為響應(yīng)國家“建設(shè)海洋強(qiáng)國”的重大戰(zhàn)略部署， 提高艦載設(shè)備的抗腐蝕和耐磨損性能在海洋防衛(wèi)部署中起著舉足輕重的作用。不同于陸基，在海洋環(huán)境條件下飛行，長(zhǎng)期經(jīng)受高溫、高濕、高鹽霧和強(qiáng)紫外的嚴(yán)酷環(huán)境，艦載機(jī)機(jī)載設(shè)備容易造成很大的腐蝕危 害，如非金屬件老化、金屬件點(diǎn)蝕引起的疲勞裂紋，運(yùn)動(dòng)部件卡滯、失效等故障，從而導(dǎo)致功能失效，不僅影響飛機(jī)出勤率，嚴(yán)重者會(huì)影響飛行安全。因此，腐蝕防護(hù)研究必須站在戰(zhàn)略高度，做到全系統(tǒng)全壽命腐蝕控制的綜合優(yōu)化，推動(dòng)海洋裝備腐蝕控制的發(fā)展; 筆者通過對(duì)腐蝕因素分析，得出了腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)是腐蝕問題的關(guān)鍵因素，通過相關(guān)試驗(yàn)研究，獲得了機(jī)載設(shè)備常用材料腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)方案的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，達(dá)到進(jìn)一步分析并改進(jìn)腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)的目的，為機(jī)載設(shè)備等相 關(guān)產(chǎn)品在海洋環(huán)境下進(jìn)行腐蝕防護(hù)控制工作提供了依據(jù)，同時(shí)對(duì)具體腐蝕防護(hù)技術(shù)研究人員正確理解裝備腐蝕預(yù)防與控制起到參考和借鑒作用。

一、海洋環(huán)境腐蝕因素分析

根據(jù)艦載機(jī)飛行狀態(tài)下不同結(jié)構(gòu)區(qū)域環(huán)境的腐蝕情況，一般將機(jī)載設(shè)備使用環(huán)境劃分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類這 3 種類型。Ⅰ類為內(nèi)部封閉，相對(duì)濕度一般不大于 80%，不直接暴露在海洋大氣中，但偶爾受少量濕氣、鹽霧和燃料廢氣的作用; Ⅱ類為內(nèi)部半封閉，相對(duì)濕度不大于 95%，不直接暴露在海洋大氣中，但受其密封性的影響，受到一般濕氣( 少量雨水、凝露) 、鹽霧、燃料廢氣等的作用; Ⅲ類為敞開外露，相對(duì)濕度大于 95%，直接暴露在惡劣海洋大氣中，長(zhǎng)期遭受高濕熱、高鹽霧和含燃料廢氣腐蝕大氣的直接作用［1］。針對(duì)惡劣海洋環(huán)境下的腐蝕問題，本文選取高升力系統(tǒng)機(jī)載設(shè)備開展腐蝕防護(hù)工作的研究，高升力系統(tǒng)大多安裝在機(jī)翼后緣暴露區(qū)，屬于Ⅲ類使用環(huán)境， 隨飛機(jī)飛行過程中，遭受空氣潮濕、鹽霧和含燃料廢氣腐蝕大氣的直接作用，在復(fù)雜的使用工況下，容易造成表面涂層損壞，進(jìn)而發(fā)生化學(xué)腐蝕、晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕。如圖 1 所示。

圖 1 機(jī)載設(shè)備海洋環(huán)境腐蝕情況

1.1 工作環(huán)境方面

海洋大氣中主要含鹽量高，鹽粒子的附著、積存， 因風(fēng)浪條件、離海面的高度、距海面的高度、距海岸的   遠(yuǎn)近以及暴曬雨淋等不同而造成腐蝕情況各不相同。由于氯化物的吸潮性，金屬表面的腐蝕主要是氯化鈉   溶液引起的電化學(xué)腐蝕。溫度越高、濕度越大，腐蝕越快［2］，如在我國南海，近海區(qū)的 NaCl 含量約為 2.98 mg / cm2 / 天，深海約為 4.5  mg / cm2 / 天，光照輻射約為 4000～5000MPa，溫度每升高約 10 ℃ ，老化速度提升2.6 倍左右。鋁合金陽極化表面 2 個(gè)月穿透 15  μm到基體，LY12 晶間腐蝕嚴(yán)重，30CrMnSiA 力學(xué)性能一年下降 20%。

