《民用飞机结构腐蚀与防护》

《民用飞机结构腐蚀与防护》

教 案

机务系结构修理教研室 魏静

广州民航职业技术学院

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民用飞机结构腐蚀与防护

绪论

§０-１ 基本概念

一、腐蚀的定义

定义：材料（通常是金属）与环境介质相互作用而导致的变质或破坏的现象。 主体：①材料 ②环境 防腐：两者隔离

１.材料：８０余种金属在一定条件下受不同程度的腐蚀

贵重金属：金Ａu 铂 Ｐt （家长的手饰佩戴久了会发黑） ↓ 腐蚀性差，不易腐蚀 ↑

腐蚀是绝对的，不腐蚀是相对的

２.介质: 大气、水、土壤、灰尘、化学原料及不同种类的金属 窗户的锁扣上的螺钉生锈——尽量用同一种金属。

§０-２ 金属腐蚀过程的本质

腐蚀

单质 化合物 （不活跃的 如金 也是金矿的形式 冶炼 活跃的 如硫 硫矿FeS）

铁 → 水合氧化铁FeO·XH2O (吸水个数不定，量不大时有多少吸多少) 高能量状态到低能量状态自发的；低能量状态到高能量状态要大量的热能

金属腐蚀的本质：金属在一定的环境中经过反应回复到化合物状态 即: 金属材料＋腐蚀介质→腐蚀产物＋热量 因此腐蚀过程是一个放热的过程。（只是有些速度慢觉察不到）

反应速度快的例子：金属钠（Ｎa）放到水里→有声音、有热量 （极端例子，反应相当快）

§０-３ 腐蚀的类型

一、按腐蚀反应的机理分类

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（一）化学腐蚀 （发生机率不大）

纯化学反应，无电子的移动，无电流的产生（不多）

通常发生在干性（高温）环境下，如飞机上涡轮叶片高温氧化 （二）电化学腐蚀 （最普遍，最常见）

指金属与电解质溶液因发生电化学作用而产生的破坏

e

Zn 阴极 Cu 阳极 水（电解质，不是绝对纯）

在同一种金属上也会发生腐蚀。 二、按腐蚀的环境分类

分为：大气腐蚀，水的蒸汽腐蚀，土壤腐蚀，化学介质腐蚀（酸、碱、盐） 三、按腐蚀的外观特征分类

可分为：全面腐蚀和局部腐蚀

增重：FeO　　不是水溶性的ΔＷ 

化物　　　水溶性减重：氧 全面腐蚀：腐蚀分布在整个表面，相对较均匀。

局部腐蚀：腐蚀主要集中在某一区域，分布不均匀，危险性很大。 发生水桶效应

看最弱处

（又如材料的承载能力） 最弱处才是基准

局部腐蚀腐蚀危害性很大，大约５７种

常见的有：应力腐蚀、点蚀、晶间腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、垢下腐蚀、冲刷腐蚀

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第一章 电化学腐蚀的基本概念

第一节 金属腐蚀的电化学反应

一、腐蚀电化学反应的实质 e 指针

活跃金属为阳极，受腐蚀

A 阳极 Zn Cu 阴极 阳极：Zn – 2e →Zn2+ ↓

受腐蚀

阴极：2H+ + 2e → H2 ↑ ↓ 受保护 H2SO4

用牺牲材料的方法来保护金属，如镀锌等等

腐蚀电化学反应实质：一个发生在金属和溶液界面上的多相界面反应 电子的传递：阳极 → 阴极 → 电解质溶液 阳极反应： M → Mn+ + n.e

阴极反应： D + n.e → [ D.ne] ↓

去极剂接受电子后生成的物质

溶液中能接受电子的物质，称去极剂或氧化剂

常见的去极剂：

1. H+ （还原成H2 ）—— 析氢反应 （相应的腐蚀叫析氢腐蚀）

2H+ + 2e → H2↑

2. 溶解在溶液中的O2

在中性或碱性条件下还原成OHO 2 2H2O4e 4OH 在酸性条件下生成H2OO 2 4H4e 2H2O

3．金属高价离子

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Mn+ + n.e → M 沉积反应（电解精炼铜）

Mn+ + e → M(n-1)+ 较低价态的金属离子

（三类五种）共同特点：耗电子

第二节 金属电化学腐蚀倾向的判断

性质+介质 如 Zn Al 性质不同在于电极电位

（一）电极电位

1、双电层结构和电极电位

双电层：金属进入溶液中，在金属和溶液界面可能发生带电粒子的转移，电荷从一相通过界面进入另一相，结果在两相中都会出现剩余电荷，并或多或少地集中在界面两侧，形成一边带正电一边带负电的“双电层”。

例如： Zn浸在自身的盐溶液中

— + 电 （倾向快）Zn – 2e →Zn2+ 进入溶液

金— + 解2+质 （倾向慢）Zn + 2e →Zn 沉积在Zn片的表面 属— + 溶 液— 2+

如果是Cu与Cu，则

+ —电（倾向慢）Cu – 2e →Cu2+ 解金+ 2+

—质（倾向快）Cu + 2e →Cu 属溶+ 电极电位正好反过来 —液 电极电位：我们称这样一个金属/电解质溶液体系为电极，而将体系中金属与溶液之间的电位差称为该电术的电极电位。

2、平衡电极电位与能斯特方程式 平衡电极电位（可逆电位）

双电层不随时间变化，即电荷平衡，物质平衡。

标准电极电位 标准状态下的平衡电极电位

标准状态：纯金属，纯气体，1.01 x 105 Pa ，25℃，单位活度

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+

按标准电极电位值由小到大的顺序排列 — 标准电极电位序或简称为电动序

实际中用别的电极作为参比电极

用参比电极测得的电位值要换算：相对参比电极的电位+参比相对标准氢电极电位

能斯特方程式：用于非标准状态下的平衡电位

Ee = E°+

对于金属固体：Ee = E°+

RTLn anm nFaRTLn 氧化态 nFa氧化态

实际腐蚀中有多种不同物质反应，物质和电荷不可能都平衡 称只有电荷平衡为稳定

（阳极）ZnZn22e如锌在盐酸中腐蚀：由两个电极过程完成 2（阴极）2H2eH阳阴极反应以相同速度进行，此时电荷平衡，所获得的电位称为稳定电位

非平衡电位不能用能斯特方程式

二、腐蚀倾向的判断

电位较负的电极：氧化反应电位较正的电极：还原反应用电动顺序表预测标准状态下的腐蚀体系的反应方向

非标准状态下要用能斯特方程式换算

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第三节 腐蚀电池

一、产生腐蚀电池的必要条件

①丹尼尔电池 Zn2+ 活度 a2zn=1

2 Cu2+ 活度acu = 1

则：E0 Cu2/Cu ― E0 Zn2/Zn = 0.337―(―0.763) =1.100V= E0 原电池的电动序

电子e：Zn极Cu极外部：Cu正极，Zn负极

电流：Cu极Zn极 （—）Zn∣Zn2+∣∣Cu2+∣Cu（+）

②伏特电池：是金属与不同种离子之间产生电位差

（—）Zn∣H2SO4∣Cu（+）

腐蚀原电池（腐蚀电池）：由于不同电极电位的金属在电解溶液中构成了原电池而产生了金属的电化学腐蚀。

发生还原反应阴极（正极）腐蚀电池

发生氧化反应阳极（负极）

形成腐蚀电池具备的条件：

1）存在电位差 既要有阴、阳极的存在 2）存在电解质溶液

3）在腐蚀电池的阴、阳极之间要又连续传递电子的回路

二、腐蚀电池的工作过程

（1）阳极过程：金属溶解，以离子的形式进入溶液，并把当量的电子留在金属上：

（负极）

M → Mn+ + n.e

（2）阴极过程：从阳极流过来的电子被电解质溶液中能够吸收电子的氧化剂（本 （正极） 身被还原）即去极剂（D）所接受：

D + n.e → [ D.ne]

