一文詳解飛機(jī)各部位材料的腐蝕與防護(hù)_第1頁
一文詳解飛機(jī)各部位材料的腐蝕與防護(hù)_第2頁
一文詳解飛機(jī)各部位材料的腐蝕與防護(hù)_第3頁
一文詳解飛機(jī)各部位材料的腐蝕與防護(hù)_第4頁
一文詳解飛機(jī)各部位材料的腐蝕與防護(hù)_第5頁
已閱讀5頁,還剩18頁未讀 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

造成飛機(jī)腐蝕的因素飛機(jī)的腐蝕是由多方面原因造成的。它主要受大氣條件和運(yùn)行環(huán)境的影響,涉及到溫度、濕度、氧化、有害氣體、化學(xué)物質(zhì)等多種因素。這些環(huán)境因素對飛機(jī)遭受腐蝕的易感性起著主要作用。而且,往往是多種因素組合作用的結(jié)果。

1大氣和氣候大氣和氣候典型的影響因素有以下幾種:(1)海洋性氣候。大氣中含有高濃度的鹽?;螓}霧,影響因素還涉及到距海面的高度、風(fēng)速、雨量、溫度等。(2)大氣污染。指工業(yè)排氣污染(如二氧化硫)及各種有害物質(zhì)和氣體等。(3)雨天。雨水與氧氣或其他化學(xué)成分與金屬表面接觸產(chǎn)生化學(xué)作用,造成腐蝕。(4)濕度。相對濕度大的空氣會(huì)產(chǎn)生吸附在金屬表面的水膜,造成腐蝕。(5)高溫地區(qū)。一方面熱空氣的腐蝕速度比冷空氣大;另一方面,熱冷變化使金屬表面產(chǎn)生水汽凝結(jié),高溫高濕則影響更大。2運(yùn)行環(huán)境由于飛機(jī)的運(yùn)行航程遠(yuǎn)、跨距大、裝載頻繁,所以遭受腐蝕影響的環(huán)境介質(zhì)因素較多。最主要的運(yùn)行環(huán)境影響因素有以下幾個(gè)方面:(1)跑道構(gòu)造。路面鋪設(shè)的材料選擇,砂礫灰塵的多少,路面的污物或玻璃等有害物質(zhì)。(2)跑道污染。指使用化學(xué)物質(zhì)清除跑道的積雪或冰后,遺留下的有害污染物質(zhì)。(3)運(yùn)行高度。飛機(jī)處于低高度環(huán)境時(shí)間越長,飛機(jī)腐蝕越嚴(yán)重。如小型訓(xùn)練飛機(jī),飛行超低空科目時(shí),就會(huì)受到這種影響。(4)站間行程。飛機(jī)起降站間的行程大小,將影響到油箱中燃料凝集的時(shí)間和狀況,從而影響到微生物在油箱中的生長情況。(5)運(yùn)載貨物的類型。例如,活的動(dòng)物、海洋食物和化學(xué)物品等,會(huì)直接污染飛機(jī)而造成腐蝕。3維護(hù)不當(dāng)如用飛機(jī)清洗劑清潔飛機(jī)不夠徹底,或飛機(jī)燃油和潤滑油溢出,飛機(jī)裝載海洋性物質(zhì)后存在遺留物,飛機(jī)廁所清潔劑清潔不徹底等,都會(huì)使飛機(jī)產(chǎn)生腐蝕。機(jī)身內(nèi)部腐蝕分區(qū)飛機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)防腐蝕設(shè)計(jì)時(shí),首先需要對機(jī)身內(nèi)部區(qū)域進(jìn)行腐蝕分區(qū),便于對不同的腐蝕區(qū)域采取合適的防腐蝕措施。

腐蝕分區(qū)的第一步是對參考機(jī)型在役飛機(jī)的腐蝕情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì),根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果對機(jī)身內(nèi)部區(qū)域進(jìn)行腐蝕分區(qū)。目前參考機(jī)型主要包括波音、空客等主流機(jī)型;腐蝕數(shù)據(jù)主要來源于維修基地定檢時(shí)的腐蝕維修記錄,以及航線常規(guī)性例行檢查中發(fā)現(xiàn)的腐蝕記錄。以計(jì)數(shù)的方法統(tǒng)計(jì)腐蝕區(qū)域的腐蝕頻率,確定易腐蝕區(qū)、較易腐蝕區(qū)和一般腐蝕區(qū)。