1.2 腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)方面

機(jī)載設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除了要滿足機(jī)械、電氣性能及特定的功能要求外，還應(yīng)具有腐蝕防護(hù)性，倘若設(shè)計(jì)存在缺陷，在海洋環(huán)境下很容易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，影響腐蝕的設(shè)計(jì)因素主要有結(jié)構(gòu)選材、應(yīng)力分布、表面狀態(tài)與幾何形狀等。材料的選用是機(jī)載設(shè)備腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素，在易腐蝕部位和不易維護(hù)的部位應(yīng)避免選用耐腐蝕性能差或?qū)浯嗝舾写蟮慕饘俨牧?，或吸濕性?qiáng)、易長(zhǎng)霉的非金屬材料，異種材料相互接觸的結(jié)構(gòu)中， 應(yīng)盡量避免選用電位相近的材料。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免和減少局部應(yīng)力集中，否則在持續(xù)拉應(yīng)力和腐蝕性介質(zhì)聯(lián)合作用下會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕，使得機(jī)載設(shè)備的可靠性降低。研究表明，金屬的表面光潔度會(huì)影響灰塵、鹽結(jié)晶的殘留和吸潮作用，進(jìn)而造成金屬表面腐蝕，在達(dá)到一定程度時(shí)銹蝕差異明顯［3］，同時(shí)應(yīng)綜合考慮鍍層與基體的附著力、密封設(shè)計(jì)有效性以及涂層系統(tǒng)各 層之間的適配性和工藝性。如某型飛機(jī)在震動(dòng)、沖擊 的使用工況下，機(jī)載設(shè)備表面防護(hù)層選用不合理而遭 到破壞，海洋服役時(shí)很快就出現(xiàn)了銹蝕現(xiàn)象。

1.3 制造工藝方面

制造工藝和防腐設(shè)計(jì)是相輔相成的，一個(gè)合理、高效的工藝流程設(shè)計(jì)能夠保證設(shè)備技術(shù)要求，穩(wěn)定質(zhì)量，降低腐蝕耗損。特別是熱處理工藝，倘若選用的熱處理工藝方法不當(dāng)，或工藝過程控制不嚴(yán)格，容易損傷材料的固有耐蝕性，如 7000 系鋁合金材料常用T6 峰值進(jìn)行時(shí)效熱處理，雖可得到最高強(qiáng)度，但材料的耐應(yīng)力腐蝕性能卻達(dá)到最低，尤其在含有氯元素的環(huán)境最為明顯。除此之外，避免由于施工工藝不嚴(yán)格等降低耐腐蝕性能的制造工藝。

1.4 使用維護(hù)方面

機(jī)載設(shè)備一般按照飛機(jī)的定檢周期檢查產(chǎn)品腐蝕的情況，如果現(xiàn)場(chǎng)人員缺乏系統(tǒng)的腐蝕防護(hù)知識(shí)培 訓(xùn)，在使用維護(hù)方面也缺乏相關(guān)腐蝕防護(hù)手段，重視程度較低。在日常維護(hù)中，對(duì)于一些難維護(hù)或者是不易察覺的部位，采取的維護(hù)措施不夠等問題［4］，如產(chǎn)品表面發(fā)生的涂層脫落或輕微損傷未能及時(shí)修復(fù)，重 復(fù)拆裝螺釘出現(xiàn)難以拆卸或斷裂等故障，給維護(hù)保障 工作造成困難。通過上述風(fēng)險(xiǎn)分析，腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)是腐蝕問題的重中之重，所以有必要通過腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)方案的“適海性”試驗(yàn)研究，進(jìn)一步完善機(jī)載設(shè)備常用材料的表面處理，防護(hù)涂層、密封設(shè)計(jì)等改進(jìn)措施。

