铝合金钎焊件的腐蚀机理

对目前铝钎焊件常见的腐蚀原因作了分析,对其在几种典型环境下发生腐蚀的机理作了叙述;指出了影响腐蚀速度的主要因素与控制途径。     

导管与管接嘴的钎焊

涡喷—7和涡喷—13系列发动机中的导管(如图1),有的导管直径大于24毫米、厚度为1毫米,材料为1Crl8NTi9Ti.导管与管接嘴的钎接形状如图2.现行工艺是用火焰钎焊.由于管径粗,加之导管与管接嘴的厚度相差大,在钎接定位点焊时,管接嘴不易加热,火焰钎焊定位时因局部输入热量大,产生管接头和导管局部变形严重,导致钎焊定位后单面间隙在0.30～0.70毫米.     

导管高频感应钎焊温度场分析及在飞机装配上的应用

对导管感应钎焊质量的主要影响因素进行了分析,重点研究分析了导管焊接区域温度场分布对焊接质量的影响。提出了导管钎焊工艺优化方法与措施,改善了温度场分布,在现场进行了大量的工艺试验,完成了相应的技术验证、评审和验收。     

Ni-Cu-Mn-Co高温钎料的工艺钎焊性分析

通过飞机导管高温钎焊时Ni-Cu-Mn-Co钎料传热特征的物理模拟,得到了钎焊间隙的控制要素。在运用经典电磁场理论进行热电磁耦合分析的基础上,制定了安装式感应钎焊工艺。     

起落架外筒内壁过腐蚀修复研究

某型起落架外筒修理过程中发现其内壁局部过腐蚀,不仅影响起落架系统的气密性,而且使用过程会进一步加速腐蚀。磨削排除腐蚀点会导致外筒壁厚超差而报废,直接镀铬修复在腐蚀点内部无法形成沉积铬层,易形成“黑砂眼”,不仅影响气密性,还会在使用过程中加重腐蚀。本文介绍了采用氨基磺酸镍镀镍工艺填平局部过腐蚀部位后再镀铬恢复零件尺寸的修复方法。     

导管高频感应钎焊在飞机制造中的应用

介绍了一种用于飞机制造过程中导管连接的高频感应钎焊工艺 ,分析了该工艺的技术要点及影响钎焊接头质量的因素 ,确定了焊接工艺参数 ,提出了导管钎焊缺陷的几种处理方法     

高温化学腐蚀加工多孔碳化硅陶瓷的表征及机理

探讨高温化学腐蚀加工SiC陶瓷工艺参数对加工质量的影响,分析SiC陶瓷的腐蚀机理。分别用失重法和Archimedes法测量试样的腐蚀速率和气孔率;用XRD、SEM、粗糙度测试仪对试样表面的形貌和结构进行表征。结果表明:随着温度和KOH浓度升高,腐蚀速率加快,温度高于碱溶液沸点时,腐蚀效果显著提高;碱溶液浓度过高会造成气孔率下降,升高温度可减缓气孔率下降;在优化的工艺参数下,高温化学腐蚀能够降低样品粗糙度,最低约为1.6μm;表面质量得到改善,轮廓支承长度率Rmr提高,Rmr(50%)达到89.70%;腐蚀温度过高或时间过长将造成晶粒脱落,导致表面质量大幅下降;此外,与机械加工试样相比,高温化学加工后的样品未出现裂纹,表面经简单清洗无反应物残留。     

卫星钛导管钎焊焊料研究

钎焊料是实现卫星钛导管安装位置氩气保护高频钎焊的三大技术关键之一。本文简述了用于卫星钛导管钎焊的钎焊料试验研究结果。通过对Ti-Cu-Ni、Ti-Zr-Ni、Ag-Al-Mn和49Ti-49Zr-2Be等钎焊料与纯钛的钎焊工艺性能试验、接头与无水肼介质的相容性试验、接头强度试验等比较,确定了用于卫星钛导管钎焊焊料的化学成分(10-20%铜、14—25%镍、余为钛)和熔化温度(890—920℃)。钛导管接头,用该钎料在氩气保护下进行高频钎焊时,能满足卫星钛导管的各项技术要求,可代替钛锆铍钎焊料用于卫星钛导管的钎焊。     

玻璃腐蚀刻字工艺的优化

本文对玻璃腐蚀刻字工艺进行了优化,摸索出合适的钢化玻璃腐蚀刻字工艺规范,解决了刻字中因腐蚀出界所造成的制件报废问题.     

