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【摘 要】文章首先简述了飞机结构的腐蚀现象以及腐蚀类型，然后分析了飞机结构上不同的部位所产生的腐蚀形式以及产生的原因，最后重点探讨了飞机腐蚀预防的方法。
【关键词】飞机结构；腐蚀；控制
一、前言
腐蚀是影响飞机结构寿命的主要损伤之一，严重的腐蚀会造成飞机长时间的停场修理，为了保证飞机结构的完整性和可靠性，降低维护成本，需要尽早发现腐蚀损伤并采取相应的处理措施。
二、飞机结构的腐蚀现象
1、飞机结构的腐蚀现象
由于中国江淮以南地区雨水多、气候潮湿，受海水盐雾和大量海鲜运输的影响，腐蚀问题比较突出。一般对飞机的检查发现，损伤一般发生在货舱门槛区域、货舱地板支撑梁区域、地面空调口周围或前后勤务门口周围，它们一般属于较低等级的腐蚀损伤。
随着飞机飞行时间的累计增加，结构受腐蚀环境的影响加重，腐蚀的程度和腐蚀的区域会增加。在一些老旧飞机检查时发现前后厕所区域下部地板梁、登机门的门槛区域、机身下部蒙皮、龙骨梁、货舱门框下角蒙皮、货舱下部长桁或隔框等结构区域有不同程度的腐蚀损伤。
及时对飞机结构的腐蚀损伤进行检查，正确地确定腐蚀等级，从而采取适当或改进的防腐措施才能提高飞机结构的完整性并降低飞机的维修成本。
2、常见的腐蚀类型
腐蚀有许多不同的形式，有的使表面出现污点，有的产生较深的锈斑，有的则产生晶粒间的腐蚀。飞机上所出现的腐蚀的类型，包括一般的表面腐蚀、锈斑、晶粒间的腐蚀、剥落、应力腐蚀、电池作用腐蚀及摩擦腐蚀等。
2.1、表面腐蚀
这一类型腐蚀用肉眼看是均匀的，外观很难看。表面腐蚀的例子很多，有的使鲜艳光泽的表面暗淡下来，有的使光洁的表面变得粗糙，有的是酸性的清洁剂引起的腐蚀，有的是由于钢的氧化作用褪色。抗腐蚀钢和不锈钢在腐蚀的环境中也会逐渐失去光泽或受到氧化。
表面腐蚀说明表面保护层受到了损伤，因此，应该仔细检查是否发生了更严重的腐蚀。如果任由表面腐蚀继续发展，表面就会变得更加粗糙不堪，并导致出现更为严重的腐蚀。轻轻擦洗通常能消除这种腐蚀，并使表面恢复光洁。
2.2、锈斑腐蚀
锈蚀可能出现在局部的斑纹处，其一般特点是呈现出粉状的腐蚀物。在铝和镁合金零件上，这种腐蚀是白色和灰色的。大多数金属及其合金，都会因受到腐蚀而产生锈斑。通过锈斑腐蚀表面作一横断面，可以看到表面出现深浅程度不同的凹陷。可以认为这些凹陷是产生更加严重的腐蚀和疲劳的潜在的起点。清除腐蚀物之后，可以看到在金属或合金表面上有许多的洞坑。总之，锈斑腐蚀由于它的局部性和集中性而使它比一般表面腐蚀更为严重。
2.3、剥落腐蚀
这类腐蚀出现在高强度铝合金中，是晶粒间腐蚀的一种形式。这由于受到挤压或受到其他强力作用的类型来说，尤其严重，在这些型材中，把金属的晶粒压长了、压扁了。在这些沿着晶界所产生的腐蚀物在晶粒之间施加压力，其结果把那些晶粒顶起并使其脱离母体。这种腐蚀通常是从晶粒的两端开始发生，还可能一直发展到整个截口。
三、飞机结构上不同的部位所产生的腐蚀形式以及产生的原因
1、飞机结构上不同的部位所产生的腐蚀形式
1.1、均匀腐蚀
均匀腐蚀是以金属表面的剥落为特征的，化学或电化学反应在金属表面均匀进行，结果使金属表面均匀变薄，直至破坏，一般来说，均匀腐蚀对机体结构危害性小，易发现，易于修理。
1.2、电化腐蚀
在电解液存在的前提下，两种不同电位的金属或金属与非金属导体电化联接所引起的腐蚀，又称接触腐蚀。这种腐蚀形式在飞机结构上最为普遍。
