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1、目录 1.飞机腐蚀概述11.1飞机腐蚀的背景11.2飞性机腐蚀的重要性22.影响飞机腐蚀的因素32.1腐蚀的形成32.2自然环境因素対腐蚀的影响32.3人为因素对腐蚀的影响53.腐蚀的种类63.1腐蚀的几种类型63.2点腐蚀和缝隙腐蚀73.3腐蚀常见区域94.腐蚀的处理与防护114.1去除腐蚀的重要性114.2正确去除腐蚀的方法124.3腐蚀的预防135.实例分析165.1客舱腐蚀实例：16结论18参考文献19附录20致谢231.飞机腐蚀概述1.1飞机腐蚀的背景从目前波音公司采集的数据来看，世界航空公司机队发生在飞机结构上的二级以上腐蚀的报告率，从1993年至1997年呈下降趋势，而1998年
2、以后则呈上升趋势。这就迫使航空公司要充分重视腐蚀问题。腐蚀给航空公司带来了代价高昂的维护问题，而不当的维护和对腐蚀的忽视，进一步导致了腐蚀的产生和蔓延，其代价将是更加昂贵的。目前飞机的服役期一般都要在20 年以上，从飞机的整体情况来看，飞机结构腐蚀比机械疲劳问题更为严重。在航空史上，因腐蚀问题造成的飞行事故，过去也是屡屡发生。如1985年8月12日，日本一架B747客机因应力腐蚀断裂而坠毁，死亡人数达500余人。而英国慧星式客机和美国FIII战斗机坠毁事件，则是国际上著名的应力腐蚀典型事故。 因此飞机机体的腐蚀，特别是结构件的应力腐蚀和疲劳腐蚀往往会造成灾难性事故，危及人们的生命和财产安全。从
3、波音公司采集的数据来看，世界上各个航空公司二级以上腐蚀的报告率，从1993年至1997年呈下降趋势，而1998年以后大有回升趋势，这就迫使航空公司要充分重视腐蚀问题，加强腐蚀的检查与防护。腐蚀不仅直接影响到飞行安全，还给飞机机务维修工作带来很大负担，同时还带来维修的高额费用以及降低了飞机的服役期限。一般说来，用于飞机结构维修的费用是昂贵的。据国际航空运输协会报告统计，由于腐蚀导致飞机的定期维修和结构件更换费用每小时为10至20美元。美国空军每年用于与腐蚀有关的检查及修理费用多达十多亿美元，约占其总维修费用的1/4。而一家英国航空公司，老龄波音飞机防腐费用已占整个结构维修费用的一半。我国虽然没有
4、做过详细的统计，但其费用也是相当可观的。从维修的角度来看，飞机的机体结构与各系统的机载设备不同，它不能在使用中更换。所以，结构上出现的腐蚀无论损伤程度大小，均会影响到飞机的总寿命，同时也影响机群的出勤率。1.2飞性机腐蚀的重要性1.2.1腐蚀的危害腐蚀相关的飞机修理一直占据航空公司维护总成本的绝大部分，世界各航空公司每年要支付几十亿美圆腐蚀修理费用。国际航空协会1983年统计报告表明：飞机每飞行小时对应的腐蚀修理支出费用就已经达到10到24美圆。这笔费用中还不包括航空公司为了保证飞机正常运营准备的大量航材库存以及腐蚀造成的计划外停场修理损失。腐蚀会导致结构应力水平上升。当结构的承载能力降低到破
5、损-安全载荷之下时，结构有可能在静载荷（破损-安全载荷）的作用下就发生断裂。疲劳裂纹的形成以及扩展会因为结构应力水平的上升导致速率加快、结构提前断裂。腐蚀还可能导致飞机系统功能丧失。因此，腐蚀问题不仅涉及经济性问题，还严重危害飞机的飞行安全。根据美国空军后勤中心（ALC）对20多种飞机的调查报告表明：腐蚀导致的飞行事故占总数的20%左右。结构腐蚀导致民航的几起典型重大事故如下： 1971年10月，VICHERS公司一架先锋（VANGUARD）飞机坠毁，导致机上63名乘客全部遇难。事故的直接原因是客舱后增压隔框结构由于腐蚀疲劳断裂。1981年8月，台湾远东航空公司一架B737-200飞机坠毁。直