腐蝕分區(qū)的第二步是基于腐蝕影響因素進(jìn)行環(huán)境分區(qū)。飛機(jī)金屬結(jié)構(gòu)部件的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)取決于該部件所處的環(huán)境條件。一般根據(jù)區(qū)域內(nèi)水及各種液體積聚的概率、區(qū)域的可接近性和損傷風(fēng)險(xiǎn),將環(huán)境條件分為以下三類:

A類:接觸空氣,通常為干區(qū)且易接近的區(qū)域;B類:接觸燃油的區(qū)域;C類:易接觸液壓油、廁所或廚房液體、潤滑劑污染的區(qū)域;容易生成或聚集冷凝水、液體的區(qū)域;難以接近,以及具有很高的意外損傷風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。C類區(qū)域可進(jìn)一步細(xì)分為:①

C1類:接觸水、濕氣,偶然接觸其他液體的區(qū)域,且具有很高的意外損傷風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域;②

C2-1類:接觸水、濕氣,經(jīng)常接觸其他液體的區(qū)域;③

C2-2類:接觸水、濕氣,其他液體易積存且難以接近的區(qū)域。環(huán)境類別僅適用于飛機(jī)的內(nèi)部部件,這些部件在飛行過程中從外部看不到,包括整流罩覆蓋的區(qū)域。典型民機(jī)機(jī)身內(nèi)部環(huán)境類別劃分如圖1所示。

圖1典型民機(jī)機(jī)身內(nèi)部區(qū)域環(huán)境類別腐蝕分區(qū)的第三步是基于結(jié)構(gòu)重要性進(jìn)行區(qū)域分區(qū),分成重要、較重要、一般部件三個(gè)等級。對安全性有重要影響的部件,需提高腐蝕分區(qū)等級,加強(qiáng)防護(hù)措施。對于機(jī)身一些重要結(jié)構(gòu)部件,一旦腐蝕,將導(dǎo)致產(chǎn)品不能完成主要任務(wù),危及人身安全等危險(xiǎn),需定義為重度腐蝕區(qū),比如龍骨梁結(jié)構(gòu)。綜合上述民機(jī)腐蝕分區(qū)的三步法,可按照表1的分析步驟,將全機(jī)分為輕度腐蝕區(qū)、中度腐蝕區(qū)以及重度腐蝕區(qū)。由于機(jī)身內(nèi)冷凝水線以下區(qū)域,機(jī)身內(nèi)壁形成液膜的概率較大,因此冷凝水線以下的區(qū)域被定義為中度及重度腐蝕區(qū)。冷凝水線的位置可能因?yàn)闄C(jī)型不同而不同,典型民機(jī)機(jī)身內(nèi)部壁板腐蝕分區(qū)示意如圖2所示,典型民機(jī)機(jī)身內(nèi)部框截面腐蝕分區(qū)示意如圖3所示。表1

腐蝕分區(qū)過程表圖2

典型民機(jī)機(jī)身內(nèi)部壁板腐蝕分區(qū)示意圖3

典型民機(jī)機(jī)身內(nèi)部框截面腐蝕分區(qū)示意機(jī)身結(jié)構(gòu)材料分組在明確了飛機(jī)機(jī)身內(nèi)部腐蝕分區(qū)之后,還需要明確結(jié)構(gòu)材料分組。目前飛機(jī)結(jié)構(gòu)金屬材料仍以鋁合金、鈦合金、耐蝕鋼、非耐蝕鋼以及銅、鉻、鎳、鐵等合金為主;復(fù)合材料主要是指碳纖維復(fù)合材料和玻璃纖維復(fù)合材料。飛機(jī)結(jié)構(gòu)中存在大量的互相連接、搭接、配合的不同材料。對于飛機(jī)結(jié)構(gòu)異種材料接觸時(shí),電偶腐蝕現(xiàn)象容易發(fā)生。表2列出了各種材料原電池腐蝕活性的遞增次序(從上往下、從左往右活性逐漸減弱),表中材料之間對應(yīng)的數(shù)字(0~11)越大代表材料之間越不相容,為方便起見,航空材料按其相似性又可以分為四類(Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類和Ⅳ類),如表3所示。同類中的不同材料之間一般不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的電偶腐蝕,不同類材料之間需要考慮電偶腐蝕。兩種不同材料的結(jié)構(gòu)接觸時(shí),電位差越大,電偶腐蝕速度就越快,就越不相容;電位差越小,電偶腐蝕就越慢,就越相容。故針對同類或不同類的結(jié)構(gòu)之間采取的防腐蝕措施也不相同。表2

