军用飞机外场腐蚀防护方法研究

介绍了美国空军装备的腐蚀防护概况,阐明了军用飞机外场腐蚀维护的重要性,结合飞机外场使用维护的实际情况,阐述了外场腐蚀预防控制、监控、补救和防腐改进措施的主要内容,提出了我军飞机外场腐蚀防护与修理的基本方法、流程和具体要求.     

飞机继电器腐蚀防护与控制要求

为解决飞机继电器因腐蚀而导致性能退化甚至失效的问题,从飞机继电器的设计、制造、检查和修理等方面提出腐蚀防护与控制要求.首先,针对继电器的使用环境、腐蚀特点,在继电器常见腐蚀失效模式基础上,提出了继电器腐蚀防护与控制的一般要求;其次,从材料选择、表面防护、密封设计、零件加工和装配工艺等方面提出腐蚀防护设计和制造要求;再次,按照检查准备、检查程序、检查标准、电气性能检查、腐蚀修理等步骤,研究制定了飞机继电器腐蚀检查与修理要求;最后,结合飞机日益严峻的腐蚀损伤现状,对继电器在使用过程中的腐蚀预防与控制方法进行了探索研究.     

海军某型飞机典型电连接器失效分析

目的分析得出电连接器失效的主要原因。方法以海军某型飞机三个型号典型电连接器插孔端为主要研究对象,对电连接器宏观形貌进行目视检查分析,并采用扫描电子显微镜进行微观形貌观察,采用能谱分析仪进行微观成分分析,研究壳体表面和插孔接触面的化学成分组成。结果腐蚀和磨损是外场电连接器失效的主要诱因,电连接器有一定程度的局部腐蚀,表面积聚的灰尘和海盐颗粒对腐蚀有较明显的促进作用。插拔不当造成的插针与插孔间同心度的偏差,与微动磨损共同作用加速了局部腐蚀。结论插拔不当、微振磨损与局部腐蚀是导致电连接器性能下降乃至失效的三大主要因素。     

严酷环境下飞机外场腐蚀防护对策与措施

简要分析了飞机在沿海及海岛等严酷环境下使用面临的腐蚀问题,通过列举国内外典型飞机腐蚀案例,阐明了环境腐蚀对飞机的危害性。简要介绍了美军飞机腐蚀防护对策与控制措施。针对我国现役飞机的严酷使用环境、腐蚀特点研究制定了外场条件下飞机腐蚀防护对策与措施,主要包括有针对性的腐蚀检查、表面清洗、除湿干燥、机载电子电气设备防护措施、易腐蚀部位涂覆缓蚀剂、动部件活动部位涂覆润滑脂、腐蚀损伤修复的原则与措施等。     

海洋大气模拟环境下电连接器安装防护工艺验证分析

目的研究海洋大气模拟环境下,电连接器不同安装防护工艺方法的环境适应性。方法选取有代表性的电连接器,以不同的安装防护工艺装配在典型结构材料制作的安装板上,在实验室加速腐蚀环境下,验证其不同的防护效果。结果电连接器线缆的不同防护工艺将对电连接器基本电性能造成直接影响,安装板与电连接器接触面的防护工艺不同将对其基体材料的腐蚀程度造成很大差异。结论采用热缩管对连接器线缆进行有效的密封能保护电连接器内部结构,避免腐蚀介质的侵蚀对电性能造成影响,电连接器安装(包括方盘安装和气密螺母安装),应对其安装接触面进行填角密封,且安装板前后两面都需要进行密封。     

南海海洋环境下机载电子设备的腐蚀及外场防护对策

针对南海海洋大气环境下机载电子设备腐蚀故障率较大的问题,对现役飞机机载电子设备材料体系、外场故障现象及腐蚀机理进行了系统分析。结果表明,电子设备及其元器件受到微量的腐蚀就会对其功能、性能产生较大的影响,现役飞机电子设备的三防设计无法满足南海严酷的环境适应性要求,开展综合环境加速试验技术、微腐蚀机制及电信号传输与腐蚀间的对应关系等关键技术研究,是今后的重点研究方向。最后结合腐蚀原因和特点,给出了飞机外场具体腐蚀防护对策。     

