飞机结构与机械系统课件 腐蚀与防腐(2)2-13

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飞机结构与系统123M3.2.4腐蚀和防腐(2)3.航空器常见金属腐蚀的去除4.航空器常用的防腐措施课时：2学时1.腐蚀的迹象铝合金和镁合金：腐蚀初期呈灰白色斑点，发展后出现灰白粉末状腐蚀产物，刮去腐蚀产物后底部出现麻坑。合金钢及碳钢：腐蚀刚开始时，金属表面发暗，进一步发展变成褐色或棕黄色，严重的腐蚀呈棕色或褐色疤痕，甚至出现蚀坑，刮去腐蚀产物后，底部呈暗灰色，边缘不规则。铜合金：氧化铜是黑色，氧化亚铜是棕红色，硫化铜是黑色，氯化铜是绿色，所以铜腐蚀后可呈现出棕红、绿、黑色。

镀锡、镀镉、镀锌零件：腐蚀呈白色、灰色和黑色斑点或白色粉末薄层，如果基体金属腐蚀了，则腐蚀产物与基体金属的腐蚀产物相同。镀铝零件：腐蚀呈白色或黑色，严重时表面脱落，裸露出基体金属。（1）、常用合金腐蚀产物的颜色特征：M3.2.4.3腐蚀的去除(2)、构件腐蚀后的外表特征碎屑状腐蚀产物涂层剥落、鼓起、翘起表面变暗，粗糙蒙皮鼓起紧固件头部变形或脱落变形、裂纹、点坑褪色，条痕，起皮，变色水银：白色小羽毛状，严重时成为霉菌状，X光片上呈现白色斑点。1.腐蚀的迹象M3.2.4.3腐蚀的去除2、腐蚀的检查和评估1）腐蚀检查的方法腐蚀的检查方法包括目视法和触摸法，利用无损探伤可进一步的检查。目视检查是根据腐蚀迹象和特征，判断是否发生了腐蚀。目视检查使用的工具包括：强光手电筒、反光镜、放大镜、内窥镜、塑性刮刀等2）飞机上容易发生腐蚀的部位舱底区域、厨房和卫生间的底下区域；飞机的外表面，迎风面。蒙皮搭接处；电瓶舱、起落架舱；油箱；操纵钢索；焊接区等。3）腐蚀评估评估的内容包括：腐蚀类型、腐蚀深度、扩散程度、检查周期及结构件的等级。M3.2.4.3腐蚀的去除3.机体表面的准备工作1）彻底清洁机体表面

一般的做法为：（1）将停放飞机于合适的位置。（2）选择及配置合适的清洁剂溶液。（3）涂抹并保持机体表面湿润几分钟。（4）用高压温水清洗污物。（5）对于清除起来比较困难的顽固污迹可以在清洁剂中加入煤油或用软毛刷刷洗。用干净的棉布蘸上合适的清洁剂，如丙酮，反复清洁机体表面直至彻底清洁干净。对于顽固的污迹可在清洁剂中加煤油或用软毛刷刷洗。M3.2.4.3腐蚀的去除2）清除油漆保护层