不同材料的電化學(xué)活性和相容性表3

航空材料異電位分組飛機(jī)材料的耐蝕性能鋁合金的耐蝕性能純鋁的化學(xué)性質(zhì)雖然很活潑,但由于它在空氣中易與氧結(jié)合,在表面形成一層致密、穩(wěn)定的氧化鋁薄膜(鈍化膜),可保護(hù)內(nèi)層金屬不再繼續(xù)氧化,因此純鋁在大氣中具有很好的耐蝕性能。但退火態(tài)純鋁的抗拉強(qiáng)度相當(dāng)?shù)?,只?5MPa,因此其使用范圍僅局限于飛機(jī)結(jié)構(gòu)中受力不大的非結(jié)構(gòu)件。飛機(jī)結(jié)構(gòu)上使用的鋁合金大致可以分為兩種,即可熱處理強(qiáng)化的鋁合金和不可熱處理強(qiáng)化的鋁合金。不可熱處理強(qiáng)化的鋁合金01Al-Mn系合金(3000系列)常用合金為3A21鋁合金,合金中錳為主要合金元素,它具有較高的強(qiáng)度、良好的塑性和工藝性能。3A21合金在室溫下的組織為a固溶體和在晶界上形成的(α+Al6Mn)共晶體。由于α固溶體與Al,Mn相的電極電位幾乎相等,因此合金的耐蝕性較好。該類合金的缺點(diǎn)是在冷變形硬化狀態(tài)下不能用在溫度高于100℃的場合,原因是在該條件下,其對應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)的敏感性較高。02Al-Mg系合金(5000系列)由于主要合金元素鎂的密度比鋁還小,加上其良好的焊接性能和抗震性能,所以這類合金在航空工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用,常用的有5A02、5A03、5A06等鋁合金。該類合金的強(qiáng)度一般高于3A21鋁錳合金的強(qiáng)度。在實(shí)際使用中,該材料呈單相固溶體組織,因此具有良好的耐蝕性能。其在大氣、海水中的耐蝕性能優(yōu)于3A21合金,與純鋁相當(dāng);在酸性和堿性介質(zhì)中,其耐蝕性稍遜于3A21合金。該系合金的含鎂量越高,強(qiáng)度也越高。但其含鎂量不宜過高,應(yīng)控制在8%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))以內(nèi)。原因是當(dāng)含鎂量大于8%以后,如果對其進(jìn)行退火處理,會(huì)在晶界上連續(xù)析出Mg5Al8相,導(dǎo)致其耐蝕(晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕)性能下降??蔁崽幚韽?qiáng)化的鋁合金這類鋁合金可以通過熱處理來產(chǎn)生沉淀強(qiáng)化的效果,其強(qiáng)度較高,又稱為硬鋁合金,是航空上最為重要的結(jié)構(gòu)件材料之一。

總體上看,鋁合金的強(qiáng)度隨溫度升高而降低,當(dāng)飛機(jī)速度較高時(shí),氣動(dòng)加熱會(huì)影響鋁合金強(qiáng)度。鋁合金化后,其耐腐蝕性能減弱,常見的腐蝕形態(tài)有點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、剝蝕和應(yīng)力腐蝕等。

點(diǎn)蝕是鋁合金最常見的腐蝕形態(tài)之一,硬鋁合金等耐點(diǎn)蝕能力較差。鋁合金易產(chǎn)生縫隙腐蝕,因?yàn)榭p隙內(nèi)易積存水分和污物,使涂層和包鋁層發(fā)生水化作用,降低其保護(hù)作用。

Al-Cu、Al-Cu-Mg、Al-Zn-Mg等合金產(chǎn)生晶間腐蝕的傾向較大。晶間腐蝕與熱處理工藝有關(guān),采用自然時(shí)效腐蝕傾向較低,人工時(shí)效腐蝕傾向則較高,而過時(shí)效腐蝕傾向又降低。Al-Cu-Mg系硬鋁合金中的T6熱處理狀態(tài)比T3熱處理狀態(tài)具有更大的晶間腐蝕敏感性,因此除在高溫下工作的構(gòu)件以外,這類合金一般均采用自然時(shí)效處理。

