淺談艦載機(jī)的海水腐蝕問(wèn)題

平均每天飛行4～5小時(shí)，航母艦載機(jī)靜止地暴露于嚴(yán)酷腐蝕環(huán)境每天達(dá)19～20小時(shí)。而我軍某艦載直升機(jī)的服役壽命不及陸上的20%，因?yàn)椴贿m應(yīng)海南的高溫濕熱環(huán)境，某型飛機(jī)出勤率低于20%,這充分說(shuō)明海軍航母艦載機(jī)遭受腐蝕的數(shù)量和嚴(yán)重性。

1、艦載機(jī)的海水腐蝕原理

海水腐蝕類似于電化學(xué)腐蝕。而電化學(xué)腐蝕反應(yīng)的發(fā)生，必須有電解質(zhì)存在，且有陽(yáng)極溶解反應(yīng)和陰極的還原反應(yīng)，從而造成大多數(shù)陽(yáng)極金屬局部腐蝕。由于腐蝕產(chǎn)物多數(shù)成粉末狀，又迅速吸收水分，促進(jìn)新的電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，使得海水腐蝕的發(fā)展加速。

對(duì)飛機(jī)來(lái)說(shuō)，陽(yáng)極和陰極可能是鋁翼梁和復(fù)合材料的外殼，電解液是來(lái)自海浪的鹽水，附著在艦載機(jī)表面的含鹽的水膜，是電化學(xué)反應(yīng)的良導(dǎo)體。這些金屬翼梁和復(fù)合外殼等是按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(重量、強(qiáng)度和性能)選擇的，阻止腐蝕的普通方法是密封隔水(電解液)，通常是采用涂料和密封劑來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

由于艦載機(jī)長(zhǎng)期處于腐蝕惡劣的環(huán)境，金屬表面的漆膜、氧化膜就會(huì)因損傷或其它原因失去防護(hù)能力，當(dāng)局部環(huán)境濕度較大時(shí)，大氣中的氧溶入液膜成為陰極反應(yīng)中的還原劑。當(dāng)大氣中的鹽分較高，氯化物溶入液膜，電離出吸附力超強(qiáng)的氯離子取代金屬表面氧化膜中的氧破壞其鈍化膜，具有侵蝕性的氯離子對(duì)一些具有自鈍化特征的材料，如鋁合金、不銹鋼等會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的點(diǎn)蝕。尤其對(duì)鋁合金的影響最大。大氣中鹽霧的含量越高，鹽分沉積量就越大，造成的腐蝕就越嚴(yán)重。

2、艦載機(jī)的海水腐蝕類型

氯化物能加速點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕和縫隙腐蝕等局部腐蝕，是海軍飛機(jī)所受到的最嚴(yán)重的腐蝕介質(zhì)。含氯離子的水膜是作為進(jìn)一步電化學(xué)反應(yīng)的良導(dǎo)體，造成腐蝕的惡性循環(huán)。發(fā)生在艦載機(jī)上的海水腐蝕類型主要有四種。

2.1、點(diǎn)蝕，也就是局部腐蝕，一般起因于鋁合金蒙皮上的小坑。并通過(guò)氯離子、低pH和水的參與，使得海水腐蝕的電化學(xué)反應(yīng)加速。

2.2、絲狀腐蝕，該腐蝕發(fā)生的非常普遍，其特點(diǎn)是發(fā)生在涂漆的鋁底層。絲狀腐蝕多數(shù)從緊固件周?chē)屯扛搀w系已破裂的蒙皮邊緣開(kāi)始。高濕度、氯離子(海鹽)和氧促進(jìn)了絲狀腐蝕生長(zhǎng)。維修腐蝕區(qū)域的方式是采用局部打磨方法除去腐蝕。

2.3、晶間腐蝕，發(fā)生在某些鋁合金晶粒的邊界，這類腐蝕是微觀的。嚴(yán)重的晶間腐蝕會(huì)導(dǎo)致鋁合金的延展性損失和剝離腐蝕。晶間腐蝕也能導(dǎo)致飛機(jī)結(jié)構(gòu)的臨界載荷破裂失效。

2.4、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，是最有破壞性的腐蝕類型之一。在艦載機(jī)彈離和著陸航空母艦時(shí)，飛機(jī)要經(jīng)受?chē)?yán)酷的外載荷。當(dāng)有持續(xù)不變的拉應(yīng)力和暴露于腐蝕環(huán)境(海鹽)時(shí)，應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂就會(huì)發(fā)生。像晶間腐蝕一樣，也能導(dǎo)致飛機(jī)結(jié)構(gòu)的臨界載荷破裂失效。采用經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間時(shí)效處理、延展的和消除了應(yīng)力的鋁合金。

3、艦載機(jī)的海水腐蝕防護(hù)