清除漆层使用的是一种可用水冲洗掉的、粘稠状的漆层清除剂。一般的做法为：（1）用刷子将它涂抹到要清除漆层的表面，保持较厚的一层。（2）让它在表面停留一段时间直到漆层鼓起、卷曲起来，表明漆层已和金属脱开。（3）用热水冲洗，直至将漆层清除剂完全清除干净。（4）必要时，可以重复施用油漆清除剂，先用塑料或铝制的刮削漆层，然后再施用第二层油漆清除剂，使它能浸到油漆层的底层。在清除铆钉头或沿缝隙的油漆层时，可以使用较硬的刷子，以便刷掉这些部位上的漆层。M3.2.4.3腐蚀的去除2.腐蚀产物的清除1）机械方法清除腐蚀产物的步骤：（1）对于较轻的腐蚀，通常采用砂纸、砂布、打磨垫以及金属刷、毛刷、刮削器、锉刀等工具进行人工打磨，清除腐蚀产物；（2）对于较严重的腐蚀，通常采用手握动力工具，例如圆盘打磨器、砂轮和喷丸设备等清除腐蚀产物。（3）对于丝状腐蚀，可用手提式喷丸机（采用玻璃弹丸）进行喷丸，清除腐蚀产物。（4）对于化学性质活泼的镁合金，它的腐蚀产物的清除，只能使用非金属硬毛刷（比如猪鬃毛）或尼龙擦布，不可使用金属工具，也不能使用金刚砂轮或金刚砂纸打磨，否则金属颗粒或金刚砂粒残留在镁合金中会造成二次腐蚀。M3.2.4.3腐蚀的去除1）机械方法清除腐蚀产物的步骤：M3.2.4.3腐蚀的去除（5）对于铝合金的轻微腐蚀可以采用研磨剂或尼龙擦垫来清除；中等腐蚀可以采用铝氧化物砂纸或气动打磨砂碟来清除；对于严重腐蚀的铝合金可以采用锉刀锉掉腐蚀产物。必须指出，不能使用钢丝棉或钢丝刷清除铝合金构件的腐蚀产物，因为钢材的微粒会留在铝合金中引起更严重的腐蚀。（6）去除钢及其合金部件表面锈斑的方法，是用研磨砂纸或刷子进行手工和动力的打磨。对于没有电镀层的钢件最好的方法是用细砂、铝氧化物进行喷砂去除腐蚀产物，特别是凹坑底部的腐蚀产物。对于高强度合金钢件，它对应力非常敏感，建议使用细油石，细研磨砂纸进行打磨。不锈钢和镍合金中的铬元素对氢敏感。因此，对这两类合金最好采用机械方法清除腐蚀产物。钛合金也不要用化学方法清除腐蚀产物。1）机械方法清除腐蚀产物的步骤：（7）腐蚀产物清除以后，先用280粒度，再用400粒度研磨纸将表面打磨光滑，用清洁剂溶液清洗，再用5%铬酸溶液进行中和处理。M3.2.4.3腐蚀的去除2）采用化学方法清除腐蚀产物的介绍：（1）化学法清除腐蚀一般适用于轻微腐蚀情况。（2）对于铝合金除腐选用的除腐剂应为酸基化合物（浓度5%的铬酸溶液）。（3）对于拉伸强度在1517Mpa（220000Psi）以下的合金钢构件可以采用刷涂或浸泡磷酸基除腐剂的方法，进行化学除腐。但是，对于拉伸强度超过1517Mpa(220000Psi)的合金钢构件，不允许使用任何酸性除腐剂，因为这会引起钢的氢脆。对于它们，一般使用碱性除腐剂（如氢氧化钠），采用浸泡法清除腐蚀产物。（4）当清除钢索的腐蚀产物时，为避免降低钢索的强度，不应使用酸性清洁剂和碱性溶液进行清洁处理。处理钢索腐蚀时应：如果钢索内部腐蚀应更换；如果没有内部腐蚀，只是表面有腐蚀迹象，则用布或软鬃刷蘸上清洁溶剂做清洁处理；彻底清除钢索的腐蚀产物后，涂一层防腐化合物（MIL－C－16173，4级或相当的防腐化合物）2）采用化学方法清除腐蚀产物的介绍：M3.2.4.3腐蚀的去除1.表面保护层对飞机结构施加表面保护层是最有效的防腐措施，导致腐蚀的直接原因是构件没有适当的保护层或保护层受到损伤。（1）表面氧化膜

（2）油漆保护层（3）金属保护层M3.2.4.4腐蚀的防护措施钢铁氧化处理将钢铁工件浸入氧化溶液中并加热，保持一定时间，在工件表面形成0.5μm—1.5μm的Fe3O4薄膜，再经皂化、填充或密封处理的工艺方法称为氧化处理，又称发蓝。钢铁件氧化处理广泛用于机械零件、精密仪表、兵器和日用品的一般防护和装饰，能提高工件表面的抗蚀性和润滑性，消除残余应力，减少变形，使工件表面光泽美观。M3.2.4.4腐蚀的防护措施铝及铝合金的阳极氧化以铝或铝合金制品为阳极置于电解质溶液中,利用电解作用,使其表面形成氧化铝薄膜的过程,称为铝及铝合金的阳极氧化处理。在阳极上,4OH–4e→2H2O+O2。作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化,形成无水的A12O3膜4A1+3O2=2A12O3