二、腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)方案的試驗(yàn)與分析

真實(shí)海洋環(huán)境下的試驗(yàn)研發(fā)工作受海軍裝備水平和島礁建設(shè)進(jìn)度制約，所以本文模擬海洋環(huán)境“三高一強(qiáng)”以及霉菌的特點(diǎn)，按照國軍標(biāo)要求分別進(jìn)行了高溫、濕熱、太陽輻射、霉菌、鹽霧與酸性大氣試驗(yàn)， 其中考慮到大型艦船煙氣排放和艦載機(jī)尾氣局部酸性鹽霧環(huán)境的實(shí)際狀況，要求機(jī)載設(shè)備能耐受酸性鹽霧環(huán)境。試驗(yàn)結(jié)果顯示，高溫、濕熱、太陽輻射以及霉菌試驗(yàn)環(huán)境中表現(xiàn)良好，在酸性環(huán)境中有所差異，本文主要討論在酸性鹽霧和酸性大氣環(huán)境下的試驗(yàn)分析，為獲得充分的表面鹽霧沉降，同時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生溶液聚集，試驗(yàn)件在試驗(yàn)箱內(nèi)傾斜一定角度放置，如圖2 所示。

圖 2 酸性鹽霧和酸性大氣試驗(yàn)樣件

2.1 表面處理

若零件表面若存有氧化皮、油污等殘留物會(huì)導(dǎo)致 銹蝕，降低工作壽命，為了獲得良好的外觀質(zhì)量并保證其耐腐蝕性，必須通過表面處理清除零件表面上的氧化皮、氧化膜和油污等。零件表面處理方法的試驗(yàn) 結(jié)果，見表 1 所列。

從表 1 可知，2024 表面進(jìn)行硫酸陽極化處理，在第 10 天結(jié)束出現(xiàn)局部腐蝕問題，出現(xiàn)小塊白斑，色澤變化，基體材料無明顯腐蝕情況，由于鋁的陽極化一般利用酸性溶液溶解工件表面的氧化物，并形成氧化膜，但膜層為多孔特點(diǎn)，對(duì)于較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)組件零件，經(jīng)酸洗后容易浸入縫隙，引起基體金屬腐蝕;30CrMnSiA 鍍鉻后，初始有輕微紅銹，第 4 天結(jié)束出現(xiàn)較 嚴(yán) 重 腐 蝕 問 題，腐 蝕 面 積 超 過 了 30%，0Cr17Ni4Cu4Nb 鍍鉻和封孔處理后無明顯的腐蝕現(xiàn)象，鉻金屬在空氣中極易形成鈍化膜，鍍鉻層微型裂紋且多孔，因此單層鉻層不易做防護(hù)層，但進(jìn)行孔隙封閉處理后，阻止孔內(nèi)電化學(xué)反應(yīng)，提高耐蝕性;0Cr17Ni4Cu4Nb 鈍化處理后，有明顯的腐蝕現(xiàn)象，通過試驗(yàn)及相關(guān)文獻(xiàn)，在海洋環(huán)境試驗(yàn)下，多數(shù)僅采用鈍化處理的不銹鋼試驗(yàn)件在短期內(nèi)出現(xiàn)程度不同的銹蝕現(xiàn)象，還需進(jìn)一步采取腐蝕防護(hù)措施。

