《飞机结构腐蚀与防护》课件-防腐蚀结构设计

飞机防腐蚀结构设计飞机结构腐蚀与防护现代民用客机须适应各类环境条件下的飞行，包括但不限于潮湿、海洋和工业大气等自然环境，以及机内特有的腐蚀环境。在这些环境中，腐蚀成为导致飞机结构受损的关键因素。其影响轻则降低飞机的使用效率，缩短其服务寿命；重则可能引发结构件的断裂，进而造成严重的飞行事故，对乘客和机组人员构成极大威胁。引入因此，飞机结构的防腐蚀设计已成为现代飞机设计不可或缺的重要部分。/CONTENTS目录飞机结构防水和排水装置01简化飞机结构02防电偶腐蚀设计03机械加工中的腐蚀问题04飞机结构防水和排水装置PART01一、防水和排水装置飞机结构应具有良好的防水和排水装置。为确保飞机内部免受雨水侵入，应当在飞机的窗户、门户以及舱口边缘安装高效的密封装置。此外，为防止流入机体内的雨水及凝结水在机体内长期滞留，需在机体下部最低位置的壁板上设置排水孔，以确保积水能够及时排出。一、防水和排水装置对于没有设置排水孔的区域，应使用填平剂平整沟槽，并设置通水孔，以便积水能够顺畅地流至排水孔处，从而保持机体内环境的干燥与整洁。一、防水和排水装置结构形状简单PART02在工程设计领域，复杂的结构形状会直接导致表面积的增大，进而增加与腐蚀介质接触的可能性。具体而言，死角、缝隙以及接头处等区域容易积聚和浓缩腐蚀液，从而引发构件的腐蚀现象。二、结构形状尽量简单结构简单的构件则更有利于后续的维修、检查和防护措施的实施。此外，形状复杂的结构在受力时易导致受力不均，进而形成应力集中，对构件的稳定性和安全性造成潜在威胁。一般而言，结构的简化能够显著提高其防腐性能。二、结构形状尽量简单波音公司在设计757和767飞机时，为减少货舱地板下蒙皮的结构腐蚀，采用了整体机加工和化铣蒙皮技术，以替代传统的铆接结构，这一创新举措显著提升了该区域的防腐性能。二、结构形状尽量简单防电偶腐蚀设计PART03三、防电偶腐蚀设计合金材料之间的防电偶腐蚀设计飞机结构同一类金属直接接触不产生电偶腐蚀，也就是说它们之间是相容的。当两种不同类型的金属材料相接触时，如果存在电解质溶液，电位较低的结构件就会受到电化学腐蚀。两类金属的序号相差越大，序号小的金属越容易受到电偶腐蚀。三、防电偶腐蚀设计三、防电偶腐蚀设计因此，飞机结构设计和修理过程中，应避免不同类型金属直接接触，以防产生电偶腐蚀。三、防电偶腐蚀设计在飞机结构设计中，当需要采用不同金属材料时，

应满足以下要求：只有在功能设计或鉴于其他重要原因，不同类的金属直接连接不可避免时，才允许采用不同类金属连接，但是，应避免出现大阴极小阳极的情况；如果必须使用不同的金属时，首先应尽量选择能组成一对或一组相容的金属材料；不要用导电的附件把管路系统与不同类金属的结构相连接；三、防电偶腐蚀设计在飞机结构设计中，当需要采用不同金属材料时，

应满足以下要求：不锈钢与普通钢之间的连接，或不锈钢与铝合金的连接，应该采取优先满足抗电偶腐蚀的措施；当不相容金属（如铜合金与铝合金）的连接不可避免时，应对它们进行有效的绝缘隔离。三、防电偶腐蚀设计注：所有非粘接的机身、机翼和发动机吊舱蒙皮的搭接表面除涂底漆外，还要涂密封剂。机械加工中的腐蚀问题PART04四、机械加工中的腐蚀问题1.如果铝合金在未消除内应力的状态下使用，进行最后热处理之后，不得进行3.8mm以上的表面切削加工。如果在设计上不可避免地要进行3.8mm以上的切削加工时，必须在同一加工条件制成的部件上，沿短横向取试样进行应力腐蚀试验，证实其应力腐蚀门槛极限值在167MPa以上时，方可使用。2.作为结构材料使用的铝合金锻件、厚板及挤压型材，若沿短横向应力腐蚀门槛极限值达不到167MPa时，则必须在其表面上进行喷丸处理。四、机械加工中的腐蚀问题3.孔壁挤压量过大，容易使构件发生应力腐蚀损伤。因此，当采用孔壁挤压强化和干涉配合工艺时，挤压量和干涉量不能超过规定值。四、机械加工中的腐蚀问题四、机械加工中的腐蚀问题4.相同成份的金属材料，因热处理状态不同，其抗腐蚀能力往往有很大差别。如30CrMnSiA钢拉伸强度在1176MPa以下时，对应力腐蚀和氢脆的敏感性不大，但当热处理到拉伸强度在1373MPa以上时，对应力腐蚀和氢脆敏感性明显增高。因此，合理选择材料的热处理状态，控制材料拉伸强度上限，是非常必要的。四、机械加工中的腐蚀问题5.结构件在制造过程中，若工艺条件选择不当，易使合金材料产生腐蚀倾向。变形大、电极电位低的部分易成阳极被腐蚀。残余拉应力可能引发应力腐蚀，而喷丸处理能形成残余压应力，减少应力腐蚀。受热不均、温差等也可引起电位