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（3）电流的流动。电流在金属中是依靠电子从阳极流向阴极，而在溶液中是依靠 离子的迁移，这样就使整个电池系统中的电路构成通路。

三个过程 相互，彼此依存，缺一不可

三、腐蚀电池的类型

电偶腐蚀电池宏电池腐蚀（）金属离子浓差电池1 根据腐蚀电池中电极大小 浓差电池（2）氧浓差电池微电池腐蚀

（一）宏电池腐蚀：（凭肉眼可看到电极构成的“大电池” ）

1、电偶腐蚀电池（接触腐蚀）

a、概念：两种不同电极电位的金属（合金）接触，在电解质溶液中组成腐蚀电池，电位较负的受腐蚀，较正的被保护。 b、形成的主要因素：不同的金属。（电极电位相差越大，腐蚀越严重） c、判断依据：特定介质中的稳定电位——电偶序

 电偶序：跟据金属（或合金）在一定的条件下测得的稳定电位的相对大小排列而制成的表。  电动序与电偶序的区别：

前者：纯金属在平衡可逆的标准条件下——判定金属腐蚀的倾向。 后者：非平衡可逆体系的稳定电位（并非纯金属）——判定一定介质中两种金属耦合时产生电偶腐蚀的可能性，如能产生则可判断哪一个是阳极，哪一个是阴极。

d、影响因素：

 电位差越大，腐蚀越厉害

 介质的导电性：介质导电性越差，电阻越大，电流不易分散，阳极破

坏越严重

 面积效应：指电偶腐蚀电池阴极和阳极面积之比对腐蚀过程的影响。

大阳小阴：相对较为安全

小阳大阴：电流急剧增加，结构很快破坏

e、 电偶腐蚀的防止方法：

 尽量避免使用不同金属材料，不可避免则选电偶序中相隔较近的  避免形成大阴极小阳极的不利的面积效应

 若采用了不同的金属材料相接触，应让它们彼此绝缘

 焊接时，焊条材质成分与基体金属一致或使用较高一级的焊条

2、浓差电池 {（1）金属离子浓差电池 （2）氧浓差电池 }

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概念：同一金属的不同部位所接触的介质具有不同浓度，引起电位差的不 同而形成浓差电池。

（1）金属离子浓差电池

同一种金属浸在不同金属离子浓度的溶液中

V 用半透膜隔开：离子彼此通过，溶液不混合 半 此倾向：稀>浓 透 膜 CuCu22e

Cu Cu 此倾向：浓>稀

即：

稀CuSO4 浓CuSO4 电位较负，阳极稀溶液中：易失电子， 

电位较正，阴极浓溶液中：难失电子， C1 < C2 ∴当溶液中金属离子浓度越稀，电极电位

阳极 阴极 越低；浓度越大，电极电位越高。电子 由金属离子的低浓度区（阳极区）流向 高浓度区（阴极区）。

（2）氧浓差电池：（充气不均电池）

由于金属与含氧量不同的溶液相接触而引起电位差 是造成金属缝隙腐蚀的主要因素

溶解氧浓度越大，氧电极电位越高（阴极） 氧浓度越小，电极电位越低（阳极）

常见的：水线腐蚀，缝隙腐蚀

（二）微电池腐蚀

由于电化学不均匀性引起的自发又均匀的腐蚀 不均匀性原因：

1、化学成分不均匀性

2、金属或合金组织内的晶粒与晶界的电极电位不同 3、金属的物理状态的不均匀性（温差等）（变形大、应力集中部位成阳极） 4、金属表面膜的不完整性

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第二章 飞机结构的腐蚀类型 第一节 均匀腐蚀

一、概念：

金属表面上发生的程度比较均匀的、大面积的的腐蚀

二、产生条件

表面无保护，暴露在有腐蚀介质的大气中

三、表现特征：表层均匀脱落

表面失去光泽→表面粗糙、刻蚀、有斑痕、有粉末状沉积物 用失重、腐蚀深度表示腐蚀程度

四、机理

腐蚀源的阴极与阳极很微小而且靠得很近（随机分布）

第二节 电偶腐蚀

一、概念：

两种或两种以上具有不同电位的金属或合金相接触时产生的腐蚀 （不同电位的金属，受保护还是受腐蚀由材料的电偶序来判断）

二、产生条件：（不同电位相接触）

电位差值越大，越易形成电偶，呈阳极性的金属被腐蚀的程度越高

三、防护、解决方法（根本上：隔离阳、阴极；避免电解液的积存）

1、在不同金属间接触面中间加防蚀性涂层或绝缘层 2、电镀防蚀层 1）将相连接的不同金属变得相容 2）将相连接的不同金属隔开

例子：a 不锈钢紧固件和螺帽安装到铝合金结构上 采用镀镉或铝包层措施

b 如有镁合金参与

接触面涂铬酸锌低漆，至少两层，然后铺一层0.003英寸的压敏性 乙烯薄膜（带状），要避免气泡、皱纹及抽缩变形

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第三节 缝隙腐蚀

一、概念

金属与金属或金属与非金属之间，由于特定的狭小缝隙了与腐蚀有关的物质（如溶液等）的扩散，从而形成以缝隙为阳极的（氧）浓差电池，使缝隙内的金属发生剧烈的局部腐蚀。

二、产生条件及影响因素

1、有氧化膜或钝化层的金属或合金 （不锈钢、铝） 2、金属表面存在适当宽度的缝隙

（既能让介质流入，又使缝内介质处于滞留状态）

常发生在：0.025~0.1mm的缝隙内 大于0.3mm的缝隙内很少发生 3、腐蚀处几乎有腐蚀介质存在，尤其含Cl- 4、介质温度升高，腐蚀速度加快

5、介质流动速度加快，腐蚀敏感性降低

三、产生区域

孔穴、搭接缝、沉淀物、垫片底面、螺帽、铆钉

四、防止方法——消除缝隙

1、尽量避免缝隙和积液死角区的形成 2、排污孔应处于最低端

3、多用对接焊，减少铆接和螺栓连结

4、无法避免缝隙的地方尽量用缝隙填料填实

例子：碳钢在中性海水中

步骤1、开始内外溶液中溶解氧的浓度一致，同时以相同速度进行氧的还原、金属 的溶解

2、因滞流影响，氧以扩散形式向缝内传递，故难以补充，氧还原反应终止； 缝外氧还原继续进行

∴构成氧浓差电池 缝内是阳极，金属溶解 Fe→Fe2++2e 3、由于具有大阴小阳的面积比，腐蚀电流较大 二次腐蚀产物在缝口形成（Fe(OH)2），发展成闭塞电池，使腐蚀进入发展 阶段