2.2防護(hù)涂層

防腐蝕設(shè)計(jì)的重要一環(huán)就是要選擇防護(hù)涂層體系，尤其對(duì)那些在腐蝕環(huán)境惡劣條件下工作的重要零 部件和對(duì)腐蝕敏感的材料，更要嚴(yán)加把握，機(jī)載設(shè)備中采用較多的防護(hù)涂層為環(huán)氧聚酰胺涂層體系(H06－28 底漆、H04－68 面漆) ，針對(duì)水上使用環(huán)境要求高的產(chǎn)品，可使用聚氨酯涂層體系( LS063 / LS083) ，該涂層體系具有很好的耐高低溫性，耐濕熱性，耐鹽霧性，耐人工加速老化性，耐有機(jī)溶劑和化學(xué)藥品性等。但是，海洋對(duì)涂層體系的考核是更加嚴(yán)酷的，采用耐濕熱抗鹽霧表面涂料，如目前最新研制了鋁合金用QH－15 防腐環(huán)氧底漆、鋼用 H06－1011H 防腐環(huán)氧底漆與面漆 QFS－15A 耐候聚氨酯磁漆配套的新型防護(hù)涂層體系［5］，試驗(yàn)結(jié)果見表 2 所列。

試驗(yàn)結(jié)果表明，7075 表面鉻酸陽極化后，分別噴涂聚氨酯涂層體系或 QH － 15 防腐環(huán)氧底漆、QFS －15A 耐候聚氨酯磁漆后，試驗(yàn)件表面輕微失光，色澤正常，無明顯腐蝕情況，噴涂環(huán)氧聚酰胺涂層體系，表 面輕微失光，色澤發(fā)生輕微變化，無明顯腐蝕情況，說明該涂層體系在海洋環(huán) 境 下 容 易 發(fā) 生 變 化;18Cr2Ni4WA 發(fā)藍(lán)處理后，噴涂不同體系的涂層均未無明顯腐蝕; 不銹鋼鈍化處理，噴漆后也未發(fā)生無明顯腐蝕問題。綜上所述，說明有機(jī)防護(hù)涂層是腐蝕防 護(hù)的是最佳解決方案。

2.3 防腐蝕密封設(shè)計(jì)

機(jī)載設(shè)備的工作過程中常伴隨著振動(dòng)、沖擊、過載等工況，在海洋環(huán)境中很容易造成緊固件、連接件承受交變應(yīng)力、形變和微動(dòng)磨損，加劇結(jié)構(gòu)連接部位的毛細(xì)滲漏、海鹽結(jié)晶等，導(dǎo)致連接部位松動(dòng)。防腐蝕密封設(shè)計(jì)可有效降低結(jié)構(gòu)緊固件腐蝕、異種金屬連 接腐蝕、縫隙腐蝕等的發(fā)生概率。文中選取常用材料 7075 高強(qiáng)度鋁合金和不銹鋼0Cr17Ni14Cu4Nb 進(jìn)行結(jié)構(gòu)件的防腐蝕密封設(shè)計(jì)試驗(yàn)，分別在鋁合金組件、不銹鋼組件的貼合面涂覆聚硫密封劑密封，緊固件采用濕裝配，端頭用聚硫密封劑進(jìn)行封包及貼合面密封，最后整體噴漆底漆和面漆，此密封設(shè)計(jì)方案在酸性鹽霧和酸性大氣環(huán)境下未 發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。試驗(yàn)表明，結(jié)構(gòu)件貼合面涂敷密封劑，緊固件濕裝配，整體噴漆的防腐密封設(shè)計(jì)可大大提升海洋環(huán)境的耐腐蝕性能。