在飛機(jī)結(jié)構(gòu)中,Al-Cu-Mg合金產(chǎn)生剝蝕的情況最多,Al-Mg、Al-Mg-Si、Al-Zn-Mg合金也有發(fā)生,但在形變Al-Si系中未見發(fā)生。

Al-Cu、Al-Cu-Mg硬鋁合金,特別是Al-Zn-Mg、Al-Zn-Mg-Cu等超硬鋁合金容易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。01Al-Cu-Mg和Al-Cu-Mn系合金(2000系列)Al-Cu-Mg系合金是可熱處理強(qiáng)化鋁合金中最重要的合金系列之一,飛機(jī)結(jié)構(gòu)中使用最為廣泛的該類合金為2024鋁合金,這類合金的主要強(qiáng)化相為S相(CuMgAl2),其次為θ相(CuAl2),通常在T3狀態(tài)下使用,具有斷裂韌性高、抗疲勞裂紋擴(kuò)展能力強(qiáng)的特點(diǎn)。不過此狀態(tài)下的抗蝕(晶間腐蝕)性能不夠好,薄板一般包鋁后使用,也可配合陽極化處理、阿洛丁化學(xué)處理進(jìn)一步提高其耐蝕性能。2000系列中目前最新、性能最好的合金是2524鋁合金,其韌性和抗疲勞性能均較2024鋁合金有重大改進(jìn),已成功應(yīng)用于B777客機(jī)。02Al-Zn-Mg-Cu系合金(7000系列)Al-Zn-Mg-Cu系合金中最重要的是7075鋁合金,在T6狀態(tài)下其強(qiáng)度最高,但斷裂韌性最低,耐蝕性能(尤其是抗晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕性能)較差。為了增強(qiáng)其耐蝕性能,需對其進(jìn)行過時(shí)效處理,常見的有T73處理,即首先對鋁合金進(jìn)行固溶處理,然后進(jìn)行雙級時(shí)效處理(在較低溫度下加熱保溫一段時(shí)間后,再在較高溫度下加熱和保溫一段時(shí)間)。經(jīng)此處理以后,雖然材料的抗拉強(qiáng)度下降大約15%,但是材料的耐應(yīng)力腐蝕性能和晶間腐蝕抗力卻大大提高。7055是目前該系合金中合金化程度最高、強(qiáng)度也最高的鋁合金,近期研究成功的T77處理工藝,使該合金在高強(qiáng)度下仍能保持較高的斷裂韌性和良好的抗應(yīng)力腐蝕性能,該種合金已成功應(yīng)用于B777客機(jī)的主體結(jié)構(gòu)。需要說明的是,在進(jìn)行雙級時(shí)效處理之前,首先應(yīng)對固溶處理(淬火)的工藝進(jìn)行嚴(yán)格控制,否則將嚴(yán)重影響材料的抗晶間腐蝕性能。鈦合金的耐蝕性能鈦不但資源豐富,而且具有密度小、比強(qiáng)度高、耐熱性高及優(yōu)異的耐蝕性,此外,鈦還具有很高的塑性和優(yōu)良的冷熱加工性能,從而使其在現(xiàn)代工業(yè)中占有極其重要的地位,在航空、化工、導(dǎo)彈、航天及艦船等方面,鈦及其合金得到廣泛的應(yīng)用。鈦合金在飛機(jī)結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)方面應(yīng)用廣泛(見表4),鈦合金在航空領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用主要基于以下一個(gè)或幾個(gè)理由:(1)優(yōu)秀的耐腐蝕性,在腐蝕過程中不會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)蝕。(2)高的比強(qiáng)度。(3)高的使用溫度。(4)減輕質(zhì)量,密度大約比鋼小40%。(5)減輕空間約束問題。(6)和其他材料的兼容性。表4各種鈦合金在飛機(jī)上的應(yīng)用