4、形成闭塞电池，阳离子难以向缝外扩散，缝内产生过多正电荷，则Cl-向缝 内迁移以维持溶液电中性，且生成金属氯化物 Fe2+ + 2Cl- → FeCl2

水解再生成盐酸，使PH值减少

FeCl2 + 2H2O → Fe(OH)2 + 2HCl

金属不断溶解 → Cl-不断迁移进缝内 → 氯化物不断水解 → PH值不 断下降 → 加速腐蚀 这称为自催化酸化作用

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腐蚀起促进作用氧浓差电池的形成，对塞电池 ∴蚀坑深化、扩展形成闭

自催化酸化作用，是腐蚀加深的根本原因

第四节 丝状腐蚀

* 一种特殊形式的缝隙腐蚀

* 发生在保护膜下面，又称为膜下腐蚀或漆膜下腐蚀 * 腐蚀呈浅沟状

* 丝状腐蚀的机理可用典型的缝隙腐蚀机理来解释 * 影响丝状腐蚀最主要的因素是大气的相对湿度 * 相对湿度低于65%，则丝状腐蚀不会发生

第五节 点腐蚀

* 金属表面产生的针状、点状、小孔状的一种极为局部的腐蚀形态称为点腐蚀 * 俗称麻坑

* 以腐蚀向材料厚度方向迅速扩展为特征，给清除腐蚀产物和修复构件带来极大的困难，使点蚀处的打磨超过标准而报废构件 * 通常沿重力方向生长，水平表面多见， * 经常发生在具有自钝化性能的金属或合金上

* 保护光洁度，降低介质中的氯离子、溴离子及氧化性金属离子的含量能有效防止点腐蚀

第六节 晶间腐蚀

一、概念

沿晶粒边界发生的选择性腐蚀 （局部腐蚀电池作用而产生）

二、位置

优先沿晶粒边界腐蚀一条窄缝，起始于表面

三、危害

外观不明显，但原有的物理、机械性能几乎丧失 （甚至一击即碎） 不易检查，构件突然破坏

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四、原因

1、晶间成分贫化 2、晶间存在易溶杂质

3、晶间与晶粒的应力状态不同

五、表现形式

1、剥离腐蚀 2、焊缝腐蚀

第七节 应力腐蚀

一、概念

某些合金材料或构件，在特定腐蚀介质中受到恒定拉应力作用导致脆性损坏

二、产生应力腐蚀的三要素

合金、拉应力、腐蚀介质

三、应力腐蚀过程中可能包含的几个阶段

1、微观裂纹的形成 2、裂纹的扩展 3、破裂

四、减轻或防止应力腐蚀的方法

1、选择适当的材料 2、热处理清除残余应力

3、采用时效处理，提高材料的抗腐蚀能力

4、采用喷丸、滚压等表面强化处理措施或采用超声波、振动等方法，降低残余拉应力或引入压应力，提高零构件的抗应力腐蚀能力

5、采用表面渗碳、渗氮、氰化、渗金属或合金等工艺措施，可提高合金材料抗应力腐蚀的能力

6、紧固件孔的过大径向干涉量不仅导致疲劳寿命降低，而且对于7075-T6这样的铝合金，干涉量超过3.2%时，材料对应力腐蚀敏感性增加

7、热处理至抗拉强度高于1370MPa的钢对应力腐蚀的敏感性非常明显，因此，对构件热处理、表面处理的工艺过程应严格控制

8、应力集中是产生应力腐蚀的主要原因，应避免或减缓应力集中

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第八节 疲劳腐蚀

一、概念

当金属在腐蚀环境中遭受循环应力时，在给定应力下引起损坏所需要的循环次数减少，这种通过腐蚀而使得疲劳的加速称为腐蚀疲劳

腐蚀疲劳就是材料在交变应力和腐蚀介质联合作用下发生的疲劳断裂

二、特点

比机械疲劳危险性更大，可以在低于临界循环应力很多的情况下产生破坏

三、断口特征

既有疲劳破坏的特征，又有腐蚀破坏的特征

加载频率越低，腐蚀作用就越强，断口形貌就越接近应力腐蚀开裂的断口形貌

四、防止或减轻腐蚀疲劳的措施

1、选择适当的材料 应选择腐蚀敏感性较低的材料以获得较好的抗腐蚀性能，铝铜合金耐应力腐蚀和腐蚀疲劳的性能都优于铝锌合金，应尽可能选用铝铜合金 2、对金属构件表面采用喷丸、滚压、渗碳、渗氮等表面强化处理工艺，使表面产生出残余压应力，可明显提高构件的腐蚀疲劳强度

3、电镀阳极性金属 在钢上镀锌或镉对腐蚀疲劳的侵蚀可起保护作用

4、实施阴极保护 对铝合金构件表面进行阴极保护，可明显提高疲劳强度，降低裂纹扩展速率 5、添加缓蚀剂保护

6、应尽量避免和减缓应力集中，避免飞机构件发生机械损伤

第九节 磨损腐蚀

一、概念

相互接触的表面如果同时存在电化学腐蚀和机械磨损，两者腐蚀相互加速，这种腐蚀称为磨损腐蚀

二、介质

一般指流动的液体、气体或含有固体颗粒和气泡的液体等。

三、三种不同的表现形式

1、湍流腐蚀 2、冲刷腐蚀 3、摩振腐蚀

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第十节 微生物腐蚀

一、概念

环境促使霉菌繁殖所产生的分泌物对构件的腐蚀称为微生物腐蚀

二、发生部位

主要在机翼整体油箱内 主要的微生物是霉菌

三、影响机翼整体油箱微生物生长和腐蚀的主要因素

1、霉菌孢子

2、燃油——霉菌的培养物

3、水——是霉菌存在必不可少的条件 4、温度——霉菌生长的必要条件

四、防护

1、加微生物抑制剂 2、及时排出油箱里的沉淀水和粘质物

第十一节 汞腐蚀

* 水银很易于使外露的、未经防护的铝材“汞齐化”

* 当有湿气存在时，汞腐蚀会加剧；盐水环境中，腐蚀会更快

* 汞齐化时，受污染的铝材迅速分解，留下灰白色粉末——茸毛状的腐蚀覆盖产物 * 若受汞腐蚀的铝材处于应力作用下，腐蚀结果可能迅速发展成多处裂纹 * 对溢溅出的水银要及时清除干净

* 防护性涂层、防蚀剂、油脂或氧化膜能减弱或阻止汞齐化的发生

第十一节气氛腐蚀

一、概念

金属及其镀层在特殊的气氛环境中，特别是在微量有机酸或无机盐物的加速作用下产生的腐蚀

二、特征

对锌镉镀层的气氛腐蚀称为锌镉镀层长“白霜”

