童瑤 陳衛(wèi)華
【摘 要】腐蝕給飛機(jī)造成危害極其嚴(yán)重,腐蝕嚴(yán)重地影響飛機(jī)的靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度,造成飛機(jī)零部件壽命降低,提前失效,甚至造成飛行事故,危及飛行安全。對Cessna 172R飛機(jī)常見腐蝕特點(diǎn)以及預(yù)防措施進(jìn)行研究,將腐蝕所造成的影響和危害降低到最低程度,對保障該機(jī)型運(yùn)行安全有重要意義。
【關(guān)鍵詞】Cessna 172R;腐蝕;預(yù)防措施
中圖分類號: V267 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號: 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 腐蝕的概念及分類
1.1 腐蝕的概念
腐蝕是材料受環(huán)境介質(zhì)的化學(xué)、電化學(xué)和物理作用產(chǎn)生的損壞或變質(zhì)現(xiàn)象, 包括化學(xué)、電化學(xué)與機(jī)械因素或生物因素的共同作用。飛機(jī)的腐蝕會使各受力結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度降低, 系統(tǒng)及其附件的工作失靈,這不但會增加維修工作量,影響飛機(jī)的持續(xù)適航性和出機(jī)率,還會影響到飛機(jī)的各種技術(shù)參數(shù)并影響到飛機(jī)的使用壽命,甚至嚴(yán)重危及飛行安全。
雖然復(fù)合材料和鈦合金的用量在逐步增加,但金屬材料依然作為航空工業(yè)的基本材料,占整機(jī)重量的80%左右。據(jù)國際航空運(yùn)輸協(xié)會報告統(tǒng)計,飛機(jī)結(jié)構(gòu)維修費(fèi)用的95%用于與腐蝕損傷有關(guān)的結(jié)構(gòu)維修。研究飛機(jī)金屬結(jié)構(gòu)腐蝕是為了防止和控制金屬腐蝕的危害,延長金屬材料的使用壽命。
1.2 金屬腐蝕定義及分類
金屬和它所處的環(huán)境介質(zhì)之間發(fā)生化學(xué),電化學(xué)或物理作業(yè),引起金屬的變質(zhì)和破壞稱為金屬腐蝕。金屬腐蝕按其腐蝕的過程可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕;按腐蝕形式分類,又可分為全面腐蝕和局部腐蝕;按腐蝕的環(huán)境分為應(yīng)力腐蝕、大氣腐蝕、海水腐蝕和微生物腐蝕等,詳見下表1所示。
表1 金屬腐蝕分類及定義
金屬按其成分可分為純金屬和合金兩大類,飛機(jī)結(jié)構(gòu)大部分材料使用合金材料,需要強(qiáng)度大或有耐磨要求的構(gòu)件一般使用鋼件或銅件,因此帶來不同金屬相接的問題,造成不同金屬之間的電位差和導(dǎo)電通路,而各個部件組裝在一起時,縫隙會存在水和臟物形成電解質(zhì),這就構(gòu)成了電化學(xué)腐蝕的條件。
2 Cessna 172R飛機(jī)金屬結(jié)構(gòu)腐蝕
2.1 腐蝕的原因分析
Cessna 172R飛機(jī)是某飛行訓(xùn)練單位的主力機(jī)型,自引進(jìn)以來已運(yùn)行10多年,且單機(jī)飛行時間均上萬小時,屬于老齡化飛機(jī),除起落架次,日歷時限以及運(yùn)行時間外,在日常使用過程中,影響飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕的因素是多方面的,大致分為材質(zhì)因素和環(huán)境因素。
水分和污染是Cessna 172R飛機(jī)腐蝕的主要原因,如沙塵和大氣灰塵、滑油、油脂和廢氣殘余、含鹽水分和鹽分潮氣以及濺出的蓄電池液體和清潔劑等。