純鈦鈦有較高的強(qiáng)度(退火后,工業(yè)純鈦的抗拉強(qiáng)度σb=550~700MPa),約為鋁的6倍,鈦同時(shí)兼有鋼(強(qiáng)度高)和鋁(質(zhì)輕)的優(yōu)點(diǎn),因此鈦的比強(qiáng)度在結(jié)構(gòu)材料中是很高的。鈦的線膨脹系數(shù)較小,在高溫條件下或熱加工過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力?。粚?dǎo)熱性差,只有鐵的1/5;摩擦因數(shù)大(μ=0.42),因此切削、磨削加工困難;鈦的彈性模量較低,屈服強(qiáng)度高,因此鈦及其合金冷變形加工時(shí)的回彈性大,不易成形和校直;純凈的鈦有良好的可塑性,它的韌性超過純鐵的2倍。

工業(yè)純鈦按其雜質(zhì)含量不同,可分為TA1、TA2、TA3三個(gè)牌號。牌號順序數(shù)字增大,雜質(zhì)含量增加,鈦的強(qiáng)度增加,塑性下降。

鈦合金為了提高強(qiáng)度,可在鈦中加入合金元素。合金元素融入α-Ti中形成α固溶體,融入β-Ti中形成β固溶體。鋁、碳、氮、氧和硼等元素使α與β同素異晶轉(zhuǎn)變溫度升高,稱為α穩(wěn)定化元素;而鐵、鉬、鎂、鉻、錳和釩等元素使同素異晶轉(zhuǎn)變溫度降低,稱為β穩(wěn)定化元素;錫和鋯等元素對轉(zhuǎn)變溫度影響不明顯,稱為中性元素。根據(jù)使用狀態(tài)的組織,鈦合金可分為α鈦合金、β鈦合金和(α+β)鈦合金三類。(α+β)鈦合金兼有α和β鈦合金兩者的優(yōu)點(diǎn),耐熱性和塑性都較好,并且可進(jìn)行熱處理強(qiáng)化,這類合金的生產(chǎn)工藝也比較簡單。因此,(α+β)鈦合金的應(yīng)用比較廣泛,其中以TC4(Ti-6Al-4V)應(yīng)用最為廣泛。鈦合金氧化膜的穩(wěn)定性遠(yuǎn)高于鋁和不銹鋼氧化膜的穩(wěn)定性。保護(hù)膜因機(jī)械操作遭到破壞時(shí),能很快恢復(fù)。所以,鈦及鈦合金在很多高活性介質(zhì)中都具有較高的耐腐蝕能力。合金鋼的耐蝕性能一般來說,約有12%~16%的飛機(jī)基本結(jié)構(gòu)是用合金鋼(包括不銹鋼)制作的。其最大的優(yōu)點(diǎn)是具有高強(qiáng)度(見表5)和高彈性模量,其應(yīng)用見表6。表5飛機(jī)常用合金鋼的強(qiáng)度范圍合金鋼強(qiáng)度范圍/KSI125~145145~160160~180180~200>220275~3004340√√√√4330M√√√√9-Ni-4Co-0.3C√4340M√強(qiáng)度低于200KSI認(rèn)為是低強(qiáng)度,強(qiáng)度高于200KSI認(rèn)為是高強(qiáng)度。表6飛機(jī)常用的合金鋼

高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼在潮濕工業(yè)大氣、海洋大氣等環(huán)境中,耐蝕性能比碳鋼有所提高。但是,在沒有保護(hù)措施的情況下,它們?nèi)跃哂刑间摰母鞣N腐蝕傾向。

一般把在空氣和中性介質(zhì)中能夠耐腐蝕的鋼稱為不銹鋼,而把能在各種侵蝕性較強(qiáng)的介質(zhì)中工作的耐蝕鋼稱為耐酸鋼。通常把不銹鋼和耐酸鋼統(tǒng)稱為不銹耐酸鋼,簡稱為不銹鋼。

不銹鋼的“不銹”只是相對的,在一定的條件下不銹鋼也會(huì)腐蝕,因此沒有絕對“不銹”的不銹鋼。按照內(nèi)部微觀組織結(jié)構(gòu)的不同,可以把不銹鋼分為馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼四種。

馬氏體不銹鋼馬氏體不銹鋼是一類含碳量較高的鉻不銹鋼,其含碳量在0.1%~0.9%范圍,含鉻量在12%~18%范圍。這類鋼的特點(diǎn)是含碳量比其他種類不銹鋼要高,除添加合金元素鉻外,有時(shí)還添加少量的鉬或鎳,如1Cr17Ni2、9Cr18MoV等。馬氏體不銹鋼比鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的耐蝕性都差,而且含碳量越高,其耐蝕性越差。馬氏體不銹鋼在大氣、海水和氧化性介質(zhì)中耐蝕性較好,但在如硫酸、鹽酸等非氧化性酸中不耐蝕。馬氏體不銹鋼抗局部腐蝕能力較低,如對點(diǎn)蝕、晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕較敏感,對氫脆敏感性大,因此在有可能產(chǎn)生局部腐蝕的環(huán)境中,應(yīng)盡量避免使用。

