飞机结构的腐蚀与防护措施研究

赵 锦

（天津电子信息职业技术学院，天津 300350）

由于飞机飞行环境较为恶劣，其表面涂层容易被破坏，而且在运输海鲜、胜牲畜产品时，容易产生强电解液体，对飞机金属结构产生严重的腐蚀作用，增加飞机维修负担，影响其服役寿命和运行安全性。因此要对飞机金属结构的腐蚀情况进行研究，查找原因，制定合理的防范措施，强化预防效果，降低飞机金属结构出现腐蚀现象的几率。

1 飞机结构出现腐蚀现象的原因分析

1.1 飞机制造问题

飞机设计缺陷是引起飞机结构腐蚀作用的不可抗拒因素。在飞机结构设计中，主要使用材料是相应型号的铝合金材料，但是在部分关键结构部位，对强度和耐磨性要求较高，需要使用钢件、铜件等材料。金属类型不同、性质不同，因此金属相接问题，其彼此之间的电位差较大，形成导电通路，引起电化学反应。此外，飞机结构各个部件在接触组装过程中，会留有一定的缝隙，引起积水，形成电解质[1]。此外飞机结构在长期高应力作用下形成应力腐蚀。而且在飞机早期设计制造中，往往更加注重飞机的使用性能，对其防腐设计要求不高，而且在生产技术、涂层等方面做得不到位，缺乏防水、排水设计等，留下腐蚀隐患问题。此外，在对飞机结构进行热表处理和喷漆工艺施工时，施工技术不规范，对飞机结构表面处理效果不佳，容易引起表面镀层损坏问题。尤其是在恶劣天气环境下飞行时，如果喷漆质量不合格，油漆类型不适当等，都会加快表层镀层的破坏速度，这样一来飞机金属结构直接暴露在空气中，受到水分腐蚀影响以及其他化学发反应影响，出现腐蚀现象。

1.2 使用维护不合理

科学合理的维护管理是降低飞机结构腐蚀性的重要因素。但是在实际工作中，很多工作人员对飞机结构维护方式不合理，引起其表面涂层严重的破坏，或者是雨水侵蚀到结构内部，引起金属结构腐蚀问题，如机内空气较为潮湿，对飞机晾晒不及时，对飞机表面积水擦拭不及时，积水排出不及时等[2]。此外，如果厨房饮料溅到机体上，或者运输活海鲜等，都很可能引起飞机结构腐蚀问题。

1.3 环境因素

在气候潮湿的区域，降雨量比较大，而且空气湿度较大，容易引起飞机结构腐蚀问题。此外，在工业发达区域，工业废气排放量比较大，导致空气中含有大量的污染物质，对飞机金属结构产生严重的腐蚀作用，尤其是大气中的二氧化硫气体，对飞机结构表面的镀锌、镀铬保护层的腐蚀作用较为明显[3]。由于飞机飞行高度较高，而且地面和高层温度差异较大，在温差作用下，飞机内部产生大量冷凝水，这些水分中含有大量的氯离子，具有导电作用，对飞机金属结构腐蚀性较大。

1.4 电化学反应

电化学反应是引起飞机结构腐蚀作用的重要因素。形成电化学反应的主要因素是阴极和阳极之间形成电位差，从而彼此之间进行电流传递，并产生氧化作用，可对金属结构造成腐蚀。在飞机结构中，如果两种不同类型的金属发生连接，当其连接部位处理不当时，其表面涂层受到破坏，两种金属直接接触，如果连接部位存在水分等溶液，容易引起电位差现象，两者构成一个微小的电池。因此，在飞机结构设计时，应尽量避免使用大量电位差较大的金属材料。但是在飞机运用生命过程中，容易在温差应力作用下，产生大量水蒸气并凝结为水珠，其中融合了大量带电离子，形成电解溶液，一旦飞机漆层受到破坏，这些溶液就会对飞机金属结构造成腐蚀[4]。该种因素引起的飞机结构腐蚀往往影响程度较深，腐蚀范围广，难以维修等特点。