1.3、缝隙腐蚀
处于腐蚀介质中的金属结构，由于金属结构件之间形成缝隙，腐蚀介质就会进人并留在缝隙内，从而使缝隙内部腐蚀加速。在飞机结构中，不锈钢、铝合金、钦合金对缝隙腐蚀最为敏感。
1.4、孔蚀（点蚀或坑蚀）
金属表面在拉应力或化学物质作用下，保护层遭到破坏，使金属直接暴露在腐蚀环境中，形成局部腐蚀小孔并向深入发展的一种破坏形式。其腐蚀部位常被腐蚀产物所覆盖，不易发现，易产生应力集中，成为腐蚀疲劳的裂纹源。孔蚀危害性极大，有可能导致飞机结构的突发性事故。
1.5、晶间腐蚀
沿着晶体的晶粒边界或晶界附近发生的腐蚀，其结果使晶粒间的结合力遭到破坏，从而使金属的强度和塑性大大降低。在飞机结构中，用来制造承力构件的机翼梁缘条、长析等铝合金构件易产生晶间腐蚀。
1.6、应力腐蚀开裂
简称为应力腐蚀，是指金属材料在拉应力和特定的腐蚀介质共同作用下引起的开裂。这是一种危险性最大的腐蚀形态，往往引起结构件的突然断裂，造成灾难性事故。
1.7、腐蚀疲劳
是腐蚀介质和交变应力共同作用下引起的材料或构件的疲劳破坏，也是飞机结构中出现比较多的，且危险性大的一种破坏形式，直接影响着飞机结构的使用寿命。
2、腐蚀发生的原因
2.1、设计和制造原因
从飞机设计和制造来看，飞机设计师尽量采用重量轻、强度大的高效材料，如高强度铝合金、钛合金、复合材料、超高强度合金钢等材料。其中，高强度铝合金本身由多种金属熔炼而成，不同金属元素之间存在较高的电位差，如遇到电解质溶液，极易发生电化学腐蚀。不同的金属相接时，造成不同金属之间的电位差和导电通路。
而各个部件组装在一起时，缝隙会存水和赃物形成电解质。有些结构处于高应力状態形成应力腐蚀的根源。在制造过程中，由于生产工艺不当，操作失误等原因，保护性涂层质量不高，缺乏腐蚀控制措施等原因，都可能造成腐蚀。
2.2、环境原因 在飞机使用过程中，由于环境恶劣，如雨、雪、雾、沙尘天气较多，空气潮湿、盐雾、工业大气等原因，容易造成飞机表面涂层损坏，进而发生化学、电化学腐蚀、应力腐蚀。当大气中的相对湿度大于65%时，物体表面会附着一层0.001微米厚的水膜，相对湿度较大，水膜越厚。当相对湿度为100%时，物体表面会产生冷凝水。这些导电的水溶液便是引起结构件腐蚀的最主要、最普遍的环境介质。
2.3、装载原因
野蛮装卸会造成货舱地板、侧壁板、顶板的损伤，由于渗漏或冷凝水，加上结构缝隙中残留的污垢，容易形成腐蚀液或电解质溶液而产生腐蚀。
2.4、维护原因
由于维护不当，没有实施正确的腐蚀防护，也会造成腐蚀。
常见腐蚀部位：客舱座椅安装轨道；靠近厨房、厕所附近的地板梁及货舱地板梁的腐蚀；活体动物、鸟类货物的饲料及排泄物的污染等；机翼大梁的前后结合面。机翼大梁与腹板结合面，机身蒙皮与桁条结合面发生的腐蚀，一般是隐蔽性腐蚀。
四、飞机腐蚀预防的方法
1、应力腐蚀方面
使用具有良好抗应力腐蚀性能的材料；减少应力集中；不允许持久的拉伸应力超过临界拉伸应力值；采用消除应力的热处理和表面冷加工（如喷丸處理），以清除表面残余拉应力，对于高温处理的钢和铝来说，消除其残余拉应力尤其重要；使用垫片可以进一步消除和减少装配时产生的应力；控制公差来降低组件装配产生的应力；控制拧紧螺栓上螺帽的扭矩，防止在元件（如突耳）上产生过大的弯曲应力，必要时应对紧固件规定出拧紧的扭矩要求；减少材料短横晶粒方向上的应力；在敏感材料的横向表面上使用干涉配合的衬垫或紧固件，因为它们可能造成孔内周围的应力集中。
2、电池作用腐蚀方面