三、影响条件

高的相对湿度、适当的温度和特定的有机物气体能大大加快腐蚀速度

四、常见的有机物腐蚀气氛

甲酸、乙酸、醛类、硫化氢、氯化氢、酚和氨

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第三章 常用合金材料的耐腐蚀特性及腐蚀环境分析

影响飞机结构腐蚀的因素是多方面的，大致分为两类：材质因素（内部因素）和环境因素（外界因素）。前者是产生腐蚀的依据；后者是产生腐蚀的条件

第一节 常用合金材料的耐腐蚀特性

不同金属比较，金属越活泼，电极电位越负，越容易失电子溶入电解质溶液被腐蚀。

相同成分的合金材料，热处理状态不同，抗腐蚀能力会有较大差异。

若成型、机加工、焊接等工艺条件选择不当，会造成构件各部分变形不均匀或应力分布不均匀

构件表面由于受热不均匀、温度差异等也会引起合金构件不同部位之间的电位差

一、铝合金的耐腐蚀特性

1、铝合金的主要腐蚀形态为：点蚀、晶间腐蚀、剥蚀和应力腐蚀等

2、点蚀是铝合金最常见的腐蚀形态之一。硬铝合金耐腐蚀能力较差，通常在表面包覆纯铝或进行阳极化处理；Al-Mn、Al-Mg等防锈铝合金耐点蚀性能较好 3、Al-Cu、Al-Cu-Mg、Al-Zn-Mg等铝合金产生晶间腐蚀倾向最大。

4、晶间腐蚀与热处理工艺密切相关：自然时效时，晶间腐蚀趋向较低；人工时效时，晶间腐蚀趋向很大

5、剥蚀多见于挤压型材。Al-Cu-Mg合金产生剥蚀的情况最多

6、温度和湿度越高，氯离子浓度越大，PH值越低，铝合金的应力腐蚀破裂敏感性越大

7、Al-Cu 和Al-Cu-Mg硬铝合金，特别是Al-Zn-Mg、Al-Zn-Mg- Cu等超硬铝合金，容易产生应力腐蚀破裂

二、镁合金的耐腐蚀特性

1、镁合金具有比重小、比强度和比刚度高等优点

2、镁合金的耐腐蚀性能差，在大多数介质中都不抗腐蚀

三、低合金钢的耐腐蚀特性

1、低合金钢是指加入到碳钢中的合金元素小于3%的一类钢。 2、这类钢成本低，强度高，综合机械性能及加工工艺性能比较好 3、在潮湿工业大气、海洋大气等环境中，抗腐蚀性能比碳钢好得多 4、高强度钢有应力腐蚀和氢脆的倾向

四、不锈钢的耐腐蚀特性

1、不锈钢具有较高的耐腐蚀性能

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2、含有氯化物的介质中，不锈钢钝化膜的薄弱区、有缺陷的部位以及有硫化物夹

杂或晶界碳化物的地方产生点蚀

3、不锈钢构件与其他构件相连的微小缝隙处，易产生缝隙腐蚀

4、奥氏体不锈钢具有非常好的热塑性、冷变形能力和可焊性，但在某些介质中具有较高的应力腐蚀破裂敏感性

5、马氏体不锈钢一般含碳较高，强度和硬度较高，抗高温氧化稳定性好，但耐腐蚀性能降低

五、钛合金的耐腐蚀特性

1、钛及钛合金与氧有很高的亲和力，很容易与氧结合生成氧化膜，氧化膜的稳定性远高于铝和不锈钢的氧化膜。机械损伤遭到破坏时，氧化膜能很快恢复。所以，钛及钛合金在很多高活性介质中都具有较高的耐腐蚀能力。 2、在潮湿工业大气、海洋大气中的耐腐蚀性也很高

3、在不能钝化的条件下，钛及钛合金化学活泼性很高，不仅不耐腐蚀，甚至能发生强烈的化学反应

4、一般情况钛合金不会产生点蚀，晶间腐蚀 5、在某些介质中有应力腐蚀破裂的倾向

第二节 腐蚀环境分析

飞机腐蚀环境主要包括大气腐蚀环境和机上腐蚀环境

一、大气腐蚀环境 （一）潮湿空气

1、与地理环境的关系 主要是各地纬度的不同 四个气候带： 热带、 亚热带、 温带、 寒带 飞机结构在潮湿空气环境中最容易受腐蚀

我国大部分处在温暖、潮湿的东南季风与西南季风控制下 2、金属腐蚀的临界相对湿度与大气腐蚀 1）临界相对温度

概念：当空气相对湿度达到某一数值时，金属会很快锈蚀，此时这一相 对湿度度叫临界相对湿度 临界相对湿度越低，则越容易腐蚀

钢铁和铝合金：临界相对湿度大约为65%

绝对光洁的金属表面在纯净大气中：约为100% 2）金属的大气腐蚀

a 概念：金属暴露在空气中，由于空气中的水和氧等的化学和电化学作 用而引起的腐蚀称为大气腐蚀 b 大气腐蚀分为三类：

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于临界相对湿度（化学腐蚀）干的大气腐蚀：湿度小于临界相对湿度而小于100%（电化学腐蚀） 潮的大气腐蚀：湿度大