1.5 化学反应

飞机结构中的金属构件和非电解质发生反应引起结构腐蚀现象，即化学腐蚀。此外，金属结构和干燥气体接触反应引起的腐蚀现象也叫做化学腐蚀。在这一过程中不会产生电流，主要是以气体形式进行腐蚀。大气中含有很多的腐蚀物质，如二氧化硫、二氧化氮等，对飞机金属结构造成严重的腐蚀作用。

1.6 微生物腐蚀

微生物腐蚀主要发生在飞机油箱结构中，对其整体结构稳定性和燃油安全性造成严重威胁。其中微生物腐蚀主要是通过霉菌繁殖过程中产生的分泌物发生腐蚀作用。其中发生微生物腐蚀现象的环境要素有：霉菌孢子、燃油、水、湿度。该种腐蚀现象很可能对邮箱壳体造成破坏，引起漏油事故，此外还很可能引起燃油系统污染、堵塞现象的出现，危害安全飞行[5]。

2 飞机结构腐蚀防护措施研究

如果飞机金属结构的腐蚀不能及时清除和处理，不仅其腐蚀范围会逐渐扩散，增加对飞机机体结构的腐蚀程度，而且还会延长修理周期，增加维修成本，而且如果维修不及时或者是不彻底，容易对飞机结构运行安全性造成严重威胁。因此，要结合具体情况，强化对飞机结构腐蚀现象的重视，采取合理的措施进行有效预防，并对飞机结构状态进行检验，对出现腐蚀问题的金属结构进行及时清理和维修，避免其态势扩大化。

2.1 促进飞机结构设计的合理性

飞机飞行环境较为复杂，往往会遇到雨雪天气，一旦雨水进入到飞机结构内部形成积水而没有及时清理，久而久之会对其金属结构部件造成严重的侵蚀作用。针对这种情况，要对飞机结构进行优化设计，采取合理的防水密封设计思路，避免雨水进入到结构内部，并做好排水设施，能够对积水进行有效排出。尤其是要重视对容易出现积水问题的部分进行优化改造，强化其防腐性能[6]。由于铝镁合金等材料的防腐性能不高，容易出现腐蚀现象，因此在对飞机金属结构腐蚀部位进行修理时，尽量避免使用该类材料，对材料要进行合理选择，既要保障飞机结构的强度要求，也要具有较高的防腐性能。

2.2 构建完善的涂层体系

飞机结构表面的涂层对提升其抗腐蚀性能具有直接的推动作用。因此，要对飞机结构的涂层体系进一步完善，增加其整体稳定性，避免涂层受到外界因素干扰出现破裂现象，可以有效防止飞机内部结构和外界直接接触，强化其方腐蚀能力。如在湿热区域飞行的飞机，其金属构件容易受到湿热天气、工业废气等影响，产生腐蚀现象，因此，需要在飞机表层涂抹纳米涂层，强化其防腐能力[7]。此外还可以在其表面进行热表处理，并进行科学合理的喷涂工艺，提升喷涂质量，减少维修率，降低出现腐蚀几率。

2.3 避免金属直接接触

由于电位差较大的金属接触时，容易产生电化学腐蚀现象，因此，在对飞机结构进行设计、维修过程中，要防止该类金属相互接触，必要情况下，还可以在其表面涂抹隔离层，防止其发生电化学反应，减少腐蚀问题的出现[8]。飞机金属零件相互接触时会产生摩擦作用，对其表面涂层造成破坏，因此，在两者彼此接触之前，需要对其进行特殊处理，如涂抹防磨层，对钻孔涂抹防护漆层，利用湿安装的方式对紧固件进行连接，此外还有密封胶等，都可以对金属进行有效隔离。

