1、中国科技期刊数据库 工业 A 131 飞机结构的腐蚀与防护探析 贺 豪 北京飞机维修工程有限公司 OAB6，北京 100621 摘要：摘要：随着广大人民群众生活水平的不断提升，飞机已经成为了最为重要的交通工具。在飞机飞行过程中，如果结构存在严重的腐蚀问题，则势必会对飞机的飞行安全产生负面作用，并且也会诱发严重的飞行事故。因此，在维护飞机过程中，相关人员务必要提升责任意识，了解飞机结构腐蚀问题出现的原因，并做好科学合理的防护措施，保证飞机结构安全稳定。因此，本文将对飞机结构的腐蚀与防护进行深入探析，以供参考。关键词：关键词：飞机结构；腐蚀；防护 中图分类号：中图分类号：V250.2 为了延长飞机
2、的使用年限，除了要做好飞机结构的防腐设计外，还需要针对飞机飞行的工况，给予必要的防护措施，有助于保证飞机可以长时间的安全飞行，防止因结构腐蚀问题而引发安全事故。近年来，飞机在交通行业中的重要性不断提升，越来越多的人选择飞机作为最主要的交通工具。因此，为了提升飞机飞行的安全性，需要认真探析飞机结构的腐蚀原因，并积极完善防腐技术应用方案，确保防腐措施可以落实到位。1 飞机结构腐蚀与防护的重要性 众所周知，飞机的飞行工况较为苛刻，甚至飞机在整个工作寿命内会在多种环境下飞行，而如何解决飞机结构腐蚀问题，成为了提升飞机飞行安全性的核心工作内容。在飞机飞行过程中，不仅会有严重的紫外线辐射环境，而且雨水、高
3、湿度以及低温等环境，均会对飞机结构产生腐蚀作用。此外，随着经济的高速发展，大气环境污染问题愈加严重，在污染的大气环境下，飞机结构也会遭受程度不等的腐蚀。与此同时，随着飞机飞行时间的增加，飞机机构会面临严重的疲劳问题，随着结构疲劳的加剧，腐蚀问题的影响会愈加严重，甚至会影响飞机的飞行安全与使用年限，同时也会增加飞机结构的维护成本。因此，做好飞机机构的腐蚀与防护方面的探析，无疑对保障飞机飞行安全有着十分重要的意义。2 飞机结构腐蚀问题产生的原因 所谓腐蚀问题，指的是飞机结构中的金属构件与周围环境发生化学反应或电化学反应，导致飞机机构金属在化学或电化学反应中存在一定程度的消耗，使得飞机结构稳定性下降
4、。研究表面，飞机结构腐蚀问题诱发的原因可以概述为以下几个方面：2.1 结构设计存在缺陷 对于飞机结构设计来说，在早期的设计时需要提升飞机的使用特性，使得飞机结构的防腐性能没有进行过多的考虑，并且也缺乏明确的设计目标，使得飞机结构往往会存在比较差的抗腐蚀性，随着飞机使用时间的增加，机身结构会存在程度不等的腐蚀。例如，飞机结构设计未考虑排水、防水功能，导致飞机结构中容易积水，随着积水时间的增加，飞机结构会存在明显的腐蚀问题。此外，飞机结构的选材不合理，通常多选择超硬的铝材来作为机身结构的承压件，尽管铝材硬度比较高，但是其防腐性能比较差，并且应力集中问题容易在超硬铝材料中出现，从而引发应力腐蚀问题。
5、2.2 电化学反应 在众多腐蚀原因中，电化学腐蚀问题在飞机结构中出现的概率最高。在飞机机构设计工作中，通常需要使用两种不同金属来进行搭接，随着异种金属搭接时间的增加，两种金属表面会在含水的空气中发生电化学反应，由于电位差的存在，使得两种金属出现氧化还原反应，从而引发结构腐蚀问题。在飞机结构中，电化学腐蚀问题是最常出现的腐蚀问题，并且电化学腐蚀的危害性比较突出，常常会伴随着大范围的腐蚀区域，同时也会显著增加后期维护成本。2.3 化学反应 干燥气体与飞机结构中金属构件的长时间接触，中国科技期刊数据库 工业 A 132 或者金属构件与非电解质的长期接触，将会诱发化学反应，从而引发化学腐蚀问题。对于化
6、学腐蚀来说，其特点是整个化学反应期间不会形成电流，而气体腐蚀则是化学反应腐蚀中最典型的特征。在高温环境下，化学反应容易在飞机结构中出现。在大气环境中，存在有硫化氢、一氧化碳等腐蚀性气体，如果空气中硫化物的含量比较高，则会提升化学腐蚀问题的出现概率，影响飞机的飞行安全。2.4 湿热天气 在湿热气候环境下，由于气温比较高，空气中的湿度比较大，并且大部分湿热天气多出现在沿海地区，空气中存在很高的盐分，导致机身结构会被一层水膜覆盖。随着水膜厚度增加，其中的氯离子含量也会增加，导致机身结构被氯离子所腐蚀，从而诱发飞机结构腐蚀问题。2.5 制造工艺缺陷 在飞机结构制造过程中，喷漆工艺与热表处理是常见的制造
