2B06及7B04腐蚀损伤规律研究

现役飞机的铝合金结构腐蚀问题很普遍,尤其是在海洋服役环境下。采用当量加速腐蚀试验的方法模拟飞机服役环境对2B06和7B04两种新型铝合金材料进行加速腐蚀试验,检测这两种型号铝合金材料不同腐蚀年限的腐蚀损伤数据,并分别对这些腐蚀数据进行统计分析,得到2B06和7B04两种新型材料的腐蚀损伤规律,为飞机结构的腐蚀损伤修理及现役飞机的剩余寿命评定提供数据及理论基础。     

基于点蚀试验的7B04铝合金材料点蚀密度研究

点蚀是航空铝合金材料在服役环境下常见的损伤形式,点蚀的产生极其密度的变化通常会影响铝合金疲劳性能,为此,本文通过开展铝合金点蚀试验的方式,对其点蚀过程中的蚀坑密度变化规律进行建模研究,研究发现,铝合金点蚀过程中蚀坑密度在腐蚀前期随腐蚀周期增加,腐蚀后期,蚀坑密度趋于饱和而稳定;滴入溶液方式较浸入溶液方式的点蚀发展较快。     

基于腐蚀损伤表征参数的铝合金预腐蚀疲劳裂纹扩展修正模型

服役环境中的腐蚀介质会在铝合金表面形成以腐蚀坑为代表的典型点蚀形貌。在疲劳载荷作用下,这些腐蚀坑会有助于裂纹的萌生,加速并影响其扩展行为,威胁结构安全。考虑腐蚀坑的影响,建立了一个基于腐蚀损伤表征参数的线弹性裂纹扩展表征模型。利用航空结构中常见承力构件所采用的LD2铝合金进行验证性实验。结果表明,所建立的模型能够反映出腐蚀损伤对于裂纹扩展行为的影响,对于铝合金构件的腐蚀疲劳寿命预测和损伤容限评估具有参考价值。     

30CrMnSiA螺栓腐蚀后的疲劳力学性能研究

为验证飞机上30CrMnSiA螺栓在腐蚀环境下的使用可靠性,开展了模拟螺栓实际工作状态的腐蚀环境加速试验,分析记录不同腐蚀环境历期后螺栓表面宏观与微观锈蚀形貌,使用疲劳试验机测试螺栓腐蚀前后的疲劳、剪切力学性能。试验表明实际工作环境中腐蚀主要发生在30CrMnSiA螺栓中间暴露区域,中间区域腐蚀程度随着腐蚀时间的增加而明显增加,而螺栓实际受剪作用部位在3年环境日历期内未受到腐蚀影响,剪切力学性能无明显改变。因此,无论是飞机处于停放状态或是飞行状态,30CrMnSiA螺栓均能够满足3年日历期的使用环境要求。     

7B04铝合金在NaCl沉积与SO_2环境下的大气腐蚀行为

采用增重法、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射仪(XRD)研究NaCl沉积对7B04铝合金大气腐蚀行为的影响,并对SO_2和NaCl协同作用进行了探讨。结果表明,25℃、95%RH条件下,7B04铝合金表面沉积NaCl在含有与未含有SO_2的环境中的腐蚀增重随时间变化均呈递增趋势并符合指数衰减规律,后期腐蚀减缓;NaCl和SO_2共存时,NaCl沉积在腐蚀初期作用比较明显,但随着腐蚀时间的延长,Cl-作用不断减弱,SO_2的作用则变强;NaCl和SO_2同时存在时,引起的腐蚀大于二者单独存在时引起的腐蚀之和,即NaCl与SO_2共存对7B04铝合金的大气腐蚀具有一定协同效应。     

基于两参数Weibull模型的预腐蚀2A12铝合金材料裂纹萌生寿命评估

铝合金在航空工业中广泛应用,因此对于铝合金构件的寿命评估很重要。腐蚀损伤使得裂纹容易萌生,因此降低铝合金结构的疲劳寿命。铝合金构件在其服役过程中,裂纹萌生寿命占据了大部分的时间,研究腐蚀损伤对于铝合金材料的裂纹萌生寿命的影响具有重要意义。由于腐蚀疲劳影响因素众多,数据分散性很大,因此本文引入weibull分布模型评估腐蚀疲劳裂纹扩展,对于损伤容限评估具有重要意义。     

舰载直升机雷达罩新型腐蚀防护技术验证研究

为提高直升机雷达罩在海洋环境下的耐蚀性能,研究了雷达罩常用铝合金材料的表面处理、连接形式的耐蚀性,并针对表面处理工艺和连接形式进行了腐蚀防护改进设计,采用加速腐蚀试验10个周期验证改进的合理性。测试了试验前后试样的表面形貌、腐蚀坑型号和深度。试验结果表明微弧氧化表面处理代替原有铬酸氧化处理,可提高铝合金耐蚀性,将铝合金连接形式由螺栓连接改为铆钉连接,能大大提高连接部位的耐腐蚀性,必要时可在铆钉周围涂覆缓蚀剂,能进一步提高结构耐蚀性。本文所采用的改进方法合理可行,能有效提升雷达罩结构的海洋环境适应性。     

飞机结构件腐蚀监测研究

运用光纤光栅传感技术,监测飞机结构腐蚀发展规律,通过疲劳试验研究腐蚀损伤条件下飞机结构疲劳寿命衰减规律,为飞机结构寿命管理和健康监控奠定了理论基础和数据支持。     

航空聚氨酯涂层老化分析

随着飞机服役时间的增长,其结构表面的有机涂层逐渐老化失效,最终导致机体金属结构的腐蚀。基于某沿海机场的严酷环境条件,依据编制的适用于有机涂层的加速试验谱,开展涂层加速老化试验,分析涂层老化规律。     

铝合金/高强度钢连接件西沙暴露试验

选取某飞机铝合金/高强度钢连接件开展西沙暴露试验,掌握连接件腐蚀变化趋势。结果表明,连接件保护涂层耐老化性能良好,采用湿装配有效避免了电偶腐蚀和缝隙腐蚀,连接件背面螺栓、螺母和铆钉（30CrMnSiA,表面镀镉）为其腐蚀薄弱环节,需加强防护。