三、建議

通過對(duì)機(jī)載設(shè)備的防腐設(shè)計(jì)及控制策略進(jìn)行分析，并根據(jù)結(jié)構(gòu)以及服役環(huán)境等特點(diǎn)，選用“設(shè)計(jì)－試驗(yàn)－改進(jìn)－驗(yàn)證”的循環(huán)完善設(shè)計(jì)策略。在裝備防腐設(shè)計(jì)和控制設(shè)計(jì)過程中，機(jī)載設(shè)備應(yīng) 選用合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、選用綜合性能優(yōu)良的耐蝕材料，并有針對(duì)性選擇材料表面處理、涂層體系、密封設(shè) 計(jì)等，制定必要的臨時(shí)保護(hù)、防磕碰等避免表面損傷的防護(hù)措施，注重相關(guān)的腐蝕數(shù)據(jù)積累及相關(guān)人員的 技術(shù)培訓(xùn)，最后進(jìn)行嚴(yán)酷海洋氣候環(huán)境下多因子模擬 加速環(huán)境循環(huán)腐蝕試驗(yàn)的監(jiān)控與評(píng)價(jià)。

四、結(jié)語

通過從工作環(huán)境、腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)、制造工藝以及使用維護(hù)方面進(jìn)行腐蝕原因分析，并針對(duì)機(jī)載設(shè)備處 于高溫、高濕、高鹽霧、強(qiáng)紫外以及酸性廢氣的環(huán)境特 點(diǎn)，通過試驗(yàn)研究了機(jī)載設(shè)備常用材料的腐蝕防護(hù)方 案，試驗(yàn)結(jié)果表明，零件表面鍍層后還應(yīng)進(jìn)行封孔處理，選擇耐海洋環(huán)境的表面涂層體系，結(jié)構(gòu)組件涂覆密封劑密封，緊固件采用濕裝配的密封設(shè)計(jì)，以上措施可以有效防止裝備的腐蝕現(xiàn)象，在后期腐蝕防護(hù)處 理中，可以結(jié)合以上工程試驗(yàn)的防腐措施，來解決裝備表面腐蝕的問題。

五、夢(mèng)能服務(wù)與支持

1、免費(fèi)樣品

如果您對(duì)我公司的工業(yè)重防腐油漆產(chǎn)品有需要或者申請(qǐng)樣品試用，請(qǐng)與我們的客服人員取得聯(lián)系。400-878-0506

油漆樣品適用范圍：

用于新建項(xiàng)目：驗(yàn)證油漆配套的可行性、檢驗(yàn)附著力、效果圖與實(shí)際顏色的色差。

用于維修項(xiàng)目：驗(yàn)證與舊涂層的兼容性。

用于日常修補(bǔ)：提供少量樣品用于修補(bǔ)破損處。

申請(qǐng)用量：在1KG以內(nèi)免費(fèi)送貨上門。

2、免費(fèi)打樣

如果您想看到工業(yè)重防腐油漆在產(chǎn)品上的實(shí)際應(yīng)用、外觀、性能測(cè)試，請(qǐng)與我們客服人員聯(lián)系，將樣板寄往夢(mèng)能科技營(yíng)銷部，由專業(yè)噴涂人員為樣板提供油漆打樣。

3、服務(wù)團(tuán)隊(duì)

夢(mèng)能對(duì)技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)始終進(jìn)行一系列的標(biāo)準(zhǔn)化管理，從專業(yè)培訓(xùn)到日常報(bào)告的管理都有一整套完善的體系。夢(mèng)能公司每年都會(huì)對(duì)技術(shù)服務(wù)人員進(jìn)行定期的技術(shù)培訓(xùn)和能力審計(jì)，以使每一位技術(shù)服務(wù)人員保持高水準(zhǔn)的專業(yè)素質(zhì)，每一位技術(shù)服務(wù)人員都配備先進(jìn)的涂裝檢驗(yàn)儀器，儀器設(shè)備均按規(guī)定的時(shí)間期限進(jìn)行定期校驗(yàn)，以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。

4、購買通道

零售：購買50kg以內(nèi)，線上購買，抖店直接下單購買。

工廠業(yè)務(wù)：長(zhǎng)期合作、量大從優(yōu)、生產(chǎn)調(diào)試、質(zhì)量檢測(cè)、開具13%專用發(fā)票

貿(mào)易、代理：提供代工業(yè)務(wù)支持，項(xiàng)目保護(hù)。

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涂裝施工：提供解決方案、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)。