鐵素體不銹鋼鐵素體不銹鋼是以鉻為主要合金元素(質(zhì)量分?jǐn)?shù)在12%~18%范圍),具有體心立方晶體結(jié)構(gòu)的鐵基合金,如Cr13、Cr17和Cr25~28等類型,常加入Ni、Mo、Cu、Ti、Nb等合金元素來提高其耐蝕性。

鐵素體不銹鋼最突出的特點(diǎn)是在含有氯離子的水溶液中具有優(yōu)異的抗應(yīng)力腐蝕能力,這比鎳鉻奧氏體不銹鋼要好得多。普通鐵素體不銹鋼抗點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕的能力較差,可通過提高鉻含量來改善其性能,比如當(dāng)鉻含量達(dá)25%或以上時(shí),其抗點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕的性能會(huì)得到改善。另外,也可通過在普通鐵素體不銹鋼中加入合金元素Mo來提高其抗點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕的性能。

奧氏體不銹鋼奧氏體不銹鋼的含鉻量一般在18%以上,含鎳量一般在8%以上,且室溫具有單相奧氏體組織。奧氏體不銹鋼不僅具有優(yōu)良的耐蝕性能,而且也具有良好的綜合力學(xué)性能、工藝性能和焊接性能,是不銹鋼中最重要、用途最廣泛的一類不銹鋼。18-8類型不銹鋼(即含鉻17%~19%,含鎳7%~9%)為常見的奧氏體不銹鋼。點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕是奧氏體不銹鋼在氯化物環(huán)境中常見的局部腐蝕形態(tài),可通過添加合金元素Cr、Mo來提高其耐蝕性能。隨著含鉻量的不斷提高,材料表面鈍化膜的穩(wěn)定性也不斷增強(qiáng)。Mo的作用有多種解釋,通常認(rèn)為加入Mo后便于形成可溶性鉬酸鹽,吸附在金屬表面的活性位置上,從而抑制了金屬的溶解。奧氏體不銹鋼對應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)非常敏感,可通過添加合金元素Ni來降低其敏感性。奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼的室溫組織中同時(shí)含有奧氏體相與鐵素體相。它既有奧氏體不銹鋼所具備的優(yōu)良的韌性與焊接性能,同時(shí)也具有鐵素體不銹鋼的高強(qiáng)度和耐氯化物應(yīng)力腐蝕開裂的性能。與純奧氏體不銹鋼相比,奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼的晶間腐蝕敏感性也較小,即具有很好的抗晶間腐蝕性能。在較低的應(yīng)力水平下,奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼顯示出比奧氏體不銹鋼更為優(yōu)異的耐SCC性能,但是隨著應(yīng)力的不斷提高,其耐SCC性能逐漸下降,甚至都不如奧氏體不銹鋼。奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼具有較高的抗點(diǎn)蝕性能。總的來說,不銹鋼耐蝕性能較高。但是不銹鋼在含有氯化物的介質(zhì)中,由于氯離子的作用,可在不銹鋼鈍化膜的薄弱區(qū)、有缺陷的部位以及有硫化物夾雜或晶界碳化物的地方產(chǎn)生點(diǎn)蝕。在不銹鋼構(gòu)件與其他構(gòu)件相連的微小縫隙處,易產(chǎn)生縫隙腐蝕。復(fù)合材料的耐蝕性能復(fù)合材料腐蝕主要包括樹脂基體腐蝕、增強(qiáng)材料腐蝕、界面腐蝕、應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞。非金屬材料,如塑料、橡膠等,不能導(dǎo)電,一般來說耐蝕性能都高于金屬材料,所以非金屬也被廣泛地用作保護(hù)層,以提高金屬材料的耐蝕性。在飛機(jī)材料方面,隨著民用飛機(jī)的安全性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性和環(huán)保性不斷提高,復(fù)合材料被大量廣泛的使用。如波音B737、空客A320等機(jī)型已經(jīng)使用了以環(huán)氧樹脂為基體,碳纖維、玻璃纖維和芳綸纖維為增強(qiáng)材料的復(fù)合材料。