阳极化钛合金的接触腐蚀

异种金属接触因电位差而产生腐蚀问题。接触腐蚀导致结构的强度损失和腐蚀增重。复合材料飞机垂尾、襟翼、副翼与铝合金或钢机身或机翼连接常用钛合金螺栓。因而,要研究减少和避免钛合金紧固件接触腐蚀的电化学机制。 1.实验结果 实验采用的电解液为自然状态的5％NaCl溶液,电解池中参比电极是饱     

Stress corrosion behavior of 2195-T8 Al-Li alloy with an artificial pit exposed to a 30vol% HNO3 solution

This paper experimentally studied the stress corrosion behavior of 2195-T8 Al-Li alloys with prefabricated pits in 30vol% HNO₃. The microstructure was observed and determined by the scanning electron microscopy and the transmission electron microscopy. The typical corrosion features, i.e., regular or irregular corrosion pits and sub/intergranular corrosion, were investigated, and the role of stress were analyzed. The statistical results of the number and area of corrosion pits in various sizes were studied using an improved image processing method. Experimental results demonstrate that stress affects the intergranular corrosion or sub-intergranular corrosion of the alloy most, and promotes them to evolve into cracks under stress corrosion. Stress also plays a role in accelerating corrosion severity of certain corrosion feature. The number of corrosion pits with an area of 0–50 μm² can be seen as an index to reflect the degree of corrosion. Besides, a corrosion phenomenon, i.e., the pit bottom in the site with the maximum stress locally suffering from no severe corrosion, was observed and discussed.     

服役条件下飞机结构腐蚀损伤概率模型研究

 从现役飞机结构腐蚀损伤外场调研数据入手,对飞机结构主要材料 LY12 CZ的腐蚀特征量进行了统计分析。结果表明,给定时间下腐蚀损伤深度服从 Weibull分布;给定可靠度下,腐蚀深度 (d)随时间的变化符合 Sigmoid曲线规律;在较为恶劣环境下某型机内部件防腐涂层的有效期约为 2.5年。     

2A12-T4铝合金长期大气腐蚀损伤规律

在海南省万宁地区开展了2A12-T4铝合金暴露7年、12年和20年的大气腐蚀试验,根据腐蚀特征将腐蚀区域划分为单侧腐蚀区和双侧腐蚀区,以结构最小剩余厚度值作为腐蚀特征量,进行了不同年限试验件中不同腐蚀区域最小剩余厚度的测量和统计分析,确定了满足99.9%可靠度与95%置信度的最小剩余厚度值以及95%置信度下的最小剩余厚度置信区间,并开展了腐蚀损伤形貌的金相分析。研究结果表明:2A12-T4铝合金大气腐蚀特征量服从正态分布;在大气腐蚀7~20年间2A12-T4铝合金板件的最小剩余厚度值是线性减小的;2A12-T4铝合金大气腐蚀7年后处于点蚀、晶间腐蚀、剥蚀的过渡期,12年后发生全面剥蚀,20年后剥蚀已相当严重且伴随着点蚀;双侧腐蚀区与单侧腐蚀区相比腐蚀深度更大且剥蚀层剥落严重。     

基于三维格子Boltzmann铝点蚀动态数值模拟

铝作为目前最经济且应用最为广泛的材料之一,具有重量轻、耐腐蚀、导热性好、导电性好等优点。然而,金属铝在氯离子环境中容易发生点蚀。根据中性溶液中铝表面点蚀反应机理,结合液体流动和相变特性,建立了三维格子Boltzmann铝点蚀模型,研究了中性溶液中铝表面的点蚀现象,弥补了传统实验方法的不足。采用建立的腐蚀模型对整个铝点蚀过程进行了模拟,得到了不同组分的浓度分布以及不同参数与腐蚀程度的关系。结果表明：铝的腐蚀程度随接触时间的增加而增加。随着初始氯离子浓度的增加和腐蚀反应速率的增大,铝被腐蚀得更严重。三维格子Boltzmann铝点蚀模型为金属腐蚀数值研究提供了新的思路。     

预腐蚀和交替腐蚀作用下航空铝合金多轴疲劳行为及寿命预测

飞机在腐蚀环境下服役时,损伤形式为地面腐蚀与空中疲劳交替过程。依据该工况特点,研究了预腐蚀和交替腐蚀作用对2024-T4和7075-T651两种航空铝合金多轴疲劳行为的影响规律。结果表明：等效应力恒定时,随着预腐蚀时间增加,试样表面蚀坑数量和密度增加,腐蚀影响权重增大,2种铝合金多轴疲劳寿命均降低;交替腐蚀-多轴疲劳试验中,单位加载周次恒定时,单位腐蚀时间增加导致多轴疲劳寿命下降,试验过程中随着交替级数的增加,试样表面腐蚀程度加剧;基于Miner模型和预腐蚀疲劳寿命数据,提出修正的损伤累积模型,进行交替腐蚀-多轴疲劳寿命预测,寿命预测值基本位于2倍分散带内。     

