2)防止蒙皮刚度下降。如,工作中注意不要损伤蒙皮。

(3)防止蒙皮划伤。如,工具等不能随意摆放在蒙皮上。

机体在使用过程中,由于构件受力后变形和飞机振动的影响,铆钉和螺钉可能松动、甚至脱落。因此,在日常维护中应做到:

(1)在每次飞行后,对铆钉、螺钉的安装情况进行检查。

(2)安装螺钉时严格按照手册给出的力矩值进行紧固,有保险孔的螺帽要打好保险。

3 飞机结构腐蚀的判断及预防

3.1 常见腐蚀判断方法

铝合金和镁合金:腐蚀初期呈灰白色斑点,发展后出现灰白粉末状腐蚀产物,刮去腐蚀产物后底部出现麻坑。

合金钢及钢:腐蚀刚开始时,金属表面发暗,进一步发展变成褐色或棕红色,甚至出现蚀坑,刮去腐蚀产物后,底部呈暗灰色,边缘不规则。

铜合金:氧化铜是黑色,氧化亚铜是棕红色,硫化铜是黑色,氯化铜是绿色,所以铜腐蚀后可呈现出棕红、绿、黑色。

镀锡、镀镉、镀锌零件:腐蚀呈白色、灰色和黑色斑点或白色粉末薄层,如果基体金属腐蚀了,则腐蚀产物与基体金属的腐蚀产物相同。

镀铝零件:腐蚀呈白色或黑色,严重时表面脱落,裸露出基体金属。

不锈钢:腐蚀往往是出现黑色斑坑点。

3.2 腐蚀预防措施

因为腐蚀是持续的,唯一有效的控制办法是有计划的持续检查、清洁和表面处理。在防腐中最普遍使用的是漆层,将金属结构与环境及腐蚀介质隔绝开。

(1)加强对维护人员的防腐教育和培训;

(2)经常性、定期疏通漏排水孔和漏排水通道,要经常通风,以排除水蒸气;

(3)定期清洁容易污染的区域,并重新喷涂防腐蚀抑制剂;

(4)经常性地检查易腐蚀环境结构件,彻底清除腐蚀产物;

(5)在雨季、高温、潮湿季节中,缩短检查周期,加强防腐蚀检查。

维护人员应严格按照结构维修手册SRM、维护手册AMM的有关章节的要求,彻底清除腐蚀痕迹、腐蚀产物或更换腐蚀件,将腐蚀所造成的影响和危害降低到最低程度。

【参考文献】

[1]牛志燕.飞机腐蚀的原因与防护控制[J].航空维修与工程,2001,(1):33-34.

[2]苏云洪.飞机结构腐蚀检查方法与预防对策研究[J].中国安全科学学报,2009,(26):44-46.

[3]刘洵,飞机腐蚀与维护[J].航空维修与工程,2002,(6):69-70.

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