老龄飞机结构的腐蚀问题与对策

列举了某型老龄飞机腐蚀故障案例,阐明了老龄飞机结构腐蚀的共性问题及特点,从使用寿命期指标体系、结构抗腐蚀品质、服役环境、使用维护与腐蚀修理等方面较系统地分析了老龄飞机结构腐蚀的主要原因和影响因素。重点阐述了老龄飞机结构腐蚀防护对策与措施,主要包括结构腐蚀检查评估、涂层体系改进与结构密封防水改进、外场使用维护中腐蚀预防与控制措施。     

DJB-823保护剂对典型航空电连接器腐蚀行为的影响

目的分析DJB-823保护剂对典型铝合金电连接器的影响。方法在实验室条件下针对未喷涂和喷涂DJB-823保护剂的典型铝合金电连接器开展对比酸性盐雾试验,以孔蚀率、腐蚀速率和接触电阻为指标参数,表征腐蚀行为规律。结果保护剂对电连接器有明显的腐蚀防护作用,保护剂使得电连接器孔蚀率降低了24%~37%。保护剂能有效保证电连接器腐蚀前后接触电阻变化不大,未喷涂保护剂的电连接器盐雾腐蚀336 h后,接触电阻增大到2.5 mΩ,达到临界失效状态。结论保护剂对酸性盐雾条件下的AF24-10型铝合金电连接器腐蚀防护作用明显。     

某型飞机腐蚀防护及设计改进

目的针对某型飞机的腐蚀问题开展研究,制定结构腐蚀修理和防腐改进措施。方法对外场飞机的腐蚀情况进行统计归类,对现有飞机防护体系进行梳理,分析结构腐蚀原因和防护体系的不足。在对飞机服役地区环境进行实测的基础上,编制飞机地面停放环境谱和飞机结构局部环境谱。研究制定结构防护体系设计改进措施,并通过加速腐蚀试验验证设计改进效果。结果与结构设计改进前的原始状态相比,防腐改进后的结构日历寿命提高1.6~5倍。结论飞机防护体系薄弱的情况下容易引发多种类型的腐蚀问题;系统地对飞机结构腐蚀问题进行治理,才能取得令人满意的效果。     

海洋大气环境对铝合金电连接器壳体腐蚀及电气性能影响

目的研究海洋大气环境对2A12和6061铝合金电连接器性能的影响。方法开展2A12和6061铝合金电连接器在海南万宁试验站4 a棚下暴露试验,通过宏微观形貌观察和电气性能测试对比分析两种铝合金电连接器壳体的腐蚀差异和电气性能变化。结果两种铝合金电连接器壳体均出现镀层鼓泡、剥落和基体腐蚀,6061铝合金电连接器壳体腐蚀程度高于2A12铝合金电连接器。2A12铝合金基体发生点蚀和晶间腐蚀,6061铝合金基体发生剥蚀,基体腐蚀产物堆积,导致镀镍层开裂剥落,进而失去防护作用。相对于导通性能、耐压强度,电连接器的绝缘电阻对海洋大气环境更为敏感。结论铝合金化学镀镍壳体电连接器在热带海洋大气环境下不适宜长期使用。     

某型飞机腐蚀关键结构含涂层模拟件腐蚀行为研究

目的研究某型飞机腐蚀关键结构防护涂层体系的腐蚀失效行为,评估涂层的防护性能,为整机日历寿命体系评定和飞机大修提供试验依据。方法在编制加速环境谱的基础上,对模拟件进行环境谱作用下的加速腐蚀试验。结果在经过修理前后两个阶段的加速腐蚀后,模拟件在铆钉连接区域表面涂层均出现不同程度的鼓包、开裂、剥落等老化现象。结论腐蚀关键结构表面防护涂层体系总体上能够满足首翻期和翻修间隔期内结构的表面防腐要求,但在外场使用维护中应针对铆钉、螺钉连接件周围等腐蚀敏感部位加强防护,一旦出现涂层老化、破损等损伤需要及时进行局部修复。在科学、合理的外场使用维护条件下,可以适当延长飞机的进厂大修时间。     