LC4铝合金服役环境下点蚀形貌特征及其演变规律

为获取飞机LC4铝合金在服役环境下典型点蚀形貌特征,采用模拟服役环境的加速腐蚀实验环境谱对材料试件进行加速腐蚀实验,定义3个参数蚀坑深度H、蚀坑表面长度L、蚀坑表面宽度W为表征蚀坑形貌特征参量,跟踪测量典型蚀坑不同腐蚀年限下此3个特征参量数值,获取典型蚀坑形貌特征参量数据检测结果。在此基础上,对检测结果分别采用统计分析和分形理论方法进行数据分析,获取LC4铝合金同一腐蚀年限下和不同腐蚀年限下典型点蚀蚀坑的形貌特征及其演变规律。结果表明:同一腐蚀年限下,点蚀蚀坑形貌特征参量符合对数正态分布;随着腐蚀年限的增加,点蚀蚀坑形貌特征参量逐渐体现出明显的分形特征,蚀坑形貌逐渐趋向坑深度较浅、坑表面长度较长、坑表面宽适中的特征。     

铝合金加速腐蚀形貌灰度特征提取方法

基于腐蚀图像包含大量腐蚀信息的客观现象,将数字图像技术和概率统计理论应用于腐蚀图像预处理和特征提取,用腐蚀图像统计特征值的变化来表征腐蚀形貌的演化过程。结合LY12CZ铝合金在EXCO溶液中加速腐蚀试验,计算得到加速腐蚀不同时间的试验件表面6个典型灰度统计特征值。分析表明:试验件表面灰度统计特征值随着腐蚀时间的增加呈现规律性变化,平均亮度、一致性随腐蚀时间的增加而减少,而平均对比度、相对平滑度、第3阶矩、熵值等随腐蚀时间的增加而增加,说明随着腐蚀时间的增加,试件表面蚀坑逐渐变大变深,腐蚀越来越严重,腐蚀形貌越来越复杂。     

300M超高强度钢在模拟积水环境中的腐蚀行为

 针对飞机结构部件在服役过程中存在的缝隙积水导致结构材料腐蚀的问题,通过研究腐蚀产物、形貌、失重、腐蚀速率、腐蚀损伤度以及积水溶液与暴露金属的面容比、pH值等的变化,探讨了300M超高强度钢在模拟积水环境中的腐蚀行为。结果表明,300M钢在模拟积水中的腐蚀是从点蚀开始,然后点蚀坑扩展合并,逐渐发展为全面腐蚀,其腐蚀失重和腐蚀损伤度随腐蚀时间的增加而增大,腐蚀损伤度则呈现出幂函数变化趋势;随腐蚀时间的延长,模拟积水环境中的pH值从初期的4.2升到5.2再下降到4.8～5.0,平均腐蚀速率也从0.289 g/(m²·h)线性减小到0.120 g/(m²·h);电化学交流阻抗结果表明随腐蚀时间的延长,容抗弧半径逐渐增大,说明腐蚀产物对基体起到一定的保护作用,这与腐蚀速率变化规律一致;另外,不同的面容比(腐蚀介质体积与300M钢暴露面积之比)对腐蚀过程的影响是:随面容比的增加,腐蚀失重与腐蚀速率均增大。     

铝合金加速腐蚀因子模型与分析

以腐蚀深度衡量铝合金的腐蚀损伤,假设蚀坑深度服从对数正态分布、腐蚀深度与腐蚀时间的关系为幂函数式,建立了加速腐蚀因子模型,给出了常用铝合金加速腐蚀因子的表达式;得到了加速腐蚀因子与腐蚀时间无关的结论。并建立了加速腐蚀因子估计值的分布特性和统计分析方法。     

飞机日历寿命试验的介质成分确定和加速方法

 针对飞机使用环境,研究了飞机日历寿命试验中的腐蚀介质成分确定方法和加速方法。进行了5 ℃,25 ℃,50 ℃这3种温度和4种介质浓度下的30CrMnSiA结构钢和LY12CZ铝合金两种金属的纯腐蚀和腐蚀疲劳试验研究。得到的试验曲线表明,它们的腐蚀动力学规律都近似遵循线性关系,每条曲线的腐蚀速度也基本保持不变。从而认为,飞机日历寿命试验介质成分最好选用飞机所在机场使用环境的各腐蚀介质成分,加速腐蚀试验的最好方法,就是在此机场的各介质成分上加权,加权越高,加速越快。这个结论得到了试验验证。