腐蚀的去除与防护

腐蚀的去除与防护防腐培训孟忠文一、腐蚀的去除•对于金属构件来说，采取积极的仿腐措施很重要。金属腐蚀后才去清除腐蚀产物，始终是一种被动的、不得已时的挽救措施。在清除腐蚀的问题上，应当是一旦发现构件腐蚀，就要马上清除腐蚀产物。因为腐蚀产物通常是一种或多种多孔盐类，吸潮性比较强，从而加速构件的腐蚀。•在日常维护中和修理中，应确保能够完全清除飞机结构构件中的腐蚀产物。如果去除不干净而留下部分残余腐蚀物，将会继续腐蚀构件。在构件上进行防腐处理，处理的部位必须要清洁、无漆、没有油污和脂类。1.概述•去除腐蚀产物的方法有两类：化学去除方法和机械去除方法。•通常，化学去除方法用在飞机上可控制化学除锈液流散的部位，清除腐蚀产物的区域可以用水彻底清洗。一般用来清除腐蚀产物的化学试剂本身就是强腐蚀性的，所以在使用化学试剂清除腐蚀时，要注意防止化学试剂渗进构件搭接和镶接处。对于飞机拆卸下来的构件，使用化学试剂进行腐蚀去除比较合适。•每种金属都有其特定的化学除锈试剂，应使用对应的试剂进行操作。•大多数情况下，飞机构件的腐蚀去除都采用机械方法。机械去除法包括手工打磨和机械打磨两种。•手工打磨是用砂纸和金属丝绒打磨去除腐蚀产物；机械打磨或抛光是指用磨料磨轮、钢丝刷或者橡胶磨轮清除腐蚀产物。有些情况下，也使用尖头碳化了的刮刀和喷砂来进行腐蚀产物的去除和修复。•（1）彻底清洁机体表面•清除腐蚀首先要彻底清洁机体的表面，这是非常重要的一步。要将机体表面上的污垢、灰尘、排气管的残余物以及滑油、润滑脂沉积物等等全部清除掉。2.机体表面的准备工作（2）清除油漆保护层为了检查漆层下面是否发生了腐蚀，必须先将漆层清除掉。•①使用不熟悉的油漆清除剂时，应先在相同或类似的金属上进行试验，确信对金属没有产生有害作用的前提下才能在机体表面上使用。•②不要清除漆层的部位必须用较厚的铝箔遮盖住，防止油漆清除剂与这些部位接触。•③油漆清除剂对橡胶和合成橡胶都有侵蚀作用，必须对机轮轮胎、软管、密封剂等进行保护，防止油漆清除剂与它们接触。使用油漆清除剂的注意事项：•④油漆清除剂对风挡和观察窗的透明塑料件有较强的侵蚀作用。清除机体表面漆层时，必须严格按照要求对透明塑料件进行保护。•⑤油漆清除剂有毒，对人有害。因此使用时必须做好防护措施，要佩带眼罩、口罩、橡胶手套等。不要将清除剂弄到皮肤上或眼睛里。一旦碰到，应立即用水冲洗，并找医生进行及时处理。3.打磨工具与打磨方法(1)钢丝刷•钢丝刷的钢丝有不同的直径和长度。通常是使用手持钢丝刷，或者将钢丝刷固定在电动马达上使用。现在也有一些专用的气动钢丝刷。钢丝刷常用于去除严重的腐蚀，油污和油漆。油漆用在不可能使用化学去除方法的地方。(2)打磨•用马达带动打磨轮去除严重腐蚀的一种方法。打磨过程中有一部分金属基体会和腐蚀产物一起被磨掉，从而，金属构件的材料厚度会有不同程度的损失。去除腐蚀的工具和技术在SRM第51章有相应的规定。在机械打磨中，我们使用的气动磨钻有直磨钻和90°磨钻，磨钻必须与适当的砂纸碟和砂纸碟芯配合使用，在使用时应根据结构件的形状和位置来选择砂纸碟芯和砂纸碟的形状、尺寸。直磨钻和90°磨钻如下图所示:90°磨钻直磨钻砂纸碟芯和砂纸碟砂纸碟与尼龙碟管形砂布辘与锥形砂布(3)磨料喷射法••磨料喷射是一种将磨料形成一股喷流，对金属或其他材料的表面进行清洁、•修饰的一种工艺。也是清楚金属表面腐蚀产物和屑皮的快速方法。操作要•点是：•在通风的环境下进行，避免操作人员吸入过量的粉尘；•磨料采用150目或更细的玻璃丸，可去除表面防护漆和底漆。但尽量不要再铝合金材料表面使用。•要保护附近的部位、衬套、螺纹等，以免这些部位受到腐蚀产物、金属屑和磨料的冲击而损伤。喷砂机及辅助设备①压缩机;②压缩软管;③风机;④内部接合管;⑤喷嘴;⑥气动控制阀⑦湿气隔离装置;⑧正确的喷砂;⑨正确的金刚砂类型;⑩防护用品手提式喷砂机部件•无论是采用化学方法，还是机械方法清楚腐蚀产物，都要使处理后的表面平整，光滑，减少因去除腐蚀而在构件表面形成的波浪形，降低构件的应力集中。