阳极氧化膜具有较高的硬度和耐磨性、极强的附着能力、较强的吸附能力、良好的抗蚀性和电绝缘性及高的热绝缘性。M3.2.4.4腐蚀的防护措施电镀电镀是表面处理的重要方法之一，经过电镀后的工件，具有优良的耐蚀性、耐磨性、防护装饰性及其他的特殊功能。电镀的种类非常多，有镀铬、镍、铜、锌、锡、镉、铁、铅、金、银等单金属电镀，也出现了合金电镀、塑料电镀、复合电镀、脉冲电镀、刷镀等技术。M3.2.4.4腐蚀的防护措施2.防腐剂航空器结构上喷涂防腐剂可起防腐作用，也可以阻止腐蚀进一步蔓延。通常，在航空器结构的下列区域喷涂防腐剂：（1）操纵面动作时暴露在大气中的结构，例如机翼前缘和后缘翼舱中露出的部分。（2）可能积水又不易排水的结构部位，例如机身舱底部内表面。（3）接触腐蚀性液体，易产生腐蚀的结构部位，例如厨房和厕所下面的结构。（4）于安装的紧固件处。（5）涂层或密封剂变质区域的所有连接缝处。（6）紧固件周围漆膜已破坏处（防止产生丝状腐蚀）。（7）发生过腐蚀的位置。（8）在维修中，凡是制造厂家涂过防腐剂的部位，在修理后都要再涂防腐剂。M3.2.4.4腐蚀的防护措施操作要求（1）清除防腐剂：在航空器结构修理中，修理前应清除掉防腐剂，使底漆与密封剂能较好的粘合。清除防腐剂时，不推荐使用甲基乙基酮（MEK）或丙酮，可使用石脑油清除防腐剂。对于水置换型防腐剂也可以采用全氯乙烯、三氯乙烯或三氯乙烷等溶剂来清除。（2）涂刷防腐剂：涂防腐剂之前，表面可只做一般清洁工作。水置换型防腐剂具有渗透到缝隙中的能力，可采用一般喷涂或刷涂的方式，一般不需要采用压力喷涂。对于浓缩型防腐剂，可考虑采用低压喷枪喷涂。防腐剂可以直接涂在原水置换型防腐剂涂层上。2.防腐剂M3.2.4.4腐蚀的防护措施3.日常防腐措施1）保持飞机清洁、干燥，并确保排水孔通畅。2）隔绝不同的金属，检查密封件、表面层，及时修补。3）每日对燃油箱放沉淀物及积水。4）每日擦拭暴露在外的某些关键敏感的区域。5）风雨天气时要注意飞机的封严，以杜绝雨水侵蚀；在温暖晴日时要保持飞机有良好的通风。对停放的飞机，要充分应用多种防护罩套。6）及时发现初期腐蚀并修理。M3.2.4.4腐蚀的防护措施一、选择题1.下列哪种说法是错误的？（）A、化学腐蚀是金属与环境介质直接发生化学反应而产生的损伤。B、化学腐蚀过程中有电流产生。C、高温会加速化学腐蚀。D、如果腐蚀产物很致密的话，能形成保护膜，减慢腐蚀速度，甚至使腐蚀停止下来。2.下列哪种说法正确？（）A、化学腐蚀发生在有电位差的两种金属接触面处。B、对于化学腐蚀来说，电位低的金属容易被腐蚀。C、温度对化学腐蚀没有影响。D、化学腐蚀是金属与环境介质直接发生化学反应而产生的损伤。3.电化学腐蚀过程中（）。A．有自由电子流动。B.电流沿线路从电位低的金属流向电位高的金属。C.电位高的阳极被腐蚀。D．电位低的阴极被腐蚀。4.电化学腐蚀中()A．电位高的金属容易被腐蚀。B.电位低的金属容易被腐蚀。C．两种金属同时发生化学反应。D.无论是否有电解质溶液存在，只要有电位差就会发生腐蚀。5.2024铝合金。()A.不会发生电化学腐蚀。B.基体金属和添加元素电位相同，不能构成腐蚀电池C.添加元素铜的电位比基体金属铝的电位低，构成阳极D.添加元素铜的电位比基体金属铝的电位高，构成阴极6.金属电偶腐蚀()A．与两种相互接触金属之间的电位差无关。B.与是否存在腐蚀介质无关。C．发生在电极电位相同的两种金属之间。D.取决于两种相接触金属之间的电位差。7.下面哪种腐蚀，构件外观可能没有明显变化？()A、表面腐蚀 B、丝状腐蚀 C、摩振