6、接原因是机身下部蒙皮/壁板结构大面积腐蚀穿孔并导致腐蚀疲劳裂纹，在内部增压载荷作用下结构解体。1985年8月，日本一架 B747由于增压隔框腐蚀疲劳断裂导致飞机坠毁，死亡500多人。2.影响飞机腐蚀的因素2.1腐蚀的形成腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀一般指酸、碱、水银等化学物品在运输中渗漏后直接与飞机金属发生的化学反应。化学腐蚀严格来讲属于意外损伤。结构维护大纲中与腐蚀相关的环境损伤是指电化学腐蚀。电化学腐蚀的机理是原电池(见图一)。产生电化学腐蚀必须同时满足以下三个条件：阴极与阳极（被腐蚀极）之间存在电位差。阴极与阳极之间有能够传递电流的导体阴极与阳极之间有电解溶液存在并直接接触为了
7、满足强度、重量等要求，飞机上不得不使用大量存在电位差的材料。同时，为了防止雷击损伤、静电积累等，整个飞机结构、部件、系统必须形成电通路。飞机从投入使用后到因为经济原因报废为止的整个寿命期间内，仅仅水蒸汽就可能在飞机各个部位凝结成水珠并积聚。由于水中不可避免的溶解了大气中盐、酸、碱根，水溶液中含有大量带电离子就成了电解溶液。在使用过程中，当飞机某区域的表面保护层（漆层）出现破损后，此区域只要有水分积聚腐蚀就可能发生。2.1.1化学腐蚀金属和非电解质或干燥的气体相互作用产生的腐蚀属于化学腐蚀，它的特点是在化学腐蚀过程中无电流产生最重要的化学腐蚀形式是气体腐蚀，并且在高温作用下容易发生。例如：喷气发
8、动机的燃烧室，导向叶片等。2.1.2电化学腐蚀电化学腐蚀是金属在导电的液体中，由于电化学作用而导致的腐蚀，其特点是有腐蚀电流的产生。在飞机结构腐蚀问题中，一般以电化学腐蚀为主，且造成的损伤较严重2.2自然环境因素対腐蚀的影响潮湿空气是造成飞机结构腐蚀的重要因素之一。潮湿空气与地理环境是紧密相连的，我国地理环境和气候条件十分复杂，受季风影响明显，全国大部地区都处在温暖而潮湿的东南季风和西南季风控制下，暖季节时比世界上同纬度的国家和地区的温度高，相对湿度和降雨量大。这些都是我国各机场的飞机腐蚀问题较为严重的原因。别外，工业大气中含有大量的腐蚀性气体，这些污染物中对金属腐蚀最大的是二氧化硫气体。如果
9、大气中含有超过百分之一的二氧化硫气体时，腐蚀会急剧加快，特别是相对湿度超过百分之七十六时，腐蚀急剧加速同时对镀锌、镀镉层也有相当严重的腐蚀作用。飞机在航线使用过程中，由于地面和高空的温差较大，飞机的机身内部会形成大量的冷凝水。这些冷凝水通过排水通道流到货舱底部。冷凝水中含有饱和状态的氯离子，特别是经常飞沿海地区的飞机，冷凝水中含有氯离子的成分就更高。氯离子对飞机结构的腐蚀能起到严重催化作用，即对飞机结构有很大的腐蚀作用。在飞机使用过程中，由于环境恶劣，如雨、雪、雾、沙尘天气较多，空气潮湿、盐雾、工业大气等原因，容易造成飞机表面涂层损坏，进而发生化学、电化学腐蚀、应力腐蚀。当大气中的相对湿度大于
10、65%时，物体表面会附着一层0.001微米厚的水膜，相对湿度越大，水膜越厚。当相对湿度为100%时，物体表面会产生冷凝水。这些导电的水溶液便是引起结构件腐蚀的最主要、最普遍的环境介质。（1）湿空气与地理环境的关系暖季节时比世界上同纬度的国家和地区的温度高，相对湿度和降雨量大，是造成飞机结构腐蚀的重要因素之一。（2）海洋大气腐蚀环境分析海洋大气的特点一是湿度高；二是含盐量高。（3）工业大气腐蚀环境分析工业大气中含有大量的腐蚀性气体，如SO2、SO3、H2S、NH3、Cl2、HCl、CO2、CO、NO2等，对金属腐蚀最大的是SO2气体。如果大气中含有超过1%的SO2时，腐蚀会急剧加快。（4）机上腐