海洋环境下航空电连接器腐蚀行为规律研究

目的研究电子设备中电连接器的腐蚀问题。方法以军用飞机典型电连接器为研究对象,在实验室条件下模拟军用飞机服役的海洋环境条件,开展加速腐蚀试验。得到电连接器宏观、微观腐蚀形貌,接触电阻和绝缘电阻的变化规律,分析加载电流和未加载电流对电连接器腐蚀行为的影响规律。结果在腐蚀试验的前3个周期,绝缘电阻值在1500～0 M?之间剧烈变化,到第4个周期降到0 M?,完全丧失绝缘性能。结论加载电流明显加重了电连接器的腐蚀程度,导致接触电阻快速增大,腐蚀明显劣化了电连接器的导电性能。     

海洋环境服役飞机的全面腐蚀控制

从结构设计、材料筛选、表面处理、有机防护体系、防锈剂的应用、维护/维修、人员培训等方面,分析了国外海洋服役飞机的腐蚀防护与控制的发展状况。从腐蚀与防护系统工程的角度,提出了我国海洋服役飞机全面腐蚀控制的发展建议,主要包括加强细节的密封防水设计、应用先进高性能防护技术、加强维护/维修中技术与产品的研发和应用等几个方面。最终建立起海洋服役飞机表面防护研究体系,保证了海洋服役飞机的研制、生产和使用的顺利进行,全面提高了海洋服役飞机的使用寿命。     

舰载飞机腐蚀控制与防护技术

分析了舰载飞机高温、高湿、高盐雾的服役环境特点,并阐述了舰载飞机易发生的腐蚀问题,提出了舰载飞机腐蚀防护与控制的研究思路,并对舰载飞机先进腐蚀控制与防护技术进行了总结,包括结构防护设计、选用综合性能优良的耐蚀材料、防护技术、舰上腐蚀控制维护/维修技术等。总结了舰载飞机全面腐蚀控制研究重点发展方向及建议。     

海军飞机结构当量加速腐蚀试验研究

分析了导致海军飞机结构腐蚀的主要因素;基于飞机地面停放环境谱,采用某型海军飞机机身背鳍角材在×框连接区模拟件,在试验室条件下分别进行当量5、10、15、20、30 a的加速腐蚀试验,并利用显微镜对试件表面涂层、金属基体材料腐蚀情况进行观察和测量.研究结果表明,结构件当量加速腐蚀与飞机外场服役的腐蚀特征一致,当量加速腐蚀试验时间与外场服役年限相匹配时,基体材料腐蚀程度相当.     

航空电连接器腐蚀退化仿真研究

目的 探索当航空电连接器腐蚀退化时,其接触阻抗的变化规律,研究航空电连接器腐蚀退化对信号传输的影响规律。方法 首先对航空电连接器腐蚀退化的机理进行研究,建立其等效电路模型,然后分别对低频电连接器和射频电连接器进行仿真研究,提取阻抗参数,分析腐蚀退化对信号传输的影响规律。结果 接触电阻随着腐蚀程度的加深明显增大,接触电感随着腐蚀程度的加深变化不大,接触电容随着接触面腐蚀面积的增大而增大,随接触面间腐蚀厚度的增加而减小。接触电阻随频率的增加而增大,接触电感和接触电容随频率的增大基本保持不变。接触阻抗在低频时呈现感性特征,高频时呈现容性特征,阻抗幅值随频率的增加先增大、后减小,峰值出现在感性和容性转换频率处,腐蚀退化将使该转换频率减小。结论 对于低频信号,腐蚀退化将导致信号的衰减和延迟;对于高频信号,在转换频率处,信号的回波损耗、插入损耗和电压驻波比出现极值。     

