飞机腐蚀与防护

腐蚀：工程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。

金属腐蚀的定义：金属在周围介质的作用下发生化学作用或电化学作用而引起的破坏。化学腐蚀：金属和非电解质（如酒精、石油）或干燥的气体相互作用产生的腐蚀，特点是化学作用过程中没有腐蚀电流产生。

电化学腐蚀：金属在导电的液体（电解质溶液）中由于电化学作用而导致的腐蚀。特点是在腐蚀过程中有腐蚀电流产生。

电极电位：金属中总是含有一定数量的金属阳离子和自由电子，当把一种较活泼的金属，如镍，浸入镍盐水溶液中时，由于镍离子（2价）在溶液中的能级比在金属晶体中的能级低，因此金属镍中的镍离子将从金属转入溶液中，电子仍留在金属上，该过程称为金属镍的水化溶解（氧化）过程。另一方面，与镍离子不断脱离金属表面进入溶液的同时，溶液中的镍离子也有可能再沉积到金属表面上，该过程称为沉积结晶（还原）过程。两过程是同时进行的。随着时间的推移，两过程速度相等，这时，金属表面附近溶液中维持着一定数量的镍离子，带正电，而金属表面上则保留着相应数量的自由电子，带负电，两种相反电荷构成的整体就叫做双电层，它在宏观上能反映出一个稳定的电位差，这个电位差就叫做金属镍的电极电位。 电化学反应阴极的两种腐蚀：析氢腐蚀： 吸氧腐蚀： 造成电化学腐蚀的三个充要条件：不同金属之间要存在电位差，具有不同电位的金属要相互接触，相互接触的金属共存于电解液中。

飞机常见腐蚀介质：酸碱性物质，盐，大气，水。

电偶序中位置相距越近的不同金属相互接触，发生电偶腐蚀的倾向性越小。

军用飞机的腐蚀环境：飞机在高速飞行中遭到的恶劣的气候条件，盐雾，工业污染，大气相对湿度，温度，飞行高度，航程，跑道状况，燃料、液压油、冷却剂、密封剂以及油类氧化产物和燃烧产物，电池液、材料经化学处理后没有及时清理干净的残留酸或碱等，非金属材料（含油漆）挥发出的气氛。

军用飞机腐蚀分类：

均匀腐蚀（表现：表面呈无光泽的灰色或条纹，表面粗糙；防护：选择合适的材料，保护性涂层，缓蚀剂，及时去除腐蚀产物）;

电偶腐蚀（给氧面积原理：双金属电偶中，保持阳极面积一定，腐蚀程度与阴极面积成正比；防护：防止接触，缓蚀剂）;

牺牲性腐蚀（机理：利用阳极镀层使基体金属免于腐蚀；特点：一定保护范围有效，镀层越厚保护作用越强）;

缝隙腐蚀（机理：渗进缝隙的氧含量不同产生的浓差电池腐蚀；易钝化的金属如不锈钢、铝合金和钛合金对缝隙腐蚀最敏感；发生条件：一定宽度的缝隙、缝内液体静滞；缝外还原缝内氧化；防护：排除狭缝结构；排除排除液体滞留区的沉积物；采用含有缓蚀剂的密封剂进行密封；填补缝隙，避免潮气进入；驱水防腐剂）;

小孔腐蚀（特点：局部出现腐蚀小孔并向纵深发展，通常与其他形式的腐蚀同时发生，钢铁、铝及铝合金、铜、铅、镁等易发，特别是不锈钢、耐热合金，危害极大！油箱、地板梁、机翼蒙皮，修理困难）;

丝状腐蚀（特殊的缝隙腐蚀；发生在钢、镁和铝的镀层、磷化层和涂覆的漆膜下；最重要影响因素：大气湿度；钢铁的磷化处理和含铬酸盐的底漆层可限制，无法彻底预防）;

剥蚀（晶间腐蚀＋内应力；局部腐蚀；经锻压或轧制的铝合金；机翼箱体结构（整体油箱）；点蚀→晶间腐蚀→开裂→剥蚀）;

应力开裂腐蚀（特点：腐蚀介质＋拉应力；晶间腐蚀；高强钢、铝合金、钛合金、铜合金和镁合金；滚轧、挤压或锻造制成的零件；飞机腐蚀最主要的破坏形式。

↑

=++222H e H -

=++OH e O O H 44222

影响因素：

⑴应力数值的影响：应力强度门限值；

⑵电化学腐蚀：阳极溶解控制的活性通道腐蚀型应力腐蚀，阴极产物（氢）控制的氢脆型

应力腐蚀；

⑶环境的影响；⑷冶金因素。应力腐蚀开裂控制途径：减小材料承受的拉伸应力和应力集

中，机械法减小残余应力，改善环境因素，除氢，正确选材，覆盖层）;

微生物腐蚀（微生物的新陈代谢产物导致腐蚀，飞机油箱）;

磨蚀（特点：大气环境，重载荷，相互接触，相对振动和滑动，零件表面出现麻点和沟纹。防护：减缓振动，润滑，表面强化）;

冲蚀（特点：腐蚀性流体与金属表面，相互运动，加速腐蚀。防护：耐冲蚀涂层或镀层，过滤固体颗粒）;

水银腐蚀（特点：水银和铝生成汞齐；防护：清除水银）。

飞机腐蚀一般规律：沿海使用的比内地严重；在多雨水、多盐雾或空气湿度大、温度高的地区腐蚀严重；服役时间长的；连续停放时间长的比经常使用和维护的严重。

腐蚀迹象：碎物或污染物的聚集，涂层剥落、碎裂、突起或起泡，表面破裂、不光滑，蒙皮凹凸不平，紧固件顶部变形或脱落，褪色、斑纹，变形、裂纹或斑点。

重点检查部位：搭接和连接结构，易积水区，厕所、厨房，外蒙皮（紧固件周围和蒙皮边缘），外露的接头，蓄电池周围，整流罩和整流罩下的表面，龙骨梁区域，导轨，吸湿材料，铰链，整体油箱，操纵钢索和控制电缆。

腐蚀检查方法，无损检测法：涡流法，X射线，磁粉探伤，超声波，渗透法。

涡流法：优点：无损检测或现场原位检测；可检测材质、测厚、探伤；不接触工件，无需耦合剂→高速自动化；适用于高温下的导电材料；实时得到检测结果。

缺点：只限于导电材料；趋肤效应；无法检测平行于表面的层状裂纹；难以判断缺陷的种类和形状；对强磁性钢结构材料，精度差；需要特殊的抗干扰信号处理。

可用于某些材料（管、棒、线）的验收检验，也可用于产品的工艺检验，成品、半成品的检验。对疲劳裂纹、腐蚀裂纹等缺陷比较敏感。

X射线探测法，操作：定距→X射线照射→冲洗胶片→缺陷判断；广泛用于金属和非金属的无损探伤，对气孔、夹渣、铸造空洞等缺陷检测效果最好。

磁粉检测法：只能：铁磁性材料（铁、钴、镍及其合金），尤其是锻钢件、铸钢件以及焊接质量的检查，不能：非铁磁性材料，包括非金属、有色金属及奥氏体不锈钢等。检验方式：连续法、剩磁法。

超声波检测法：注意事项：入射方向，检测面，仪器，探头，耦合剂，对比试块；探伤种类：脉冲反射法：垂直探伤法、斜射探伤法，穿透法，驻波法，共振法；应用：测厚，测裂纹。渗透检测法：除表面粗糙、多孔材料外，几乎对各种金属、非金属、磁性、非磁性材料及工