11、蚀环境分析A. 地面气温高、湿度大时，机内空气在地面处于水饱和状态。另外，乘员的呼吸和出汗也会排出水分。随飞行高度上升，机舱内温度逐渐下降，潮气就凝结成水分，停留在隔音层和蒙皮之间。2.3人为因素对腐蚀的影响2.3.1飞机制造缺陷从飞机设计和制造来看，有一些原因是不可抗拒的腐蚀根源。为了让飞机自身重量尽量的轻，而承载能力尽量的大，飞机设计的时候，大部分材料使用的是2024和7075的铝合金。而需要强度大或有耐磨要求的地方又不得不使用钢件或铜件。因此带来不同的金属相接的问题，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，缝隙会存水和赃物形成电解质。有些结构由于受力的需要又处于高应力
12、状态形成应力腐蚀的根源。而在制造过程中，由于生产工艺不当，保护性涂层做得不好，缺乏腐蚀控制措施等等原因，都可能带来腐蚀的隐患。2.3.2飞机使用中存在缺陷而在飞机使用过程中，飞行环境的恶劣，飞机表面涂层损坏，运输畜生、海鲜等易产生强电解液体的货物都会使飞机结构产生腐蚀问题。偶然污染如水银外溢，化学品外溢，厕所、厨房污物外溢和灭火剂残留物等，也都可能造成直接或间接的腐蚀。而不负责任的飞机维修和勤务，也会使飞机面临更多的腐蚀问题。以宝塔航空公司的飞机为例，之所以发现这么多的腐蚀，很多情况是由于上次D检中不负责任的修理造成的，许多发现腐蚀的地方都是以前修理过的地方。野蛮装卸会造成货舱地板、侧壁板、顶
13、板的损伤，由于渗漏或冷凝水，加上结构缝隙中残留的污垢，容易形成腐蚀液或电解质溶液而产生腐蚀。2.3.3飞机在维护过程中对腐蚀的影响由于维护不当，没有实施正确的腐蚀防护，也会造成腐蚀。常见腐蚀部位：客舱座椅安装轨道；靠近厨房、厕所附近的地板梁及货舱地板梁的腐蚀；活体动物、鸟类货物的饲料及排泄物的污染等；机翼大梁的前后结合面。机翼大梁与腹板结合面，机身蒙皮与桁条结合面发生的腐蚀，一般是隐蔽性腐蚀。3.腐蚀的种类3.1腐蚀的几种类型1. 应力腐蚀结构件在拉应力及腐蚀介质的共同作用下而产生的腐蚀现象，一般出现在高接应力区域，这类腐蚀的危害性最大而,压应力可以抑制应力腐蚀。通常，应力腐蚀呈树枝状，裂纹常
14、被腐蚀物覆盖，因此，很难被发现。应力腐蚀,这种腐蚀是结构在拉伸或压缩应力及腐蚀介质共同作用下产物.一般出现在承受大载荷的飞机结构部位,如地板龙骨梁上,桁条,机翼前后翼梁上,下桁条等处.如99年9月B-2340飞机在GAMECO完成3C检时发现空调组件安装舱的隔框横梁中段有一长约100mm,宽120mm的严重腐蚀.依据SRM的要求挖掉腐蚀部位,对其进行搭接修理,喷涂防腐2. 剥蚀剥蚀是晶间腐蚀的一种，发生在金属晶粒边界，多出现于由合金材料制成的挤压型材。3. 丝状腐蚀丝状腐蚀是表面喷有漆层的铝合金表面腐蚀，腐蚀产物将漆膜拱起，外观像丝状或网状，是特殊形式的缝隙腐蚀。通常是紧固件头部的漆层老化开裂
15、后形成缝隙，雨水和潮湿气体进入后形成缝隙腐蚀。出现丝状腐蚀的主要部位是机身后部的下蒙皮。4. 缝隙腐蚀发生在相似金属交接的地方，如果有水分进入，缝隙口的含氧量和缝隙内的含氧量不同，形成电位差，含氧量高的缝隙口处金属被腐蚀。一般出现在登机门门槛和货舱门槛处。缝隙腐蚀也叫浓差腐蚀,这类腐蚀是水分进入缝隙后,由于缝隙口处与位于缝隙中间及底部的水分含量不同形成电位差.在含氧量高的缝隙口处,金属就成为正极而被腐蚀.该类腐蚀一般出现在飞机的登机门门槛结构,飞机的货舱地板结构,以及飞机客舱,厨房,卫生间下部.当发现这类腐蚀,5. 点状腐蚀金属表面产生的针状、点状、小孔状的一种极为局部的腐蚀状态，或称为孔腐蚀，俗称麻坑。点腐蚀通常产生在金属表面的保护膜不完整或破损处，当保护膜损伤后，这种腐蚀最容易发生在晶粒边界、夹杂物或缺陷处。常见于结构螺栓光杆上极容易成为疲劳源，使螺栓迅速疲劳断裂。6. 微生物腐蚀霉菌繁殖所产生的分泌物对构件的腐蚀称为微生物腐蚀。影响油箱微生物繁殖的主要因素是：霉菌孢子、燃油、水和湿度。霉菌在燃油和水的交界面上繁殖，呈长丝状，相互交织在一起形成网状物或球状物，看上去很黏，呈褐色或黑色。这种霉菌分泌物能破坏或穿透油箱铝合金结构保护层和密封胶