岛礁环境下航空电连接器的腐蚀及其对信号传输的影响

目的 通过腐蚀加速试验,研究航空电连接器在某岛礁环境下的腐蚀特点和规律,并在此基础上,进一步研究航空电连接器腐蚀后对信号传输的影响。方法 根据该岛礁环境特点,设计腐蚀加速试验环境谱,基于此环境谱开展腐蚀加速试验,观察不同试验周期航空电连接器的腐蚀形貌,测量其接触电阻,研究腐蚀机理。然后设计电路,测量方波信号通过不同腐蚀程度电连接器的波形特征,通过对比分析研究腐蚀对信号传输的影响。结果 5个腐蚀循环周期后,电连接器插针表面开始出现微孔,接触电阻位于3～11m?;10个周期后,插针表面微孔数量增多,且坑蚀变深变大,接触电阻位于7～19 m?;15个周期后,插针表面部分镀金层脱落,接触电阻位于15～36 m?。电连接器腐蚀程度越深,信号相位差、上升时间和过冲的测量值就越大;信号频率增加,这3个测量参数也相应变大。结论 盐雾和交变湿热加电应力环境对航空电连接器接触表面腐蚀作用明显。潮湿盐雾侵入电连接器内部是导致接触电阻升高的直接原因。接触电阻并不能完全反映出腐蚀对信号传输的影响。当接触电阻较小时,电连接器腐蚀程度越大,信号失真就越明显;信号频率越高,信号失真越明显。     

航空电连接器海洋环境加速试验与腐蚀仿真研究

目的 通过加速试验和有限元仿真,研究航空电连接器在南海岛礁服役条件下的失效行为和腐蚀机理.方法 根据典型航空装备南海服役环境数据,设计海洋环境加速腐蚀试验环境谱,基于此环境谱开展航空电连接器在实验室加速试验条件下的外观腐蚀、接触电阻、绝缘电阻和耐压强度的变化行为和机理研究.重点分析接触电阻变化原因,并基于水平集方法,建立插针插孔结合处的COMSOL有限元腐蚀仿真模型,模拟和验证接触件的腐蚀行为和机理.结果 3种规格的电连接器均发生壳体腐蚀,但程度不同,其中不锈钢壳体电连接器壳体腐蚀最轻,但壳体内部金属卡圈腐蚀最严重,其接触电阻波动最大.所有电连接器的耐压强度和绝缘电阻均有明显减小.结论 导致接触电阻增加的直接原因是插针和插孔结合处的毛细区内发生了严重腐蚀.有限元模型复现了腐蚀界面发展和腐蚀产物沉积过程.     

某型直升机尾减速器从动机匣腐蚀故障分析及预防对策研究

目的分析某型直升机尾减速器从动机匣腐蚀故障原因,建立预防该类腐蚀故障问题的处理方法。方法通过腐蚀故障机基本信息分析,腐蚀故障部位结构、材料和腐蚀形貌分析,得出腐蚀故障原因,采取"原位"处理方式建立该类腐蚀故障处理方法。结果某型直升机尾减速器从动机匣安装面有异种金属接触和凹陷型结构,并承受交变载荷,易发生腐蚀故障,部队外场维护只能通过检查和监控延缓腐蚀进程,解决该问题需通过"湿装配"的密封剂处理技术和螺栓表面防护加强方法。结论采取机上原位进行尾减速器从动机匣螺栓固定端面"湿装配"密封处理和螺栓外表面防护涂层加强处理,能够防止电解液进入螺栓固定端面和螺栓孔内部,达到腐蚀预防的目的。     

TC4钛合金厚板电偶腐蚀与防护研究

目的研究TC4钛合金厚板与铝合金、钢之间发生电偶腐蚀的敏感性。方法通过测定TC4钛合金厚板与铝合金、钢组成的电偶对的电偶电流方法,研究TC4钛合金厚板与上述异种材料之间发生电偶腐蚀的敏感性。结果 TC4钛合金厚板与铝合金、钢接触时极易发生电偶腐蚀,不能直接接触使用,必须采取有效的防护措施。对钛合金和铝合金进行阳极氧化处理,可降低电偶腐蚀敏感性;对钛合金进行阳极氧化处理,同时对钢进行电镀镉-钛处理可以在一定程度上降低电偶腐蚀敏感性。结论 TC4钛合金厚板与铝合金及钢的电偶腐蚀敏感性高,表面处理可以有效降低异种材料的电偶腐蚀敏感性。