金属组合件中接触元件之间的电势序应接近；在腐蚀环境中，如飞机上厨房和厕所等地方，应避免使用不同的金属组合；在不同的金属之间应加上保护性涂层，或在它们之间用惰性材料隔开。尤其是镁合金与其他金属组合情况，应采取特殊的预防措施；用密封材料和保护性涂层等方法防止与水接触。
3、摩擦腐蚀方面
在接触面上使用润滑剂，应正确选择润滑剂及使用厚度；严封结合口，防止腐蚀物质渗入；对重要的疲劳关键部位，除了铆接连接外，还要考虑使用胶接来加强。
4、晶粒间腐蚀方面
避免露出横短向晶粒；使用保护性薄膜，如电镀、涂层、阳极化或密封物；在结构表面上进行冷加工，如采用喷丸处理；采用对晶粒间腐蚀敏感较小以及不同热处理的材料，7050-T73铝合金。
3、飞机防腐蚀设计
保证有充分通风和排液的措施，减少蒸汽和水分的凝结和积存；避免使用吸水性材料（如毡制品、石棉和棉织物）与金属表面接触；给永久性的结合部位设计双重的防腐蚀保护。
装配时在结合面上加密封材料，而紧固件安装时也加上密封胶。在这种情况下，密封材料可以形成一层阻隔，从而防止湿气和液体渗入，以避免结构加速腐蚀；为了便于进行腐蚀检查和更换原件，防止腐蚀加速发展进而腐蚀临近的结构，在结构易腐蚀部位应设有方便的检查口盖；使用保护层。
如电镀各种薄膜或加上包层的方法来保护基体金属；水加上其中溶解的盐分和别的化学物质就形成了最常见的腐蚀剂，结构设计时，必须采取有效的密封措施，防止水和其它腐蚀性液体进入飞机结构内部。
五、结束语
腐蚀是一个自然现象，不仅影响飞机的美观外，更严重的是影响飞机的可靠性和性能，严重的腐蚀可能引起灾难性事故，最好的办法是采取完善的腐蚀防护与控制措施，将腐蚀破坏率降低到最小，使飞机实际寿命达到或超过设计寿命，确保飞机安全与经济运行。
参考文献：
[1]殷建新.飞机结构腐蚀与使用寿命研究[J].海军航空工程学院学报，2011
[2]宋慧志.飞机腐蚀与防护[J].飞机设计，2010
【关键词】飞机结构；腐蚀；控制
一、前言
腐蚀是影响飞机结构寿命的主要损伤之一，严重的腐蚀会造成飞机长时间的停场修理，为了保证飞机结构的完整性和可靠性，降低维护成本，需要尽早发现腐蚀损伤并采取相应的处理措施。
二、飞机结构的腐蚀现象
1、飞机结构的腐蚀现象
由于中国江淮以南地区雨水多、气候潮湿，受海水盐雾和大量海鲜运输的影响，腐蚀问题比较突出。一般对飞机的检查发现，损伤一般发生在货舱门槛区域、货舱地板支撑梁区域、地面空调口周围或前后勤务门口周围，它们一般属于较低等级的腐蚀损伤。
随着飞机飞行时间的累计增加，结构受腐蚀环境的影响加重，腐蚀的程度和腐蚀的区域会增加。在一些老旧飞机检查时发现前后厕所区域下部地板梁、登机门的门槛区域、机身下部蒙皮、龙骨梁、货舱门框下角蒙皮、货舱下部长桁或隔框等结构区域有不同程度的腐蚀损伤。
及时对飞机结构的腐蚀损伤进行检查，正确地确定腐蚀等级，从而采取适当或改进的防腐措施才能提高飞机结构的完整性并降低飞机的维修成本。
2、常见的腐蚀类型
腐蚀有许多不同的形式，有的使表面出现污点，有的产生较深的锈斑，有的则产生晶粒间的腐蚀。飞机上所出现的腐蚀的类型，包括一般的表面腐蚀、锈斑、晶粒间的腐蚀、剥落、应力腐蚀、电池作用腐蚀及摩擦腐蚀等。
2.1、表面腐蚀
这一类型腐蚀用肉眼看是均匀的，外观很难看。表面腐蚀的例子很多，有的使鲜艳光泽的表面暗淡下来，有的使光洁的表面变得粗糙，有的是酸性的清洁剂引起的腐蚀，有的是由于钢的氧化作用褪色。抗腐蚀钢和不锈钢在腐蚀的环境中也会逐渐失去光泽或受到氧化。