7、工艺，如果此过程缺乏有效监管，导致表面处理质量不达标，则会随着飞机使用时间增加，结构表面中的防腐层会逐渐脱落，使得飞机结构腐蚀速度加剧，导致飞机结构面临严重的腐蚀问题。2.6 后期维护不当 提升飞机结构维护质量，可以有效避免结构腐蚀问题，但是由于后期维护人员专业素质参差不齐，外加部分人员欠缺足够的责任意识，导致不能根据要求完成飞机结构维护工作，从而会引发飞机结构腐蚀问题。3 飞机结构的常见腐蚀类型 3.1 表面腐蚀 所谓表面腐蚀，指的是飞机结构表面中存在均匀的腐蚀问题。表面腐蚀问题的出现，将会对飞机外观的美观程度有直接影响，同时也表明飞机结构的防护层存在破损问题。因此，如果出现表面腐蚀问题，需
8、要维护人员对机身表面进行认真检查，避免表面腐蚀问题进一步扩大。3.2 应力腐蚀开裂 对于应力腐蚀开裂来说，指的是飞机结构不仅存在拉应力的作用，而且飞机长期处于腐蚀环境下，从而会引发应力腐蚀开裂问题。铝合金构件是飞机结构中最主要的材料，应力腐蚀开裂问题多发生在铝合金结构中，需要引起有关人员的密切关注。3.3 缝隙腐蚀 在飞机结构金属表面，由于电解液离子的作用，导致飞机结构中出现缝隙腐蚀。研究表明，飞机结构中铆钉与金属连接位置，最容易出现缝隙腐蚀问题。3.4 点腐蚀 在飞机结构中，如出现“麻坑”，则表面飞机结构出现点腐蚀问题。在飞机结构中，由于金属与周边环境发生化学反应，则会导致点腐蚀问题在结构中
9、出现。3.5 剥落腐蚀 在高强度铝合金中，由于结构中的晶粒在外力作用下会被拉长，导致长晶粒的边界位置容易出现剥落腐蚀，并且腐蚀程度会更大，甚至会导致金属从结构表面剥离。4 飞机结构的防腐原则 4.1 全面性原则 为了保证飞机结构完好，需要采取有效的防护措施来降低腐蚀问题出现的概率。因此，在实施防护工作时，除了要做好飞机结构设计工作外，还需要在了解飞机结构功能的基础上，全面细致地开展防护工作，确保防护工作可以落实到位，以此来更好地保护飞机结构，同时也可确保飞机结构的使用年限得到进一步延长，对提升飞机结构防护效果可起到帮助作用。4.2 环境性原则 在飞机使用过程中，需要了解飞机的使用需求，明确飞机
10、飞行的环境条件，以此来有针对性地分析可能引发腐蚀问题的环境因素，并采取措施降低周边环境对飞机结构的影响，同时也要及时发现腐蚀问题，确保飞机结构腐蚀问题可以得到有效解决。4.3 功能性原则 飞机结构如果出现腐蚀问题，则会影响飞机的飞行安全与正常使用。因此，相关人员要以功能性为原则，有针对性地开展飞机结构防护工作，避免因腐蚀问题而对飞机结构的功能性产生影响，并要做好有针对性的防护方案，保证结构力学性能的基础上，确保防护方案可以有效地降低飞机结构腐蚀问题发生概率。5 飞机结构腐蚀防护措施 中国科技期刊数据库 工业 A 133 随着飞机飞行里程数的不断增加，飞机结构腐蚀问题将会严重影响飞机的飞行安全。
11、因此，针对飞机结构时常出现的腐蚀问题，相关人员要及时进行处理，消除引发飞机结构腐蚀问题的因素，以此来使飞机的飞行时间延长，并且也可显著降低后期维护成本，提升飞机飞行的安全性，同时也可预防腐蚀问题出现，及时对存在腐蚀问题的结构进行修复，防止腐蚀问题进一步发展。5.1 不断完善结构防腐涂层体系 通过完善飞机结构防腐涂层体系，可以有效的提升飞机结构的防腐能力。所以，作为相关维护人员，其需要在了解飞机结构涂层体系重要性的基础上，不断针对飞机结构的应用特点来完善防腐涂层体系，使防腐涂层可以有效地保护飞机结构，避免因腐蚀而导致结构开裂问题。另外，通过不断完善飞机结构防腐涂层体系，可以有效地防止外界条件与结
12、构发生接触，增强结构的防腐效果。如飞机在湿热环境下飞行，则可将纳米涂层均匀地涂抹在飞机结构表层，避免湿热环境下的空气与结构发生接触，同时也可避免工业废气对结构所产生的侵蚀作用。最后，为了进一步提升飞机结构表面的防腐效果，可以对结构实施有针对性地表面处理，喷涂工艺要符合飞机结构使用工况，注意对喷涂质量严格监管，将腐蚀概率控制在最低区间。5.2 避免不同金属之间的直接接触 如果异种金属长时间接触，则会在电位差的作用下，引发电化学腐蚀问题。所以，为了提升飞机结构的防腐性能，需要采取措施避免异种金属发生接触。在飞机飞行过程中，不同金属零件会因为摩擦作用而导致表面涂层被破坏，所以需要在金属表面增加防磨层