Cessna 172R飛機(jī)腐蝕嚴(yán)重區(qū)域一般是蒙皮,機(jī)體框架、操縱系統(tǒng)搖臂,艙門,操縱鋼鎖連接螺栓等,這些屬于直接表面腐蝕,結(jié)構(gòu)暴露在磨損、雨霧、濕氣和污染物的環(huán)境中,其保護(hù)涂層容易受到砂粒等其它外來物的損傷以及因維修不當(dāng)引起機(jī)械損傷。接觸霧化鹽或含鹽的空氣,發(fā)動機(jī)排出的廢氣,腐蝕可能加劇。
2.2 Cessna 172R飛機(jī)常見腐蝕的故障形式及維護(hù)措施
在日常維護(hù)工作中,Cessna 172R飛機(jī)機(jī)體常見的故障形式一般有以下幾種:①蒙皮變形、裂紋;②結(jié)構(gòu)件裂紋;③鉚釘、螺釘松動;④機(jī)體結(jié)構(gòu)腐蝕等。
蒙皮變形的主要形式常見的為鼓脹和下陷,即蒙皮出現(xiàn)了永久性變形。
在日常維護(hù)中應(yīng)做到:
(1)防止蒙皮壓傷變形,如,較重的機(jī)件拆下后不要放在蒙皮上。
(2)防止蒙皮剛度下降。如,工作中注意不要損傷蒙皮。
(3)防止蒙皮劃傷。如,工具等不能隨意擺放在蒙皮上。
機(jī)體在使用過程中,由于構(gòu)件受力后變形和飛機(jī)振動的影響,鉚釘和螺釘可能松動、甚至脫落。因此,在日常維護(hù)中應(yīng)做到:
(1)在每次飛行后,對鉚釘、螺釘?shù)陌惭b情況進(jìn)行檢查。
(2)安裝螺釘時嚴(yán)格按照手冊給出的力矩值進(jìn)行緊固,有保險孔的螺帽要打好保險。
3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕的判斷及預(yù)防
3.1 常見腐蝕判斷方法
鋁合金和鎂合金:腐蝕初期呈灰白色斑點(diǎn),發(fā)展后出現(xiàn)灰白粉末狀腐蝕產(chǎn)物,刮去腐蝕產(chǎn)物后底部出現(xiàn)麻坑。
合金鋼及鋼:腐蝕剛開始時,金屬表面發(fā)暗,進(jìn)一步發(fā)展變成褐色或棕紅色,甚至出現(xiàn)蝕坑,刮去腐蝕產(chǎn)物后,底部呈暗灰色,邊緣不規(guī)則。
銅合金:氧化銅是黑色,氧化亞銅是棕紅色,硫化銅是黑色,氯化銅是綠色,所以銅腐蝕后可呈現(xiàn)出棕紅、綠、黑色。
鍍錫、鍍鎘、鍍鋅零件:腐蝕呈白色、灰色和黑色斑點(diǎn)或白色粉末薄層,如果基體金屬腐蝕了,則腐蝕產(chǎn)物與基體金屬的腐蝕產(chǎn)物相同。
鍍鋁零件:腐蝕呈白色或黑色,嚴(yán)重時表面脫落,裸露出基體金屬。
不銹鋼:腐蝕往往是出現(xiàn)黑色斑坑點(diǎn)。
3.2 腐蝕預(yù)防措施
因?yàn)楦g是持續(xù)的,唯一有效的控制辦法是有計劃的持續(xù)檢查、清潔和表面處理。在防腐中最普遍使用的是漆層,將金屬結(jié)構(gòu)與環(huán)境及腐蝕介質(zhì)隔絕開。
(1)加強(qiáng)對維護(hù)人員的防腐教育和培訓(xùn);
(2)經(jīng)常性、定期疏通漏排水孔和漏排水通道,要經(jīng)常通風(fēng),以排除水蒸氣;
(3)定期清潔容易污染的區(qū)域,并重新噴涂防腐蝕抑制劑;
(4)經(jīng)常性地檢查易腐蝕環(huán)境結(jié)構(gòu)件,徹底清除腐蝕產(chǎn)物;
(5)在雨季、高溫、潮濕季節(jié)中,縮短檢查周期,加強(qiáng)防腐蝕檢查。
維護(hù)人員應(yīng)嚴(yán)格按照結(jié)構(gòu)維修手冊SRM、維護(hù)手冊AMM的有關(guān)章節(jié)的要求,徹底清除腐蝕痕跡、腐蝕產(chǎn)物或更換腐蝕件,將腐蝕所造成的影響和危害降低到最低程度。
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