表面腐蚀说明表面保护层受到了损伤，因此，应该仔细检查是否发生了更严重的腐蚀。如果任由表面腐蚀继续发展，表面就会变得更加粗糙不堪，并导致出现更为严重的腐蚀。轻轻擦洗通常能消除这种腐蚀，并使表面恢复光洁。
2.2、锈斑腐蚀
锈蚀可能出现在局部的斑纹处，其一般特点是呈现出粉状的腐蚀物。在铝和镁合金零件上，这种腐蚀是白色和灰色的。大多数金属及其合金，都会因受到腐蚀而产生锈斑。通过锈斑腐蚀表面作一横断面，可以看到表面出现深浅程度不同的凹陷。可以认为这些凹陷是产生更加严重的腐蚀和疲劳的潜在的起点。清除腐蚀物之后，可以看到在金属或合金表面上有许多的洞坑。总之，锈斑腐蚀由于它的局部性和集中性而使它比一般表面腐蚀更为严重。
2.3、剥落腐蚀
这类腐蚀出现在高强度铝合金中，是晶粒间腐蚀的一种形式。这由于受到挤压或受到其他强力作用的类型来说，尤其严重，在这些型材中，把金属的晶粒压长了、压扁了。在这些沿着晶界所产生的腐蚀物在晶粒之间施加压力，其结果把那些晶粒顶起并使其脱离母体。这种腐蚀通常是从晶粒的两端开始发生，还可能一直发展到整个截口。
三、飞机结构上不同的部位所产生的腐蚀形式以及产生的原因
1、飞机结构上不同的部位所产生的腐蚀形式
1.1、均匀腐蚀
均匀腐蚀是以金属表面的剥落为特征的，化学或电化学反应在金属表面均匀进行，结果使金属表面均匀变薄，直至破坏，一般来说，均匀腐蚀对机体结构危害性小，易发现，易于修理。
1.2、电化腐蚀
在电解液存在的前提下，两种不同电位的金属或金属与非金属导体电化联接所引起的腐蚀，又称接触腐蚀。这种腐蚀形式在飞机结构上最为普遍。
1.3、缝隙腐蚀
处于腐蚀介质中的金属结构，由于金属结构件之间形成缝隙，腐蚀介质就会进人并留在缝隙内，从而使缝隙内部腐蚀加速。在飞机结构中，不锈钢、铝合金、钦合金对缝隙腐蚀最为敏感。
1.4、孔蚀（点蚀或坑蚀）
金属表面在拉应力或化学物质作用下，保护层遭到破坏，使金属直接暴露在腐蚀环境中，形成局部腐蚀小孔并向深入发展的一种破坏形式。其腐蚀部位常被腐蚀产物所覆盖，不易发现，易产生应力集中，成为腐蚀疲劳的裂纹源。孔蚀危害性极大，有可能导致飞机结构的突发性事故。
1.5、晶间腐蚀
沿着晶体的晶粒边界或晶界附近发生的腐蚀，其结果使晶粒间的结合力遭到破坏，从而使金属的强度和塑性大大降低。在飞机结构中，用来制造承力构件的机翼梁缘条、长析等铝合金构件易产生晶间腐蚀。
1.6、应力腐蚀开裂
简称为应力腐蚀，是指金属材料在拉应力和特定的腐蚀介质共同作用下引起的开裂。这是一种危险性最大的腐蚀形态，往往引起结构件的突然断裂，造成灾难性事故。
1.7、腐蚀疲劳
是腐蚀介质和交变应力共同作用下引起的材料或构件的疲劳破坏，也是飞机结构中出现比较多的，且危险性大的一种破坏形式，直接影响着飞机结构的使用寿命。
2、腐蚀发生的原因
2.1、设计和制造原因
从飞机设计和制造来看，飞机设计师尽量采用重量轻、强度大的高效材料，如高强度铝合金、钛合金、复合材料、超高强度合金钢等材料。其中，高强度铝合金本身由多种金属熔炼而成，不同金属元素之间存在较高的电位差，如遇到电解质溶液，极易发生电化学腐蚀。不同的金属相接时，造成不同金属之间的电位差和导电通路。
而各个部件组装在一起时，缝隙会存水和赃物形成电解质。有些结构处于高应力状態形成应力腐蚀的根源。在制造过程中，由于生产工艺不当，操作失误等原因，保护性涂层质量不高，缺乏腐蚀控制措施等原因，都可能造成腐蚀。