湿的大气腐蚀：湿度大于100%（电化学腐蚀） c 温度升高，腐蚀速度加快

温度剧烈下降时，腐蚀加速 （表面凝成水滴、水膜）

（二）海洋大气

1、特点： 湿度高，含盐量大

2、含大量氯离子，起催化效果：吸潮，难保钝化态

（三）工业大气

1、成分： SO2 、H2S 、NH3 、Cl2 、HCl 危害最大的：SO2

来源于 H2S 氧化及含硫燃料的燃烧 2、对金属的腐蚀

氧一起SO2依附在钢铁表面上，与FeSO4水解生成游离的H2SO4H2SO4新生成的FeSO4再水解形成FeSO4加速腐蚀铁

起始反应 2SO2 + O2 + 2H2O → 2H2SO4

连锁反应 2Fe + 2H2SO4 + O2 → 2FeSO4 + 2H2O

连锁反应 2FeSO4 + 1/2O2 + 5H2O → 2Fe(OH)3 + 2H2SO4

如此反复循环，加速催化腐蚀：酸的再生循环

二、及上腐蚀环境

1、水分

机组及乘客呼吸排汗

飞行高度上升，温度降低，潮气凝结成水 中短程比远程严重

2、活牲畜：粪便、热量（使湿度上升） 海洋性食物、瓜果、蔬菜

3、厕所、厨房、前后登机门、服务门

4、燃油箱内含潮湿空气 细菌会大量繁殖形成粘性酸性物，对结构有腐蚀 5、仪表设备中的水银

6、维修、使用中泼出的强碱、强酸（及相应的飞机清洁剂） 7、非金属材料挥发出来的气体

8、砂石或氯化钠等降低起落架舱光洁度

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第四章 易滋生腐蚀的部位及腐蚀成因分析

飞机各个部位腐蚀敏感性不同

一、废气尾迹区

喷气式发动机和活塞式发动机的残余废气腐蚀性很强

废气微尘积聚沉积于尾迹区（缝隙、接合面、交接处、整流片） 1、要注意检查铆钉头四周、蒙皮接缝 2、定期拆卸检查整流装置、工作窗盖

二、电瓶舱间和电瓶通气口

电瓶液升温生成蒸汽扩散后侵袭未经防护处理的金属表面 1、定期清洗

2、对酸性沉积予以中和处理

三、舱底区域

藏污纳垢之处（雨水、厕所污水、货物溅泼物、外漏液压油、有机气体） 1、装重铬酸钾吸潮剂

2、检查吸潮剂（多半溶化要更换）

3、检查厨房、厕所地下区域、有机垃圾排出口（酵化物及化学液有腐蚀作用） 4、经常清理、打扫、保持防护漆层完好

四、起落架和轮舱

轮舱范围受泥淖、漏水、盐渍、砂石、飞来碎石的污染和冲击 侧壁、顶棚受污染空气、跑道脏物的侵蚀 安装座构件及支撑座因积水造成电化学腐蚀

电缆、导管和软管的卡箍部位在盐渍水分条件下电化学腐蚀 关节活动处如润滑不良，又有腐蚀介质渗入，容易磨损腐蚀

五、蒙皮

机身的客货舱为加温增压舱，暖气体易形成冷凝水，发生电化学腐蚀 机翼、尾翼主辅操作面：内侧——积留潮气

外侧——尘埃冲击、磨损漆层和保护层 镁质蒙皮：特别注意边棱面，锁扣周围、有裂纹、碎片、漆层脱落处 胶结点焊：防缝隙腐蚀

通过目测（直尺）查看点焊部位平整度，探明早期蒙皮塌陷

六、发动机迎风区和散热吹风管道

尘泥搓磨、碎石打击、雨水冲刷——破损剥蚀 1、查看散热气流流经区段

2、保持表面漆层和防锈硬膜完好无损

七、襟翼和扰流板的收存穴

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汇积污垢、水分

八、货舱结构

九、舱门、舱口和接近口结构

十、其他的腐蚀敏感区域

（一）蓄水区

（二）直升飞机旋叶桨头和减速齿轮箱（三）操纵钢索

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第五章 腐蚀损伤的检测 第一节 腐蚀损伤的特征

一、构件腐蚀损伤的外表特征

1、污染物和碎屑的沉积

2、涂层的脱落、碎裂、翘起或鼓包 3、表面光顺性的破坏 4、蒙皮鼓胀

5、紧固件头部的变形或剥落

6、表面颜色的变更、表面出现斑纹或起皮 7、扭曲、变形、裂纹或点坑的出现 8、有腐蚀的产物

二、飞机结构常用合金腐蚀产物的颜色特征

1、铝合金和镁合金：腐蚀初期呈灰白色斑点，后出现灰白色粉末状腐蚀产物，刮去腐蚀产物后出现麻坑。水银腐蚀的铝件产物是白色的茸毛状物，最后发展为霉菌状物。

2、合金钢及碳钢：开始金属表面发暗，进一步变成褐色或棕黄色，严重时棕色或褐色疤痕，甚至蚀坑。

3、铜合金：氧化铜是黑色，氧化亚铜是棕红色，硫化铜是黑色，氯化铜蚀绿色，即铜腐蚀后可出现棕红、绿、黑色

4、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 5、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 6、不锈钢：不锈钢的腐蚀出现黑色的坑点

第二节 例行检查

对腐蚀的早期检查很重要，可及时进行修复，将损伤和昂贵的修理费用减至最低 对初始腐蚀和将要腐蚀的地方要用记号标出，便于进行预防性测量 普遍性的检查基本上靠目视的方法进行

进行彻底检查：良好的光线、适当的检查通道、良好的能见度、必要时将检查表面 清洗干净或除去涂层

第三节 检测方法

一、目视检查

腐蚀的初步检查，总是采用目视和触摸的方法。甚至当腐蚀异常严重需用专门的设备进行特殊的检查时，观察和感觉仍是腐蚀检查的基础。

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进行彻底的检查，除要有足够的检查通道、良好的光线与合的工具外，还需要有好的眼力和耐心。

目视检查使用的工具包括：手电简、长柄反光镜、放大镜（10倍的）、塑料刮刀、管道探测镜、合适的工作台架和梯子等。

二、无损检测

虽然检测飞机结构的腐蚀损伤主要靠自视检查，但许多内部结构还必须使用无 损检测，原因如下：

１.避免在检查隐蔽区域时，为得到检查通道而进行的昂贵费时拆卸； ２.测量和估算材料腐蚀的损失总量； ３.查核腐蚀是否已经完全排除 ４.探测和确定怀疑有破裂的区域

常用的无损检测包括：超声波检测、涡流检测、X射线照相、染色渗透检验 磁场光学成像检查等。

（一）超声波检测

飞机结构的腐蚀检查，一般采用“A”型扫描方式

超声波测厚仪是一种直接测量材料厚度的仪器。超声波测厚法已广泛地应 于飞机蒙皮和整体油箱壁板的腐蚀损伤检测。 检测胶接的装置，如超声波胶接检测仪。，可用于检查金属胶接结构。 裂纹检测仪，通常属脉冲一回波型，用以发现尖力腐蚀开裂

超声波在弹性介质中传播时遇到相异界面就产生反射，因此，这种检测腐蚀 的方法只适用于同一种材质的单层检测。

（二）涡流检测

涡流检测是以电磁感应原理为基础的。感应涡流与线圈的形状和尺寸、激励

电流的频率、试件的电导率、磁导率、试件的形状和尺寸、线圈与试件的距 离以及试件的腐蚀损伤等缺陷有关。

高频率涡流只能检测检测材料表面和接近表面的缺陷。

涡流的磁场会引起高频交变电流趋向导体表面，使导体横截面上电流的分 布不均匀，也就是说表面电流密度最大，随着深度的增加而减小。这种现 象称为趋肤效应。

涡流渗透深度与检测频北呈反比关系。频率越低，渗透深度越深，可检测深 度也越深，因此低频电涡流可用于检测面板背面的腐蚀损伤。涡流检测对晶

间腐蚀损伤及较小的缺陷很敏感，它是一种检测机身蒙皮腐蚀的理想方法， 但它不适用于检验底层结构的腐蚀损伤。

（三）X射线照相

X射线照相要求射线束垂直地穿透被检测物体并到达胶片，使胶片有一定的曝光量。当射线束穿过腐蚀区域时，因腐蚀产物已推动原金属的特性，对X射线吸收

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能力大大降低，所以增强了在该区域胶片的黑度。

飞机在服役期中最易产生腐蚀的构件大多是铝合金构件。一般来说，裂纹的

深度往往大于腐蚀深度，所以在胶片上的裂纹的反差较大，易于识别，通常 腐蚀面积大而浅，呈不规则状态，所以在胶片上反差较小，难以辩别。

如果某一金属板严重腐蚀，损失的厚度几层叠合厚度的20％或更多时，采 用X射线照相是合适的。

X射线对腐蚀的检查只能定性， 大致给出腐蚀的情况，而不能给出腐蚀深 度的尺寸。

（四）染色渗透检验

染色渗透检验用于检测小裂纹、蚀孔或其它露在表面但目视检查可能漏掉的不连续处。被检验的表面一定要十分干净，涂上渗透剂，充分渗透后，将多余的渗透剂清除掉，然后加上适当的显影剂。染色渗透检验对于进一步证实腐蚀是否已被完全清除是很实用的。

