它被稱作飛機的“癌癥”,腐蝕事故高達20%!帶你了解其中隱秘
通過觀察歷年的飛機事故,我們發(fā)現(xiàn)大量的飛機事故和故障都是人為失誤造成的,還有一部分是由于各種結(jié)構(gòu)缺陷引起,其中腐蝕損傷是造就飛機失效機理之一。雖然因為腐蝕而引起的事故數(shù)量比較少,但是如果結(jié)合其它損傷機制,腐蝕將會進一步加快結(jié)構(gòu)的失效。比如腐蝕疲勞和應(yīng)力腐蝕開裂這兩類損傷機制所引起的飛機故障事件就不在少數(shù)。

一、均勻腐蝕的條件,部分區(qū)域腐蝕嚴(yán)重
均勻腐蝕是電化學(xué)腐蝕的一種類型,這一類腐蝕或深或淺地均勻分布在飛機部件或者是機身表面。發(fā)生均勻腐蝕的原因是暴露的材料和氧氣接觸,不過均勻腐蝕和氧化反應(yīng)還是有區(qū)別的,因為這種腐蝕在發(fā)生的過程中需要電解質(zhì)。當(dāng)電解質(zhì)存在的條件下,兩種材料之間還需要有電勢差才會出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕。而飛機在建造的過程中,如果將兩種不同材質(zhì)的金屬結(jié)合在一起,又或者是飛機上的部件暴露在環(huán)境中和流體中時,就會發(fā)生這種電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象。在焊接的過程中,由于不同焊縫區(qū)域之間存在電流差,所以也會引起局部腐蝕。
均勻腐蝕通常發(fā)生在被損壞的環(huán)保涂層,或者保護涂層完全被破壞的區(qū)域。大多數(shù)人認(rèn)為飛機最容易受到腐蝕的區(qū)域是飛機的表面,但是事實上,飛機燃燒室的腐蝕是最嚴(yán)重的,如果觀察過飛機燃燒室的朋友,會明顯地發(fā)現(xiàn)鍍鎘鋼的部分已經(jīng)發(fā)生腐蝕現(xiàn)象,在被腐蝕部分的陽極涂層已經(jīng)被完全磨損。而機身方面,快速流動的流體會讓潛在的損害進一步增加,才進而造成機身侵蝕現(xiàn)象。舉個例子,在高溫、沙漠等地域的空氣中存在由沙子、鹽和其它微粒含量組成的一種極粗糙的介質(zhì),當(dāng)飛機在高速飛行時經(jīng)過這些區(qū)域,這些介質(zhì)會很容易刮掉暴露在外表面的涂層。
二、均勻腐蝕可預(yù)防,堅持定時維護
關(guān)于均勻腐蝕,主要是發(fā)生在整個表面,所以部分材料會在受影響區(qū)域內(nèi)變色,比如鐵和非不銹鋼部分會產(chǎn)生明顯的紅色銹蝕,表面變得粗糙,失去光澤。均勻腐蝕是不太危險的類型之一,這種腐蝕容易被發(fā)現(xiàn),一開始的腐蝕速度會比較慢,也較容易處理,不過在正常情況下,航空材料是不容易腐蝕的。如果是無人看管或者是難以發(fā)現(xiàn)到的部件,在腐蝕之后這一部分的橫截面會嚴(yán)重增加,甚至?xí)绊懙斤w機結(jié)構(gòu)的完整性。另外,如果這一類腐蝕是發(fā)生在飛機的關(guān)節(jié)部分,那么銹蝕顆粒會極大阻礙關(guān)節(jié)的運動,導(dǎo)致關(guān)節(jié)凸起或者分離,這些腐蝕會嚴(yán)重影響到飛機的性能和安全性。對于均勻腐蝕可以進行相應(yīng)的防護措施。第一、進行表面的處理,表面處理主要是以鍍鋅的方式進行,簡單的說是為飛機涂上一層保護色。如果是在重量或是條件允許的情況下,還可以通過使用保護鍍層的方法。由于飛機在飛行的過程中,環(huán)境中的濕度是難以避免的,所以還可以建立密封劑、排水道等,從而減少因為濕度高導(dǎo)致的負面影響。
第二、由于鋁合金在強度和重量比上表現(xiàn)得非常不錯,所以它的高強度特性能夠用來制造機身,另外還會以一層薄薄的純鋁層作為涂層,從而提高合金的耐腐蝕性能。由于鋁擁有耐腐蝕等特點,所以常常被用于做機身防護。不過隨著材料的不斷發(fā)展,不少耐腐蝕性較差的材料也會被淘汰,比如說波音飛機上的7150-t651鋁板被7055-t7751板所代替。
第三、還可以采用犧牲陽極的陰極保護法。這種方法是通過增加鋁氧化膜的厚度來進行。如果沒有良好的天然防腐蝕性能的材料,還可以選用化學(xué)轉(zhuǎn)換涂層、密封劑、飛機漆等方法。
飛機漆是一種兩成分的涂層,兩種涂層都可以涂上多層。其中飛機漆的底漆是可以增加粘附和抑制劑腐蝕的,能夠增加對天氣和化學(xué)的“抵抗力”?;瘜W(xué)轉(zhuǎn)化涂層指的是化學(xué)薄膜和鉻酸鹽轉(zhuǎn)換涂層可以和金屬表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而形成耐腐蝕膜。但是由于不同涂料應(yīng)用于不同的金屬,所以這些涂層也會增加對其它涂料的附著力。
三、小結(jié)
飛機出行已經(jīng)成為了大多數(shù)人選用的出行方式,所以對于飛機的安全性還是要加強關(guān)注的。腐蝕性是一個非常重要的問題,即使飛機本身的均勻腐蝕并不是巨大的威脅,但如果是一個簡單明顯的腐蝕損害機制,我們也應(yīng)該及時檢查,并且快速地維護。因為飛機的部件有一個特點,那就是單獨作用小、聯(lián)動危害大。
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