飛機(jī)復(fù)合材料采用的主要纖維品種有碳纖維、硼纖維等,主要基體材料是環(huán)氧樹脂。飛機(jī)中復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的形式大致有以下幾種:附加于金屬結(jié)構(gòu)上的增強(qiáng)鋪層、纏繞管件組成的框架、復(fù)合材料夾層結(jié)構(gòu)、加強(qiáng)或不加強(qiáng)的蒙皮結(jié)構(gòu)、纏繞旋轉(zhuǎn)殼體或壓力容器。復(fù)合材料結(jié)構(gòu)須滿足飛行溫度、濕度、紫外線等介質(zhì)的大氣腐蝕環(huán)境的要求。

對于復(fù)合材料的構(gòu)件及機(jī)翼前緣、雷達(dá)罩等易受雨蝕的部位,飛機(jī)在雨中飛行時(shí)其迎面受到雨滴的直接撞擊,使復(fù)合材料構(gòu)件表面脫黏、破裂且受雨水浸蝕,形成蝕坑甚至使復(fù)合材料產(chǎn)生剝離。對于這些部位應(yīng)采用有效的防雨蝕涂料進(jìn)行表面防護(hù)。

對有導(dǎo)電要求(如防雷擊)的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)應(yīng)采用搭接線,不可通過復(fù)合材料與金屬材料(如鋁合金)的直接接觸或通過緊固件傳導(dǎo)電流。飛機(jī)內(nèi)部零件的腐蝕防護(hù)在飛機(jī)零件設(shè)計(jì)時(shí),零件表面保護(hù)有不同的方式,一般可分成無機(jī)防護(hù)層(表面處理)和有機(jī)涂層(涂漆)兩類。零件表面無機(jī)防護(hù)層主要包括陽極化、化學(xué)轉(zhuǎn)化膜、鈍化等;零件表面有機(jī)涂層主要包括涂刷底漆、面漆、腐蝕抑制劑等。(1)陽極化是一種電化學(xué)工藝,可在鋁合金材料表面形成一層薄的氧化層,以提高鋁合金零件的耐蝕性。根據(jù)電化學(xué)槽液和成膜種類不同,可分為鉻酸陽極化、硼硫酸陽極化等。(2)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜用阿洛?。ˋlodine)化學(xué)氧化處理后在鋁合金零件表面形成一層非常薄的金屬氧化膜,可以增加鋁合金零件的抗腐蝕能力。(3)鈍化是指金屬零件經(jīng)強(qiáng)氧化劑或電化學(xué)方法氧化處理,使表面變?yōu)椴换顫娂粹g化的過程。是一種化學(xué)處理方法,用以移除表面的污染物,形成一層非常薄的保護(hù)性金屬氧化涂層,以增加抗腐蝕能力和改善后續(xù)有機(jī)涂層的粘接力。(4)底漆是一種有機(jī)涂層,應(yīng)用于金屬表面,以增強(qiáng)抗腐蝕能力。(5)面漆是一種永久有機(jī)漆層,通常用在底漆之后,以獲得更好的抗腐蝕能力。(6)腐蝕抑制劑輔助有機(jī)屏蔽涂層,用于改進(jìn)由于冷凝水、水聚集和不同金屬裝配在一起時(shí)的抗腐蝕能力。上述零件表面保護(hù)可單獨(dú)使用,也可組合使用,但并不是表面保護(hù)越多越好,因?yàn)轱w機(jī)零件設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性設(shè)計(jì),除了考慮防腐蝕性外,還需考慮工藝性、零件制造效率以及零件制造成本等。所以在明確了飛機(jī)機(jī)身內(nèi)部腐蝕分區(qū)、機(jī)身結(jié)構(gòu)材料分組之后,就可以選擇合適的防護(hù)措施。同類材料連接和非連接表面保護(hù)見表7,鋁合金與鈦合金、耐蝕鋼、蒙乃爾合金、鉻鎳鐵合金、非耐蝕鋼連接表面防護(hù)見表8。表7

零件通用表面保護(hù)表8

鋁合金與鈦合金、耐蝕鋼、蒙乃爾合金、鉻鎳鐵合金、非耐

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論