3.1海水腐蝕易發(fā)生的部位

艦載機(jī)的海水腐蝕非常嚴(yán)重，容易發(fā)生腐蝕的部位也很多。存在結(jié)構(gòu)縫隙或異種金屬接觸部位，如各機(jī)種的配重連接部位、鋼連接件等;緊固件和緊固孔周?chē)?，不密封或密封差的部位；在制造死角、易積水或排水條件差、維護(hù)困難的部位；另外在主起落架艙區(qū)、機(jī)翼上蒙皮與配重連接區(qū)、飛機(jī)蒙皮外表面等海水鹽霧容易集結(jié)的部位，都會(huì)因缺少防護(hù)或防護(hù)不當(dāng)導(dǎo)致海水腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。

3.2避免海水腐蝕的防護(hù)措施

由上可知，艦載機(jī)上容易發(fā)生海水腐蝕的部位很多，因此要保證艦載機(jī)應(yīng)有的戰(zhàn)斗力，就必須自始至終的關(guān)注抗腐蝕能力的提高，加強(qiáng)從零部件到整體的防腐蝕設(shè)計(jì)。

3.2.1嚴(yán)格把好選材關(guān)，在艦載機(jī)構(gòu)件制造時(shí)，特別是關(guān)鍵部位的選材，要避免選用易出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕和電化學(xué)腐蝕的材料，盡量采用耐腐蝕性高、耐疲勞性好的材料，從源頭上杜絕海水腐蝕發(fā)生的可能性。

3.2.2嚴(yán)格把好設(shè)計(jì)制造關(guān)，在飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上下功夫，保證良好的可達(dá)性和敞開(kāi)性，便于通風(fēng)、排除積水和及時(shí)檢查清楚腐蝕部位的銹污;容易發(fā)生腐蝕損壞的結(jié)構(gòu)件要設(shè)計(jì)的便于拆卸和更換;在設(shè)計(jì)時(shí)，要盡量避免應(yīng)力集中，在裝配加工時(shí)注意消除殘余應(yīng)力的影響，把應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂破壞降到最低。

3.2.3嚴(yán)格做好防護(hù)關(guān)，要注意使用防腐蝕性能良好的油漆、緩蝕劑、防護(hù)劑、密封劑，采用新工藝、新技術(shù)提高防護(hù)層的質(zhì)量，也可以采用多重防護(hù)措施，有效隔絕周?chē)橘|(zhì)，特別是海水造成的含鹽溶液等與金屬之間的接觸。

3.2.4嚴(yán)格做好維護(hù)關(guān)，特別注意做好艦載機(jī)的日常維護(hù)。上艦前要做好各部件的清潔、密封、涂油等工作。上艦后應(yīng)嚴(yán)格維護(hù)手冊(cè)操作，在日常維護(hù)中加強(qiáng)對(duì)海水腐蝕的防護(hù)工作，在每次維護(hù)中要進(jìn)行腐蝕情況檢查，對(duì)有懷疑的部位要進(jìn)行腐蝕跟蹤和預(yù)測(cè)，做到早發(fā)現(xiàn)、早排除。如在海上使用后，要用專用的沖洗設(shè)備和沖洗劑對(duì)機(jī)體和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行沖洗;對(duì)于涂漆部件，更要及時(shí)修補(bǔ)脫落的部位;對(duì)沒(méi)有漆層處理的機(jī)件要按期進(jìn)行防銹防腐處理;對(duì)于容易發(fā)生海水腐蝕的部件要進(jìn)行經(jīng)常性涂防護(hù)油和防銹專用油料，提高其抗腐蝕和耐腐蝕能力。

3.2.5注重高新技術(shù)的軍內(nèi)推廣，各種表面改性技術(shù)的迅猛發(fā)展，給海水腐蝕防護(hù)領(lǐng)域增添了新的活力，其中激光表面淬火技術(shù)，通過(guò)對(duì)零部件的特殊部位，如槽孔、盲孔、連接部位等容易發(fā)生海水腐蝕的部位，只要激光束能夠照射到的部位均可進(jìn)行處理，對(duì)于鋁合金。鈦合金等飛機(jī)常用材料都可進(jìn)行激光表面強(qiáng)化處理。在國(guó)外，激光表面改性技術(shù)已經(jīng)取代滲氮。滲碳等化學(xué)熱處理方法，廣泛應(yīng)用于航空、航天領(lǐng)域。

總之，艦載機(jī)的海水腐蝕問(wèn)題，不僅僅是紙上談兵的空想，亞丁灣護(hù)航回來(lái)的那些艦載直升機(jī)的海水腐蝕問(wèn)題就相當(dāng)嚴(yán)重，有的飛機(jī)底部蒙皮多處脫落、連接部位的鉚釘銹斑嚴(yán)重、就連起落架也深受腐蝕。由此可見(jiàn)，飛機(jī)的海水腐蝕防護(hù)將是一項(xiàng)具有戰(zhàn)略意義的長(zhǎng)期任務(wù)。