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飞机铝合金防腐处理
2020-05-14 18:29:35 4439
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    民航飞机的金属材料一般有铝合金,镁合金,钛合金,镍合金,特种钢等,其中铝合金在金属飞机占据的比重在50%-70%左右。目前,复合材料飞机是民航飞机的发展趋势,复合材料占飞机材料比重越来越大,但是铝合金材料在航空材料中仍然占据重要角色,并且在不断发展。在空客的A350上,仍有20%的结构采用铝锂合金制造。A380-800中,铝合金占比达70%,A787-8的铝合金占机身比的14-20%。所以在今后一段时间,铝合金在航空业中依然是不可或缺的材料。



    为什么选用铝合金材料


    世界上第一架全金属飞机是钢质材料,由于质量过重,在性能方面受到很大限制,继而人们将目光投向铝材。纯铝的强度较低,需加入合金元素来提高比强度,而后人们发现钛合金强度很高,而具有优异的耐高温性能,但由于金属钛比较稀少,价格昂贵,所以金属钛一般用于发动机等高温区域。而镁合金相比于铝合金,质量更轻,消震性能好,但是强度相比于铝合金比较低,所以镁合金主要应用于低承力组件。


    因此铝合金由于具有密度低、比强度高、耐腐蚀强、易导热导电、塑性和加工性能良好、成本低等一系列优点,被广泛应用。


    飞机上的铝合金材料主要应用部位


    航空铝材主要应用于翼面蒙皮,翼面长桁、翼梁上下铝条、腹板、机身长桁、座椅滑轨、龙骨梁、侧框、机身蒙皮、机身下部壁板、主地板桁条等部位。



    (B747-8 应用材料)


    铝合金部位的防腐


    飞机的铝合金材料应用比较广泛。铝合金表面在空气下会自然形成一层氧化铝膜,但是飞机长期飞行在极端环境下,这层保护膜不足以保护铝合金部件的防腐,而且铝具有电极电位过负,易受电偶腐蚀的问题,为延长使用寿命,扩大应用范围,通常会对铝合金表面进行表面处理。航空铝合金的表面处理主要是通过电解法(阳极化法)或化学氧化处理。



    阳极化法


    阳极氧化是指金属或合金的电化学氧化,铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下,由于外加电流的作用下,在铝制品(阳极)上形成一层氧化膜的过程。


    化学转化法


    铝合金在经过化学氧化处理后,在铝合金表面形成一层转化膜,这层转化膜质地坚硬,且均匀多孔,不仅耐磨性和抗腐蚀性能更加优异,而且会增加外部油漆涂层与飞机机体的基层结合力,使外部油漆更有效发挥防腐和装饰作用。常用的化学转化膜处理方法有化学氧化膜、铬酸盐膜、磷酸盐膜、铬酸磷酸盐膜,其中铬酸盐膜,铬酸磷酸盐膜即波音飞机通常使用的 Alodine法。



    Alodine 处理原理


    (1)强氧化性;


    (2)在含有较高浓度铬酸盐和氟离子的溶液中,将铝合金表面从不稳定的活性状态转变为稳定的钝态化合物,从而提高铝及铝合金的抗腐蚀能力:


    alodine 在水中的溶解性:溶于水中的Cr6+扩散到活性腐蚀区,使该处钝化,而本身被还原成Cr3+。



    (经alodine处理后的零件)




    Alodine 处理流程


    常用的阿洛丁溶液包括:Bonderite M-CR 600 (Alodine 600)(油箱),处理后铝合金表面呈黄色;Bonderite M-CR 1200/1200S/1201(Alodine 1200、1200S、1201),处理后铝合金表面呈浅金色到棕黄色;Bonderite M-CR 1000/1000L/1001/1500(Alodine 1000、1000L、1001、1500),处理后保持铝合金本色。在现代航空制造业中,Bonderite M-CR 1200S(Alodine 1200S)是该系列中常用的一种。


    通用的Alodine 表面处理流程



    以常用的Bonderite M-CR  1200S( Alodine 1200S)为例 ,Alodine 表面处理流程为



    小面积维修或零件表面处理工作


    Bonderite M-CR 1200S 通常用于大面积铝合金表面处理,当有小面积的部件维修或小的零件需要表面处理时,1200S便显得使用不便,而且在涂附产品后需要较长时间的等待产品与基层反应,这就延长了工时,产生的危废很难处理,不能随意排放,否则会造成环境污染。


    Henkel的表面处理产品线中的Bonderite M-CR 1132(六价铬) Bonderite M-CR 871(三价铬)转化图层笔就很好的解决这一问题,而且在国外已经普遍使用。




    产品特点


    •易于使用、成本效益高的补漆和维修产品           

    •使用方便,节省人力、物力和时间,避免工作人员与溶剂接触,更安全            

    •无需冲洗、就地干燥技术(无危废产生,更加环保)             

    •优异的油漆附着力和耐腐蚀性             

    •含有足够的溶液,一只可处理50平方英尺(4.6平方米)             

    •提供touch-n-prep®毛毡更换提示             

    •符合MIL-DTL-81706 Type 2 Class 1A & 3规范

    •Bonderite M-CR 871航空NSN编号:8030-01-560-9113(也称为Alodine®871)             

    •Bonderite M-CR 1132航空NSN编号:8030-01-460-0246(也称为Alodine®1132)


    产品使用流程 


    •去除金属表面的氧化物

    •用无纺布清洁基材,确保彻底清除油脂,污渍和去除上一步产生的氧化物。

    •让表面干燥。 


    与Bonderite M-CR 1200S 一样,在使用Touch-N-Prep®笔之前都需要对基材做表面处理。henkel有整体表面处理系列产品,包括


    碱清洗Bonderite C-AK 5948 碱性水基清洗剂,符合AMS 1526 标准。


    脱脂清洗 Bonderite C-SO 4460 AERO 溶剂清洗剂,标准认证齐全,有效去除油污。更有1L的小桶包装,在小面积维修中使用更加便利,减少浪费。



    •将笔头方向向上直立,打开笔帽

    •再将笔头方向向下与维修基层接触直到溶液浸满笔尖

    •注意不要扭转笔帽,否则溶剂可能泄露。


    •将Bonderite M-Cr 871 Aero或Bonderite M-Cr 1132 Aero溶液均匀涂抹在金属表面,涂抹时笔触要均匀有力,平滑流畅,覆盖所有边缘,并风干

    •在第一层涂层5分钟内,再涂第二层,与第一层成90°角 




    等待图层彻底 风干 ,每次结束使用请及时将笔盖盖紧,防止溶剂蒸发或污染


    极小区域维修





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