装配因素对飞机防腐性影响的探究分析

李杨 王强

摘要：飞机在周围环境因素影响下的结构腐蚀将严重影响飞行安全。在飞机的生命周期中，腐蚀是不可避免的，因此防止和延缓腐蚀尤为重要。为了防止飞机结构的腐蚀，除了选择合适的金属材料、涂层、密封剂和有效的排水系统外，使用防腐剂也是一个重要的措施。中国民用航空局颁布的Ccar-25-r4运输航空器适航标准（民航局令第209号）对航空器防腐提出了具体要求。防腐剂通常具有很好的渗透性，可以渗透到非常小的裂缝和孔洞中，取代水而形成一层保鲜膜。

关键词：装配因素;飞机防腐性;影响

1防腐剂渗漏试验

探讨机身结构、铆接成型质量、密封和装料等因素对防腐蚀效果的影响。本文通过模拟机身蒙皮桁架连接结构制造装配试验件，进行对比试验，分析不同装配因素对飞机耐腐蚀性能的影响和重要性。

1.1试验方案设计

（1）结构形式。分别设计如图1、图2所示的封闭曲面蒙皮盒体结构与平面开敞盒体结构各一件，均使用双层蒙皮，蒙皮厚度与机体蒙皮规格一致，均分布3根长桁，试验件长桁间距与实际机体长桁间距相同，中间长桁再另加1层夹层垫片。（2）连接要求。蒙皮长桁区域连接，底面采用埋头铆钉连接，盒体结构部分使用凸头铆钉连接。为验证铆钉成形因素对防腐剂渗漏的影响，本次试验件对3排长桁连接的紧固件做如图3的排布，即每5颗铆钉分别做标准成形与非标准成形。（3）密封要求。试验件相关涂胶密封信息如图3所示，其中红边代表填角密封，底黑色代表做贴合面密封。（4）充压要求。对封闭曲面蒙皮盒体结构，充压至同等飞机所承受的压力，并保压一定时间，用于对比平面蒙皮开敞盒体结构。

1.2试验件拆解对比

将试验件静置3～6周，每周跟踪观察紧固件制成头以及钉头，未发生渗漏现象，后续分解拆除观察夹层情况，夹层渗漏结果如图4至图6所示。第①套第1层长桁夹层拆除后，未发现明显渗漏液体，中间长桁无贴合面密封区域有少量防腐剂渗漏。第②套拆除后，1层长桁夹层防腐剂渗漏明显，同时在进行了贴合面密封的一側，在密封胶不合格的间隙同样发现了防腐剂渗漏。第①套拆第2层垫片除后，可以发现无贴合面密封区域非标准成形紧固件对应区域有微量防腐剂渗漏，有贴合面区域无渗漏。第②套第2层垫片夹层拆除后，防腐剂渗漏明显，同时在进行了贴合面密封的一侧，在密封胶不合格的间隙同样发现了防腐剂渗漏。第①套第3层蒙皮夹层拆除后，未发现明显防腐剂渗漏，中间长桁左端贴合面密封不合格区域有少量防腐剂渗漏。第②套第3层蒙皮夹层拆除后，防腐剂渗漏明显，同时在进行了贴合面密封的一侧，在密封胶不合格的间隙同样发现了防腐剂渗漏。

2实验结果及分析

2.1结构形式因素

两组试验件，一组为曲面蒙皮长桁结构，一组为平面长桁结构。曲面长桁结构在防腐剂施工后，局部易发生积液现象，平面长桁结构则不会发生积液。从拆解实验结果来看，曲面结构与平面结构均有不同程度的渗漏，说明结构形式影响不大。

2.2铆钉成形因素

两套试验件铆钉安装条件一致，同时观察拆除铆钉，拆除时铆钉的制成头同样破坏如图7所示，镦头外露部分防腐剂涂覆充分，镦头周围被防腐剂包围，镦头与零件贴合面光亮无防腐剂痕迹，而一些铆钉钉头、钉杆有防腐剂渗漏痕迹。对拆除的钉孔进行观察也可以看到夹层的渗漏痕迹。

对其中一套试验件中间长桁拆除的铆钉进行测量统计，并对破坏的铆钉靠近钉头处和镦头处钉杆直径分别进行测量，统计得知：（1）镦头处钉杆直径均大于钉头处钉杆直径;（2）试验件铆钉钉杆膨胀后均大于或处于理论孔径范围内，其中非标准成形的铆钉靠近钉头处钉杆直径略小于标准成形钉杆直径;因此，得出非标准成形铆钉钉杆与孔内壁可能形成间隙。钉杆与孔内壁形成的间隙为防腐剂通过夹层之间渗透提供了渗漏的路径。

3密封形式因素

通过对两套试验件拆除后长桁及蒙皮之间的零件间隙表面观察，可以发现，在贴合面或填角密封合格的情况下，由于密封剂的密封作用，零件夹层不会发生防腐剂渗漏。尤其填角密封合格的情况下，即使不做贴合面密封也不会发生任何渗漏。根据实际现场拆钉情况比较可得，对于未使用密封胶区域，尤其未使用填角密封的区域，渗漏经由夹层和钉杆与孔内壁，渗漏至钉头处。紧固件镦头与零件贴合紧密不发生渗漏。

结束语：航空防腐剂是一种高渗透性的化学物质，用于填补不可避免地从空气或其他腐蚀源中泄漏出水分的微小缝隙。对于飞机防腐工作来说，防腐措施都应高质量、高标准地发挥其作用。在飞机制造装配过程中，要严格控制铆钉的验收标准，控制防腐密封的施工，做好边角填充密封。在无法一次完成填角密封的区域，要铲除铆接区域，做好填角密封之间的连接。只有与防腐措施相辅相成，才能保证飞机的结构长时间安全可靠，延长飞机的使用寿命，保证飞机的飞行安全。

参考文献：

[1]彭华乔，李林，叶李薇，等.飞机防腐剂的适航与施工[J].电镀与涂饰，2018，37（19）：900-905.

[2]王晓英.飞机腐蚀常见种类及防腐措施[J].科技风，2010，1（下）：172.