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第六章

腐蚀的修理

第一节 总则

一、准备工作

对于不同检修级别的飞机定检工作，将有各类不同区域的腐蚀检查工卡。检验员一旦检查出存在着腐蚀或潜在的引起腐蚀的问题，必须迅速进行修理，修理的内容包括：

（1）及时清除腐蚀，避免由于腐蚀的深入造成结构件超过设计允许的损伤容限。 （2）实查是否所有的腐蚀均被清除。

（3）用与原腐蚀周围相同的材料弥合整修过的表面。 （4）涂敷保护层。

（5）根据需要的情况修补损伤。 （6）对表面重新涂层和封堵。

（7）如果切实可行，尽可能除掉造成腐蚀的原因。 （8）确保修理后的结构件保持或大于原来强度。

修理工作开始前必须采取适当的预防措施并且必须遵守安全操作规程。一些基本要求是：

— 将飞机在地面停稳（放好轮档）；

— 在使用电瓶的设务附近工作时，不要连接电瓶，特别是当用到易燃物质时更要注意；

— 使用堵盖保护各种开口（通风口、皮托管、进气口、发动机进气道等等），避免吸入化学物质；

— 保护各种设备（机械、液压、电气）不受污染；

— 保护外部的和内部的敏感部位，特别是接头接缝处，不要接触化学物质； — 准备好清除污染的措施和适当的冲洗手段。

二、安全事项

当使用溶剂，漆层清除剂，清洗剂、除锈剂、防锈剂、油漆或其他化学物质时，必须遵守下列安全注意事项：

— 避免直接接触，要戴橡胶或塑料手套；

— 避免吸入有害气体，适当通风，佩戴防护口罩； — 必要时，戴护目镜、面罩、穿橡胶雨衣，戴雨帽； — 严格地按照规定来制裁制化学物品；

— 用洗涤、冲洗和漂洗等方法，迅速从皮肤、眼睛和衣服上清除化学物质； — 为防止噪音，应戴上防噪音耳塞或耳机。（机械法除腐时） — 需要时，迅速进行医疗检查； — 工作地点附近要有备用的清水；

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— 一定要弄清所修理的材料的性质，以免在使用化学品时受到伤害；

— 注意所使用化学物品听性质，如只能将酸加入水中，而决不可将水加入酸中；用机械法除腐时也必须遵守安全操作规程。例如，钛和镁有其特殊的问题，这种金属的碎片、碎料、刮屑、微粒或粉尘能点燃，会发生着火和爆炸的危险。

三、钣金常用工具和设备

（一）钣金常用工具 １.气钻和钻头：广泛用于飞机结构的钻孔工具，常用的气钏有直钻、90°弯钻、45°弯钻三种。钻头有四种编号方式：分数、小数、字母（A-Z）、整数（1-80）。其中＃40、＃30、＃21和＃11为最常用的钻头，对应的安装铆钉直径分别为3/32，1/8，5/32，3/16 inch。通常情况，钻头的大小应比铆钉的直径大0.002-0.004英寸。

２.铰刀：用于切除孔壁上微量金属层，以提高孔壁的尺寸精度和表面质量。按齿形分有直齿铰刀和螺旋齿铰刀。铰刀的正确使用方法是无论进刀还是退刀都应按切削方向，不能反钻。

３.铆、铆窝和顶铁：常用的铆钉安装工具。铆分为轻、中、重型三种。铆窝分为突头铆钉铆窝和埋头铆钉铆窝，使用时应选用与铆钉头大小相配的铆窝。铆窝套固定在铆上。顶铁有各种形状，可根据安装的位置特点选用，为了保证铆接质量，顶铁的重量应与所铆挡的铆钉直径大小相匹配。

４.拉铆：用于安装拉铆钉的专用工具，常用的有气动和手动二种。 ５.锪钻（划钻）：用于切出沉孔（埋头窝）的工具。常用的锪钻有100°、 120°两种。

６. 定位销、定位销钳和定位销：用于零件连接前的定位。常用的定位销有两种手动和气动，大小有四种3/32、1/8、5/32、3/16。定位销和定位销钳是用来安装定位销的专用工具。

７.打磨器：用于去除结构件表面较严重腐蚀的工具。 ８.棘轮扳手、ALLEN扳手（辩证角匙）：用于安装HI-LOK。 ９.挖孔器：用切出板析减轻孔的工具。 １０. 铆钉冲、铆錾：拆铆钉工具

１１. 拆螺丝连杆头：用于拆除装配过紧的螺丝。 １２. C型夹、扁嘴夹：用于固定需连接的零件。

１３. 钩尺：用于测量连接的厚度，以决定所用紧固件的长度。 １４. 引孔器：用于不能配钻的紧固件孔的定位。 １５. 倒攻：取出孔中断螺丝的专用工具。 １６. 锉刀：零件去毛刺工具。

１７. 刮边器：铝板周边倒角专用工具。

１８. 丝锥和丝锥手柄：加工内螺纹的工具。

１９. 铆钉剪：当铆钉长度比安装要求长时，可用铆钉剪剪去多余的长度。 ２０. 定位器：用于保证钻头垂直于零件表面。

（二）钣金修理常用设备

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１.弯边机：制作板弯件的的常用设备，有电动，手动两种。由压边部分，折边部分组成。

２.剪板机：结构修理时常用的板材剪切设备。一般用于剪切1/8 inch以下板材，不能用于剪切过硬、过厚的材料，以免损伤刀口。机器主由机体、传动、离合器、制动、压料、挡料操纵和电气等部分组成。 ３.滚边机：用于单曲面金属板件的成型。常用的滚边机的工作部分一般由三个带齿轮的圆柱型滚轴，调节丝杠和一个转动手柄组成。 ４.台钻：用于加工对孔的位置尺寸精度要求较高的工件的设备。由于台钻大多具有多级可变的转速，钻孔质量好，多用于修理操纵系统的支架，结构小零件等。 ５.用于切割钣金件的设备。当板料需要切割一条很长的曲线时，或板料太厚无法使用板机时，通常会使用带锯。

６.液压机：具有较大的通用性，可用于各种材料 的压力加工成型。常用的功能有钣金件的挤压弯曲、薄板的拉伸、材料和零件的校正、整形等。通常机器由主机及控制机构两大部分组成，通过管路及电气系统联接成一个整体，有三种操纵方式，点动、手动和单缸半自动，其中半自动又有定压和定程两种工艺形式。 ７.成型机：一种选 进的钣金件制作设备。通过机械方法收缩和压延材料，可将退火状态的金属板件制成各种复杂的形状。 ８.压铆机：机械铆接设备，一般用来铆接直径较大的铆钉。它的优点是铆接效率高。质量稳定。使用时，工件要与铆窝垂直，手脚要协调好，若工件较大应由两个人或两个以上的人一起操作。

四、清除腐蚀

腐蚀，一旦产生就难以根除。所有的腐蚀的痕迹和产物都必须清除干净，否则腐蚀将继续扩展。同时必须分清：哪些只须作简单清除，哪些腐蚀需要大范围的修理甚至更换零部件。

清除漆层可以用机械的或化学的方法。然而，化学除漆只有在肯定能够实施，并肯定能完全清除掉时，才能使用。并且不允许将化学剂渗入接头或拱接的表面，不将任何酸液用于热处理高达220，000psi（或更高）的钢件。

五、清除腐蚀时紧因件处理

按照完成或清除腐蚀工作的需要来去掉密封胶、紧固件和相邻的部分。 如果要将零构悠扬中腐蚀了的部分 切除，必须注意避免损伤相邻的结构。 在进行切割和整修过程中，可能需要拆掉足够数量的紧固件，以便能插入 垫片，以保护相邻的部分。