•在清理完腐蚀产物后，构件表面必然形成凹陷。要使凹陷面光滑、平整，界面曲线光顺。之后要用深度尺或千分尺（螺旋测微仪）对凹陷深度进行测量。•原则是：清出损伤后的材料厚度不应低于构件的损伤容限尺寸。否则，就要进行补强修理（贴补，构件加强等措施），或者更换构件。•飞机上承受很大载荷或者动力载荷的部位，都使用经过热处理的高强度碳钢，如起落架，襟翼滑轨、结构接头、装载设备以及各种各样的支架都是典型的碳钢零件。•铁锈能吸收来自空气中的水分而使构件进一步腐蚀。铁锈首先出现在未加保护的飞机金属构件上，比如螺栓、螺母和表露的附件上。高应力钢零件上轻微的腐蚀破坏将构成潜在的危险。所以钢铁零件上的铁锈腐蚀应尽快、完善的去除。清除钢或合金钢部件表面锈斑的方法是用研磨砂纸或刷子进行手工和动力的打磨。对于没有电镀层的钢件最好的方法是用细砂、铝氧化物、玻璃珠进行喷砂去掉腐蚀产物，特别是凹坑底部的腐蚀产物。如果钢件有镉或铬镀层，进行喷砂时应小心保护镀层，防止镀层受到损伤。4．碳钢的腐蚀的去除对于高强度合金钢件，比如起落架、发动机受力构件，清除时要极小心操作，使清除腐蚀造成结构件材料损失最少。清除的方法可以使用细油石，细研磨砂纸进行打磨，也可以使用很细的玻璃珠、研磨料进行喷砂去除。但绝不能用钢丝刷来清除，因为刷子会在钢件表面留下划痕，高强度钢对这些划痕非常敏感，很浅的划痕就会产生应力集中，大大削弱钢件的疲劳性能。•对于热处理在220000b/in²（Psi）以上的碳钢构件，最好使用不朽钢丝棉或不朽钢丝刷、附有磨料的砂纸、砂布、衬垫（研磨织物）等进行手工打磨，谨慎动用动力打磨工具。•钢及合金钢件上的腐蚀产物清除掉以后，用400粒度的研磨纸将表面打磨光滑，然后清洗干净。表面干燥后应尽可能快地涂上铬酸锌底漆，保护表面防止再生锈。•不锈钢（或镍-铬合金）一般来说是属于耐腐蚀金属，但不能完全摆脱腐蚀介质的侵入。一旦出现腐蚀，进行腐蚀的去除也是必要的。•其去除腐蚀的方法与碳钢大体上相同。•在飞机上，不锈钢一般被用作薄腹板和薄壁管，在厚度较小时，慎用喷丸、抛光、和其他电动、气动手段。手工打磨时，不要用力过猛，磨削深度过大，避免造成材料过薄。5.不锈钢的腐蚀去除•在老式的飞机上，镁合金应用比较多，在新式飞机上，镁合金应用逐渐变少。•镁合金构件上严重的腐蚀坑、点，应采用机械方法去除。严禁使用钢丝刷和钢丝棉。不要使用动力打磨工具，因为镁的颗粒和薄片是极易点燃的，可能出现严重的失火危险。镁合金构件上不要使用碳化硅磨料。•机械方法去除镁及镁合金构件上的腐蚀时，操作一定要谨慎，动作要轻。被允许的操作有：轻微的刮削，手工砂纸打磨，严密监控状态下的玻璃球研磨喷丸。•扑灭镁燃烧造成的火焰时，要用绝对干的滑石粉、碳酸钙、砂子或石墨将燃烧的金属覆盖住，覆层厚度超过13mm（1/2″）。不能用泡沫、四氯化碳或二氧化碳来灭火。6．镁合金的腐蚀去除•采用与镁合金一样的方法去除腐蚀，即采用机械手工的方法。因为钛合金的碎屑也是易燃物，所以要避免使用动力打磨工具操作。7．钛合金的腐蚀去除8．铝合金的腐蚀去除一旦发现铝合金产生腐蚀，应将腐蚀产物——灰色或白色粉末全部清除掉。采用的方法看腐蚀轻重而定。轻微的腐蚀可以采用研磨剂或尼龙擦垫来清除，研磨剂中不能含有氯成分。中等腐蚀可以采用铝棉或铝丝刷来清除，也可以采用尺寸小于500筛号的小玻璃珠对表面喷丸来清除凹陷处的腐蚀产物。不能使用钢丝棉或钢丝刷清除铝合金表面的腐蚀产物，因为钢材的微粒会留在铝合金中引起更严重的腐蚀。在用研磨剂、铝刷、喷丸等方法清除掉腐蚀产物之后，要用放大5-10倍的放大镜进行仔细检查，以确保所有腐蚀的痕迹都已被清除掉。•对于已发生严重腐蚀的铝合金可以采用锉刀锉掉腐蚀产物，或浸沾铝氧化物对腐蚀部位进行打磨。在清除腐蚀产物操作时，应注意进行目视检查，争取在去掉最少材料的情况下，把所有腐蚀产物清除掉。