2.4 注重机务作风

要强化对机务作风管理的重视，保障机务工作的合理性和规范性，避免人为操作失误引起的飞机结构腐蚀现象。如在飞机运行结束后要对飞机表面进行及时、全面的清洁，避免其表面存留雨水、杂质、微生物等物质；要按时对飞机结构进行清洗，并对进入到结构内部的水分及时排除并晾干；制定严格的飞机结构维护保养机制，强化日常维护和保养的规范性和科学性，最大程度上降低飞机结构腐蚀现象的出现。

2.5 飞机结构腐蚀的修理工作

如果飞机结构出现了腐蚀现象，要结合具体情况，采取合理措施对其进行修理，对腐蚀问题进行合理控制，避免其飞机正常运行造成不利影响。专业维修人员需要对飞机整体结构进行全面检查，保障检查技术、操作的符合相关文件规定，及时发现腐蚀部位，并对其进行分析，判定腐蚀程度，并选择合适的修理方式。如果发现可允许损伤，可以对飞机结构表面进行简单处理修复，如果发现可修理损伤，可以对其表面进行息处理然后强化修理，如果是不可修理损伤可以对相关金属构件进行更换。在检查中没有发现腐蚀的部位，要采取密封胶、腻子步等对其实施密封，避免雨水侵蚀。要对飞机内部的排水系统进行改造，增设排水通道和漏水孔，能够对积水及时排出。

针对那些出现腐蚀现象飞机结构，要对腐蚀部分进行全面清除，采取规范性措施对其腐蚀部位进行清除，保障清除彻底性。并利用砂纸等对其表面进行全面打磨，防止其出现凹坑问题；如果蒙皮出现腐蚀现象，需要顺着其宽度方向对其进行打磨，保持曲面光滑性[9]。对腐蚀部分进行规范性打磨后，利用水磨砂纸进行磨光，保障打磨深度满足设计要求。之后对其表面实施防护措施，结合不同的结构材质选择针对性的防护方式，铝合金结构涂抹阿洛丁溶液，钢件要涂抹205防腐剂，要对溶液比例、用量进行合理控制。当涂抹的溶液干燥后，进行漆层防护。

要注重对飞机结构的日常维护保养，飞机结构进行定时通风，避免出现潮湿现象。维修过程中要利用密封袋对其进行密封保护，避免与外界接触受潮；要对零件存放环境进行优化与合理设置。利用湿装配方式对其进行修理。避免使用强行腐蚀溶剂进行修理。在飞机结构中裸露在外界的紧固件，要利用防腐蚀软膏进行控制。

2.6 飞机结构腐蚀的预防工作

要严禁油料、酸等溶液洒在金属构件表面，防止对其造成破坏腐蚀。一旦出现该种情况，需要对其进行及时彻底的清理，并对金属表面的保护层进行修复。在进行维护过程中，要选择合适的修理方式，避免和砂石等硬性物质直接接触。要对飞机结构进行定期通风，并采取合理的防水措施。在镀铬层涂抹润滑脂，避免水分顺着其表面小孔渗入到结构内部[10]。由于镁合金零件的防腐蚀性能较低，而且地电位不高，容易出现电化腐蚀作用，因此，要对该种类型的金属结构进行重点防腐，避免其与镀银、镀铜结构直接接触。要对飞机结构进行定期检查和维护，保障其正常的使用性能。

3 结语

综上所述，飞机结构的腐蚀现象不仅加大飞机维修成本和时间，而且严重威胁其飞行稳定性和安全性，不利于人们生命安全。因此，要强化对飞机结构腐蚀问题的重视和关注，对出现腐蚀现象的原因进行全面分析和研究，从而制定科学合理的维修和预防机制。强化研究与开发，使用新型材料进行飞机结构设计，并选择复合型的抗腐材料，强化防腐设计，最大程度上降低飞机结构腐蚀问题的出现几率。要对飞机工作人员进行全面的教育和培训，强化专业技能，提升职业道德素养，保障机务作风的规范性设立，确保其工作流程的标准性。要对飞机结构进行定期检查，及时发现问题并解决问题。