六、清除腐蚀后的处理

将所有的腐蚀清除之后，应作局部地平整加工，光顺整个表面，将不规整 之处减少到最低限度，并且清除任何可能引起应力集中的尖角或表面突变 之处。在修理方案中，可能需要某些整形（如锥度）以便能顺利装配修理 过的部分。修理造成的凹陷处，在涂了保护层之后，可填上适当的化合物。 材料损失的数量，可用深度千分尺和直尺来测量，或者采用压印反模的方

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法来确定。目前最快捷的检测方式是采用NDT测量。

第二节 用机械方法清除腐蚀

因为化学方法附带某些危险，用机械方法清除腐蚀通常是较好的。机械方法有以下两种： ①最常用的是用颗粒粗细不的砂纸、砂布或砂布或砂垫（Pad）等进行手工砂光的方法。 ②比较严重的情况，用手提式动力合适。除了标准的钻、铰、镗和工具外，还像砂轮机、研磨轮、砂带和喷砂设备等等。

一、铝件整修

用氧化铝砂纸、尼龙砂垫或砂布打光是清除铝件腐蚀优先选用的方法。整修时不能用钢纤维和钢刷，并且非铝制的紧的紧固件和螺帽垫板应该去掉，防止不同的金属的微粒入铝材中。最后经过修圆和整型所得的结果应该是光滑的、均匀的表面。为此需要用到400号或更细的氧化铝砂纸。

（一）丝状腐蚀

对于丝状腐蚀，建议采用喷砂除腐蚀法代替常规的打磨除腐蚀方法，可以采用移动式直压型喷喷砂机。喷砂除腐蚀方法的优点在于只去除腐蚀产物而不会伤害未被腐蚀的金属本体，从而避免了原来打磨方法除腐蚀工作中引起的对金属本体较大的伤害，延长了零件的寿命，此法可迅速将腐蚀清除掉，而且比一般打磨除腐蚀的方法省力，并可以平均节省2-3天时间。

（二）铝材紧固孔的整修

对于大厚度材料，采用锪孔和扩大紧固孔尺寸的方法通常是能够完成满意的腐蚀清除和整修工作的。

（三）应力腐蚀

应力腐蚀具有特殊性，通常一旦发现腐蚀，裂纹就已经形成了，因此就需要修理或更换。

喷丸或硬化，以在表面形成压缩层是很有益的，这样可以降低产生裂纹的趋势。

二、碳钢的整修

机械法除锈用非动力的手工工具来完成（钢质纤维、砂纸、砂垫或钢刷），或 用玻璃珠喷丸。在使用过程中不允许产生火花，要用轻压，并且不允许任何位 置停住。

化学除锈剂可以是酸性的也可以是碱性的

任何酸基的溶液都不允许用于热处理强度为220，000psi或更高的钢，因为这 会增加氢脆的危险。氢氧化钠基的碱性除锈剂，仅适合用锈剂，华裔适合用浸 泡法。

三、不锈钢的整修

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虽然各种不锈钢都能抗腐蚀，但并不能都不受腐蚀的侵袭。如出现腐蚀，通 常是黑色氧化物的形态，则必须清除。由于不锈钢被广泛用于薄壁的导管和 管子，磨削、动力研是喷砂等方法，不能用于这种或其他薄的零件。

四、钛的整修

像不锈钢那样，钛也是抗腐蚀的，但不能完全免受腐蚀的假定袭。可能出现白 或黑的氧化物。必须用铝砂手工砂光。不能用动力工具。

第三节 特殊的整修方法

一、电镀抗磨表面的整修

如果电镀抗磨表面（一般是铬，镀层必须去掉并重新再镀。清除常要去掉的一些基础金属。

二、电镀或磷化处理的表面清除腐蚀的方法 （一）总论

对金属件电镀的目的是为了提供光滑的表面以减少磨损，或是提供防腐层以保护其基本金属。金属表面磷化处理的目的是为了提供组织密实、光滑、附着力强的表层，抵抗磨损和防止在油料或防腐剂中使用时被腐蚀。

（二）镀镉表面的除锈

１.除锈时要保护邻近的没锈的表面

２.如果表面有脏东西或油脂，按前述办法清洗。 ３.如果级在镀层表面出现腐蚀，按以下步骤整修。

（1）用不锈钢纤维轻轻擦掉绣，为保护邻近的镀层，整修面应在

最小。

（2）在腐蚀表面涂铬酸溶液，允许溶液在表面保持30-60秒钏，溶液浓度

为一加仑水，四盎司三氧化铬。

４.如果基本金属已腐蚀，处理要整修的表面 （1）确定是整修或是更换。

（2）如果可进行整修，要验明基本金属，并按可应用方法进行除锈。

５.按手岫的规定，处理要整修的表面

（1）在除锈过程中，要注意保护邻近的表面不被污染。 （2）如果有脏东西或油脂，按前述方法对表面进行清洗 （3）严重腐蚀按前述用机械法清除。

（4）清除残余腐蚀，用磷酸基除锈剂（混合比为1：1）。不允许酸液存在

的时间过长，只要能将锈除掉就可以了。 （5）用清水对表面的酸液彻底清洗

（6）按手册的指示用空气吹牛和处理整修过的表面

（三）从磷化处理表面除锈

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１.处理磷酸镉化的表面与处理镀镉表面的方法相同 ２.处理磷化铁合金，用处理碳钢的方法。

三、铀的整修

一些平衡配后果是用贫化铀制造的，其保护层由电镀层和涂层组成。

１.只在基础材料没有损伤时才能允许整修。如果涂层有刮痕或爆皮但并 没侵入到镀层，可涂两层底漆。

２. 如果有任何腐蚀的迹象或电镀层已被划破，这一部分应该更换。如果不能马上更换，应涂上两层底漆（BMS10-11Ⅰ型或类似的），引部分必须标明并在一年内更换。

四、贫化铀清除腐蚀的方法

（一）总则

1. 有些位于方向舵上方和升降舵外侧的配后果是用贫化铀制

造的，贫化铀是已经贫化了天然铀，多为铀235的同位素，与其

他重金属类似，这种仍有低辐射的贫化铀被人体吸收是有毒的。 在每块配后果表面上打有永久性的标记，以便识别和确保在维修 过程中进行专门的处理。

2. 如按以下的程序，则能安全地完成对配后果的损伤或腐蚀进行有 限的修理。

（二）对划伤、擦伤或爆皮的整修

１.对划伤和擦伤穿透了涂层但没穿透镀层，应喷涂两层BMS10-11 Ⅰ型底漆。

２.对保护层爆皮，当将爆皮清除后如果没有损伤镀层和腐蚀的迹象，应喷涂两层BMS10-11 Ⅰ型底漆。

３.损伤穿透了镀层但没有腐蚀的迹象，必须按下述步骤重新涂漆： （1）戴上一次性使肜的橡胶的或塑料的手套。

（2）用擦拭和刮削的办法清除松散的微料、脏东西、润滑脂或油。注

意不要弄脏比需要更大的区域。

（3）选择合适的溶剂，用喷射或挤压溶剂的办法湿润表面，不要将抹

布浸入盛溶剂的容器中。

（4）用干净的抹布擦净表面，将所有的脏物清除掉。经常将脏抹布换

成干净的，反复擦试，一直到抹都擦不到脏物为止。

（5）用干净的干抹布将存在的溶剂从零件上擦去，使其干燥。

（6）目视检查清洁度，并用不起毛的干净的干抹布擦，检查任何的脏

迹

（7）对受损表面再涂层，喷涂两层，喷涂两层BMS10-11Ⅰ型底漆，对

周围仍存在的涂层最少要搭接覆盖1/4英寸。

五、接触先进复合材料的金属

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为了防止由于铝和碳的直接接触，在某些特性相互作用下而产生电化腐蚀，在 设计中要将此不同的材料分开。