13、或使用密封胶等来避免异种金属互相接触，从而实现金属之间的有效隔离，避免因电化学腐蚀问题而导致飞机结构的防腐能力下降。5.3 保持良好的机务作风 通过加强机务作用，可以有效的提升飞机维护水平。通常来说，相关人员要关注机务作风管理，并制定完善机务工作管理制度，确保机务工作可以按时且规范的完成，防止因维护不当而导致飞机结构出现腐蚀问题。此外，在完成飞行任务后，机务人员要做好飞机结构表面的清洁工作，防止腐蚀物质长期累积在飞机结构表面，并要将雨水、微生物等清理干净，同时也要做好结构表面的烘干工作。与此同时，制定合理的飞机结构维护保养规程，按照规程要求进行日常维护，确保可以规范性地对飞机结构进行检查，及时
14、消除腐蚀因素，避免腐蚀问题在飞机结构中出现。5.4 做好飞机结构中的防排水和通风设计工作 飞机飞行过程中，可能会遇到复杂的飞行环境，如果在雨雪天气下飞行，当飞机结构中有雨水进入后，则会导致积水问题在飞机结构内部形成，随着时间的推移，则会导致飞机结构出现严重的腐蚀。因此，在设计飞机结构时，相关人员要做好防排水设计工作，防止结构内部有雨水进入，同时也要合理设置排水措施，保证可以第一时间将积水排放干净。与此同时，在选择飞机结构材料时，注意避免使用容易出现腐蚀问题的材料，而是要在保证飞机结构强度要求的基础上，选择高防腐性能的材料来提升飞机结构的抗腐蚀能力。（1）做好结构防水设计工作 在设计飞机结构时，
15、内外部的飞机结构要紧密连接，不能有缝隙在内外部结构的连接位置出现，同时也要做好密封措施。此外，针对窗口、舱门等位置，务必要做好密封设计，保证雨水不会渗入到机舱结构当中，提升连接位置的紧密性，积极做好水处理试验，确保连接位置的防水性能满足设计要求。（2）做好结构排水设计工作 通过提升排水设计质量，同样可降低腐蚀问题在飞机结构中发生的概率。在排水设计时，注意排水渠道要在飞机内部结构中合理设计，并要针对水的来源不同进行有针对性地排水设计。例如，冷凝水、排风水等要有不同的排出管道，管道直径要符合标准要求，确保排水工作可以顺利完成。（3）结构通风设计工作 在飞机结构通风设计工作中，需要在不破坏飞机内部结
16、构的基础上对通风结构进行不断完善，确保所设置的通风口不会存在雨水进入风险，确保飞机内部拥有良好排风的同时，也可降低腐蚀问题出现概率。5.5 注重飞机结构腐蚀的预防 为了提升飞机结构的腐蚀防护效果，需要针对可能存在的腐蚀风险进行预防。例如，定期对飞机内部结构进行通风，并积极检查防水措施是否落实到位。此外，为了消除电化学腐蚀问题，需要对存在长期接中国科技期刊数据库 工业 A 134 触的异种金属外防腐层进行重点检查，及时对存在破损的防护层进行修补，加大后期维护保养力度，从而更好地预防腐蚀问题的出现。6 结语 综上所述，作为重要的交通工具，飞机的飞行安全与民众的生命财产安全有着密切联系。因此，为了提
17、升飞机飞行的安全性，有必要对飞机结构腐蚀问题发生原因进行重点分析，并采取有效的防护策略来降低腐蚀问题发生的概率，对促进我国航空事业发展具有重要意义。参考文献 1田东奎.飞机结构腐蚀问题及防护技术方案研究J.中国设备工程,2019(12):45-46.2刘世兴,杜洪增,白杰.老龄飞机腐蚀问题研究J.中国民航学院学报,2004,22(6):93-95.3王迪,徐元铭.腐蚀环境下飞机结构涂层防护体系损伤评估研究J.飞机设计,2017,37(4):22-27.4陈群志,鞠明,余文波,等.严酷环境下飞机外场腐蚀防护对策与措施J.装备环境工程,2017,14(3):1-7.5谭晓明,陈跃良,段成美.飞机结构搭接件腐蚀三维裂纹扩展特性分析J.航空学报,2005,26(1):66-69.6林再兴.沿海飞机铝合金结构腐蚀与防护J.装备环境工程,2005,2(1):83-88.7杨怀玉,陈家坚.大气环境下飞机结构的腐蚀与防护J.材料保护,1996,29(12):14-16.8张泽强,徐吉辉,张艳波,等.飞机铝合金结构腐蚀与防护分析J.航空维修与工程,2009(6):56-57.