2.2、环境原因 在飞机使用过程中，由于环境恶劣，如雨、雪、雾、沙尘天气较多，空气潮湿、盐雾、工业大气等原因，容易造成飞机表面涂层损坏，进而发生化学、电化学腐蚀、应力腐蚀。当大气中的相对湿度大于65%时，物体表面会附着一层0.001微米厚的水膜，相对湿度较大，水膜越厚。当相对湿度为100%时，物体表面会产生冷凝水。这些导电的水溶液便是引起结构件腐蚀的最主要、最普遍的环境介质。
2.3、装载原因
野蛮装卸会造成货舱地板、侧壁板、顶板的损伤，由于渗漏或冷凝水，加上结构缝隙中残留的污垢，容易形成腐蚀液或电解质溶液而产生腐蚀。
2.4、维护原因
由于维护不当，没有实施正确的腐蚀防护，也会造成腐蚀。
常见腐蚀部位：客舱座椅安装轨道；靠近厨房、厕所附近的地板梁及货舱地板梁的腐蚀；活体动物、鸟类货物的饲料及排泄物的污染等；机翼大梁的前后结合面。机翼大梁与腹板结合面，机身蒙皮与桁条结合面发生的腐蚀，一般是隐蔽性腐蚀。
四、飞机腐蚀预防的方法
1、应力腐蚀方面
使用具有良好抗应力腐蚀性能的材料；减少应力集中；不允许持久的拉伸应力超过临界拉伸应力值；采用消除应力的热处理和表面冷加工（如喷丸處理），以清除表面残余拉应力，对于高温处理的钢和铝来说，消除其残余拉应力尤其重要；使用垫片可以进一步消除和减少装配时产生的应力；控制公差来降低组件装配产生的应力；控制拧紧螺栓上螺帽的扭矩，防止在元件（如突耳）上产生过大的弯曲应力，必要时应对紧固件规定出拧紧的扭矩要求；减少材料短横晶粒方向上的应力；在敏感材料的横向表面上使用干涉配合的衬垫或紧固件，因为它们可能造成孔内周围的应力集中。
2、电池作用腐蚀方面
金属组合件中接触元件之间的电势序应接近；在腐蚀环境中，如飞机上厨房和厕所等地方，应避免使用不同的金属组合；在不同的金属之间应加上保护性涂层，或在它们之间用惰性材料隔开。尤其是镁合金与其他金属组合情况，应采取特殊的预防措施；用密封材料和保护性涂层等方法防止与水接触。
3、摩擦腐蚀方面
在接触面上使用润滑剂，应正确选择润滑剂及使用厚度；严封结合口，防止腐蚀物质渗入；对重要的疲劳关键部位，除了铆接连接外，还要考虑使用胶接来加强。
4、晶粒间腐蚀方面
避免露出横短向晶粒；使用保护性薄膜，如电镀、涂层、阳极化或密封物；在结构表面上进行冷加工，如采用喷丸处理；采用对晶粒间腐蚀敏感较小以及不同热处理的材料，7050-T73铝合金。
3、飞机防腐蚀设计
保证有充分通风和排液的措施，减少蒸汽和水分的凝结和积存；避免使用吸水性材料（如毡制品、石棉和棉织物）与金属表面接触；给永久性的结合部位设计双重的防腐蚀保护。
装配时在结合面上加密封材料，而紧固件安装时也加上密封胶。在这种情况下，密封材料可以形成一层阻隔，从而防止湿气和液体渗入，以避免结构加速腐蚀；为了便于进行腐蚀检查和更换原件，防止腐蚀加速发展进而腐蚀临近的结构，在结构易腐蚀部位应设有方便的检查口盖；使用保护层。
如电镀各种薄膜或加上包层的方法来保护基体金属；水加上其中溶解的盐分和别的化学物质就形成了最常见的腐蚀剂，结构设计时，必须采取有效的密封措施，防止水和其它腐蚀性液体进入飞机结构内部。
五、结束语
腐蚀是一个自然现象，不仅影响飞机的美观外，更严重的是影响飞机的可靠性和性能，严重的腐蚀可能引起灾难性事故，最好的办法是采取完善的腐蚀防护与控制措施，将腐蚀破坏率降低到最小，使飞机实际寿命达到或超过设计寿命，确保飞机安全与经济运行。
参考文献：
[1]殷建新.飞机结构腐蚀与使用寿命研究[J].海军航空工程学院学报，2011
[2]宋慧志.飞机腐蚀与防护[J].飞机设计，2010