一般的做法，是在安装铝件的地方在碳纤维外面固化一层玻璃纤维。通常用一 层灰色的Tedlar薄膜构成防潮湿层。然后涂两层底漆或一层底漆加一层瓷漆、 如图6.9所示。 注：

（1）铝合金、碳或低合金钢、铅、锡或铁、镉及锌以及钨（平衡重物），

通过采取下列措施可直接与石墨/环氧复合材料件相装配。 — 准备金属表面，然后涂抹一层底漆及一层瓷漆。

— 将一层120型玻璃布与石墨/环氧复合材料件共固化，玻璃布要超过金属搭接表面至少4in.，施加两层底漆或者一层漆加瓷漆。 — 在与金属搭接表面用BMS 5-95密封。

— 在金属件4in.以内所有的石墨/环氧边缘上用BMS 5-95密封。 — 在需要油密接头处要另外施加填角密封。 — 用BMS 5-26密封胶湿装配紧固件。 — 对油密接头用BMS 5-26。

— 在切口边缘用BAC 5010，70类密封胶密封。

（2）钛、A286耐腐蚀钢、300系列耐腐蚀钢，镍及钴合金可直接与石墨/环氧 部件装配不需要涂层保护或者隔离。

铝件阳极化或阿洛丁（Alodine）处理，并轻微地涂上底漆和瓷漆。 典型的连接金属和碳纤维结构的紧固件是用钛或不锈钢包覆的铝制的 Hi-loks或螺栓。

第四节 用化学方法清除腐蚀 一、总则

用化学方法除锈时，必须严格按照生产厂家的建议和所批准的工作程序进行，所有可用的预防措施和条件必须遵、包括： １.穿戴劳保用品和防护服；

２.防止化学物质流入拱接表面、接头、接口和裂缝内；

３.保护插入件和相邻的结构，防止化学物质进入并不准备且可能受到损坏的材料。

二、铝的整修 — 化学法除锈

用磷酸基化合物时，其稀释、混合和使用要严格地按照生产厂家建议进行。 碱性除锈剂不能用铝材。

相邻的表面可蒙罩起来，以保护其不被酸液浸蚀。

三、镁的整修

在化学元素中，镁排在上部，是种很活跃的金属，也就是对腐蚀很敏感。常常， 一旦发现了腐蚀，腐蚀就已经很严重了，因而无法再修理，而必须更换整个构件。

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用机械法清除铝的腐蚀的准则也适用于镁，此外，在整修镁件时还要附加注意 安全的要求：镁的小颗粒、经微的刮屑和粉尘是易燃的，因而有剧烈烧和爆炸 的危险。

化学除锈要用酸洗溶液，或用三氧化铬或用重铬酸钠/氮配制，用抗酸的 刷子刷。

第五节 清除腐蚀的确认

电涡流和超声波检查是确认腐蚀是否完全清除合适的方法。阿洛丁处理通常能将仍存留的腐蚀或裂纹明显地显示出来。

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第七章 氢脆、镉脆与其他脆性损伤

氢脆：氢原子渗入金属内部，使金属的韧性和搞拉强度下降而脆化的现象

氢脆是一种延迟性破坏，由于这种破断常常是在零件通过正常检验合格后发生的突然破坏，所以它是种十分危险的零件效模式。氢脆是一种可逆过程，在应力腐蚀过程中可能同时发生氢脆，因为同时发生了腐蚀破裂，所以与单纯氢脆不同，不能逆转。

氢脆只在一定范围内（- 100～＋150℃）出现，其中在室温附近最敏感。

预防氢脆的措施：

一、选材：最易产生氢脆的材料是高强度钢。但是，在合金中加入镍或钼可减小氢脆敏

感性。

二、选择正确的表面预防处理和热处理工艺，严格控制酸洗 和电镀工序：飞机零

件发生氢脆的实例表明，氢大都是酸洗 和电镀过程中渗入的。这一现象对如 何预防飞机零件氢脆有很重要的实际意义。

三、烘烤：如前所述，氢脆是种近乎可逆的过程，尤其在钢中更是如此。这就是说，

材料经处理脱氢以后，机械性能与不含氢的钢级有微小差别。

四、选择合适的焊接工艺：如果氢脆成为问题时，必须指定用低氢型焊条，并应规

定在干燥的条件下进行焊接，因为水和水气是氢的主来源。 五、装配使用时，使构件产生压应力。

六、严格选用清洗剂和控制介质的化学性质（例如使用缓蚀剂，除去环境中的硫化物、含砷化合物、氰化物和含磷离子等。）

第二节 镉脆

镉镀层广泛地用于紧固件、弹性零件和重要承受力件的防护。但是镀镉的钢零件 在使用温度高时，如所随的载荷达到一定数值易产生脆断。

镉与钛合金和高强度合金钢直接接触是产生镉脆的重要条件。由于镉是一种低熔点金属，并且沿金属晶界扩散强，所以螺母表面的镉元素渗入螺栓金属的晶界，导致螺栓镉脆断裂。

镉脆断裂是一种延迟断裂，当裂纹发生并扩展到一定程度，基体材料承受不了外加载荷时，即发生破断。环境温度或外加载荷越高，这一断裂过程发展得越快。当只有温度而无应力（包括残余应力）时，不会产生镉脆。

低合金钢和高碳钢对镉脆都很敏感。强度极限越高，产生镉脆的监界温度越低。也就是说镉脆裂纹的敏感性随钢的强度增高而增强。

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判断镉脆的依据如下：

一、零件有镀镉层，或表面有镉的污染物，或与镀镉零件相接触，并同时承受一定的温

度和应力作用；

二、宏观断口有脆性断裂区，并且是起源于钢与镉接触的部位。

三、用扫描电镜观察断口的微观形貌，脆断区为岩石形貌的沿晶断裂。在岩石形貌

的晶粒上或在二次裂纹中，直至裂纹尖端都有镉元素存在。镉元素存在于断口 中是镉脆的独特特征。

铜或镍作阴挡层，就可以阻止镉渗入钢基体。同时镍、铜对钢都没有什么有害作 用。因此，可以选择铜或镍作为防止钢产生镉脆的阻挡层。

第三节 其他脆性损伤

研究证明，Sb、Zn、Cd、Pb、Bi、Sn、In等低熔点元素都是脆化元素。在从这些脆化元素大约3/4的绝对熔化温度直到熔化温度的范围内，由于脆化元素自身拉伸韧性的降低，引起稳定的、亚临界晶间裂纹的扩展，从而造成基体材料的脆化。

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