紧固件连接是飞机上常见的零部件,也是飞机重要的连接件,也可称为飞机的航标件。在进行飞机紧固件拆装后,腐蚀产物可渗入到紧固件孔中,引起孔壁及紧固件发生腐蚀。而经常拆装的钢紧固件区域极易发生腐蚀,那造成钢紧固件腐蚀的主要原因有哪些呢?如果对钢紧固件做好防腐防护的措施呢?

1、钢紧固件腐蚀主要原因分析

图1 拆装后紧固件腐蚀情况

1)紧固件表面处理层耐蚀性差。经检查发现,发生腐蚀的主要是直径为8 mm或以下的钢紧固件。该部分紧固件螺栓、垫片在国内主要采用镀锌进行表面处理,镀锌层在海洋环境下不仅耐蚀性能较差,而且经过拆装后容易脱落。

2)紧固件孔壁未进行防护。在飞机制造时,紧固件孔壁如果不进行专门的表面防护,腐蚀介质浸入后,将直接引起基体的腐蚀。

3)表面漆层失效。紧固连接结构拆卸后,紧固件孔处、接合面处涂层发生断裂,如果再次安装时未采取有效的补充防护措施,腐蚀介质可直接渗入到紧固件孔中和接合面内,导致紧固件及孔壁发生腐蚀,并从紧固件孔处向机体结构扩展。

由此,对于经常拆装的钢紧固件连接区域的腐蚀防护,应从紧固件表面处理的改进、紧固件孔壁防护、改进装配工艺等三个方面开展工作。

2、钢紧固件腐蚀防护措施

根据对经常拆装的钢紧固件区域腐蚀原因分析,并参考国内外飞机腐蚀防护设计、修理经验,制定了腐蚀防护措施方案。

1)改进紧固件表面处理工艺。根据试验结果,在海洋环境下镀镉的耐腐蚀性能明显优于镀锌工艺,因此原采用镀锌钝化工艺的垫圈、螺栓,均改为镀镉钝化工艺进行表面处理。

2)紧固件孔壁表面防护。对于未进行表面处理的铝合金结构紧固件孔壁,采用阿洛丁进行表面处理,然后涂一层防腐蚀底漆;对于未进行表面处理的钢结构紧固件孔壁,涂一层磷化底漆。

3)紧固件湿装配。紧固件孔壁底漆固化后,采用润滑脂对紧固件进行湿装配。采用润滑脂装配不仅可起到密封作用,防止介质渗入到缝隙中去,而且紧固件拆卸方便,便于外场施工。

4)喷涂缓蚀剂。紧固件完成装配后,紧固连接区域表面喷涂1层软膜水置换型缓蚀剂。缓蚀剂是腐蚀预防与控制的重要手段,具有良好的渗透性和水置换性,能迅速渗透到飞机结构缝隙内部,将缝隙内及金属表面的水分置换到外部,使金属与水分隔离。同时在金属表面沉积上一层保护膜,有效延缓金属材料的腐蚀发生。

结论:

1)通过对表面防护、装配密封两个方面采取综合防护措施,能够有效解决经常拆装的钢紧固连接区域腐蚀问题,可在飞机制造和使用维护中推广应用。

2)紧固件孔壁涂漆、装配后补充喷涂缓蚀剂等防护措施,可在其他连接结构腐蚀防护设计和修理中参考应用。