清除后用5-10倍的放大镜仔细检查，看是否还残留腐蚀的痕迹，如果确定腐蚀产物已被彻底清除掉，就再多打磨掉2/1000in的金属材料，这样做的目的是保证借助放大镜肉眼也观察不到的晶间裂纹的末梢也能被清除掉。••腐蚀产物清除以后，先用280粒度，再用400粒度研磨纸将表面打磨光滑，用清洁剂溶液清洗，再用5%铬酸溶液进行中和处理。打磨清除结构表面的腐蚀后，如果结构表面粗糙度不满足要求，会降低结构修理的耐久性。粗糙的结构表面是应力集中源，在交变载荷作用下，粗糙的结构表面会加速疲劳裂纹的产生。打磨清除结构腐蚀之后，还可能会在结构表面形成凹坑。所以必须按照规定的斜率对这些凹坑进行打磨过渡，才不会导致结构表面产生较高的应力集中。打磨最小过渡斜率结构类型过渡斜率机身蒙皮以及其他承受拉应力结构20：1接耳孔以及其他承受压应力结构10：1A.确定构件材料是铝合金材料；B.做好邻近区域的防护，防止操作损伤邻近构件；C.对于构件上的油污和油脂，先用脱脂棉蘸丙酮或二甲苯清洗干净；D.构件表面有漆层时，用褪漆剂将漆层褪干净，确定腐蚀损伤的范围；E.铝合金表面不能使用碳钢刷子和钢丝绒，原因是只要有很少量的不同金属进入或嵌入铝合金结构中，都将会造成进一步的腐蚀和损坏。(1)机械方法去除铝合金的腐蚀产物的注意事项F.不能使用转速过高的研磨砂轮打磨，原因是任何过度操作都可能造成过多的基体材料损失；G.轻度腐蚀可采用适当的砂纸（砂粒度教密）轻轻地打磨光滑，或者用滑石粉调水制成桨糊状（膏状），将它涂在腐蚀区或损伤区，并用清洁的百洁布柔和的擦拭。当膏干燥成白粉状，再用清洁、干净的布将粉擦去。如果仍然有腐蚀斑痕存在，再用600号水砂纸沾水清除掉腐蚀。H.严重的腐蚀可用下列工具手工刮去：•碳化了的尖头刮刀；•细的、带槽的旋转锉刀；•400号氧化铝（矾土）砂纸；•用喷射法，采用玻璃喷丸等干磨料去除中度或重度的腐蚀，喷丸设备的空气压力应为276—552MPa。J.腐蚀去除后，要用10倍的放大镜观察，并用400号和600号的氧化铝砂纸抛光，大约再除去0.05mm(0.002″)厚的材料,以保证完全除去腐蚀,并按修理规范进行修复。A.避免气温高于38ºC或低于4ºC的情况下进行化学方法清除腐蚀产物；B.配置、使用除锈液时，应穿戴防护手套、面具、工作服。一旦因操作不当使除锈液沾到皮肤、眼睛上时，应立即用大量的清水冲洗，然后找医生处理。C.应将其他区域保护好，防止除锈液接触到镁、阳极化的铝合金、玻璃、有机玻璃、纺织品、以及钢材等；D.不要使除锈液接触或残留在搭接构件的缝隙、对接构件缝隙、焊缝、或者其他缝隙内；E.用除锈液处理后，应及时地用清水将零件表面冲洗干净；再用400号或600号砂纸将构件表面抛光，并按修理规范进行修复。(2)化学方法去除铝合金的腐蚀产物的注意事项(一)铝合金构件表面的防腐方法二、材料的表面处理与腐蚀防护（1）包覆纯铝用滚轧工艺将纯铝轧制在飞机铝合金钣表面，纯铝和铝合金紧密结合在一起，形成一个整体，这个工艺叫包覆纯铝。纯铝和氧有较强的亲和力，很快与氧发生作用，生成Al2O3薄膜，这种薄膜不但有着银灰色光滑外表，而且具有保护性氧化膜所应具有的一切特点，保护铝合金不被氧化。对于7075超硬铝应在外表面包覆含1％锌的铝锌合金，而不能包覆纯铝。因为在电解液中，7075的电极位比纯铝还要低。在铝合金表面生成氧化膜的方法有两种：一种是通过电解法，也就是阳极氧化（Anodizing）；另一种是化学处理方法，通常是施用阿洛丁（Alodine)。（2）表面生成氧化膜①电解法：将要处理的铝合金件作为阳极放人铬酸电解液里，经过电解处理，在铝合金件表面形成一层氧化膜。无色阳极化生成的氧化膜是浅灰色的，也可以进行着色阳极化，生成不同颜色的氧化膜，作为零件的标志颜色。阳极化生成的氧化膜是不导电的，如果要进行电路连接，必须将表面氧化膜清除掉。•②化学处理方法：••铝合金表面氧化膜破损或被清除，修复可以采用化学处理方法，就是在氧化膜受损的表面上施用阿洛丁。•例如：波音飞机的一般结构使用阿洛丁