航空铝合金结构表面的阿洛丁处理方法 The Alodine Process on the Surface of Aviation Aluminum Alloy Components ■ 曹慧明 张世坤/中国民航飞行学院 摘 要:航空铝合金结构在制造或修理涂装之前一般要经过阿洛丁处理工艺,为后续涂装提供具有良好配套性和耐腐蚀性的基底,本文介绍了航空铝合金结构表面阿洛丁处理的机理、作用及施工方法。 关键词: 航空铝合金结构;阿洛丁;溶液;化学转化层 Keywords:aviation aluminum alloy components;alodine;solution;chemical conversion layer
0 引言在航空结构材料中,铝合金材料的电位比较低,在溶液浸泡或潮湿环境中 易与其他金属材料发生电化学腐蚀。航 空铝合金材料表面阿洛丁处理,是指在 材料表面施加阿洛丁溶液,使溶液与表 面材料发生化学反应,在铝合金材料表 面形成化学转化层。该化学转化层的作 用主要包括:将铝合金材料与周围环境 中的液体等腐蚀介质隔离开,起到防腐作用;提高航空底漆涂料与铝合金结构表面之间的结合力,提高底漆的附着效 果;保持航空铝合金结构的导电性,满 足飞机零部件之间的导电要求。
1 常用的阿洛丁溶液及其使用注意事项
根据铝合金材料类型、底漆、颜色要求的不同,常用的阿洛丁溶液包括 :阿洛丁 600,处理后铝合金表面呈黄色 ;阿洛丁 1200、1200S、1201,处理后铝合金表面呈浅金色到棕黄色 ;阿洛丁 1000、1000L、1001、1500,处理后保持铝合金 本色。常用的阿洛丁溶液配方见表 1。
[tr][td] 表 1 常用阿洛丁溶液的配方 | | | | | 阿洛丁 600 | 3 | 1 | 加 2% 的 阿 洛 丁 TONER 22 调 整 PH 值至 1.5 ~ 2.0 | 阿洛丁 1000 | 0.35 ~ 0.44 | 1 | | 阿洛丁 1200 | 3 | 1 | 加硝酸调整 PH 值至 1.5 ~ 1.9 | 阿洛丁 1200S | 1.9 ~ 2.1 | 1 | |
在使用阿洛丁溶液时,需要注意阿 洛丁是易燃物,高浓度的阿洛丁溶液或粉 末接触有机溶剂时容易起火,应避免靠近 高温及火源;接触过阿洛丁的纺织品、纸 张等应用水浸泡之后才能丢弃。另外,阿 洛丁溶液有毒,操作过程中应避免与身体接触,避免直接吸入。若不慎与之接触, 应及时用水冲洗;若阿洛丁溶液泼溅到眼 睛里应及时用水冲洗并就医。阿洛丁溶 液应使用不锈钢、抗酸塑料或橡胶容器盛 装,容器必须保持清洁。
所有的溶液均需搅拌均匀并静置存放1小时之后才能使用。配制的阿洛丁溶液中可能存在少量未溶解的颗粒,这种情况不影响正常使用。由于所有的 阿洛丁溶液都易受到污染,因此配制好 的溶液应妥善保存,使用时取够用的量即可,剩余的溶液原则上应丢弃。其中,阿洛丁1000系列极易受各种形式的污染,其在容器内的贮存周期不应超过14天。
2 处理的实施方法阿洛丁处理的实施方法主要有三种:1)浸泡,将零件完全浸泡在溶液里;2)喷涂,使用喷涂工具将溶液均匀地喷在零件表面;3)刷涂,零件局部处理时使用。其中,刷涂是飞机结构修理中最常使用的方法。具体的操作过程如下。
2.1 对航空铝合金结构进行表面清洁在铝合金结构零件的表面进行打磨 、抛光,若打磨处及其附近有油渍(如航空液压油),需使用干净抹布或海绵蘸MEK、丙酮、MPK、MIBK等清洁剂擦洗以去除油渍及其他杂质;若打磨处无油渍,使用干净抹布或海绵蘸清洁的水擦洗表面以去除表面杂质,并用干燥的抹布擦干表面。如SHOT-PEEN 表面清洁,就是使用SCOTCH-BRITE PAD抛光布(3M公司生产的相应抛光布 等)蘸去离子水,按BAC 5748要求清洁喷丸表面,连续清洁4遍,且每遍清洁时均使用新的抛光布,再使用干净抹布或海绵蘸清洁的水擦洗表面至少2次,最后用干燥的抹布擦干表面。表面清洁后,应光亮无杂质,在进行后续操作前,表面至少需要干燥15分钟。
2.2 进行阿洛丁溶液涂覆首先,在有必要的情况下应包扎工作区域,防止涂覆阿洛丁过程中溶液 流到附近的复合材料蜂窝芯、导线或缝 隙、空腔等位置,造成结构损伤。若工作区域附近已经经过了阿洛丁处理或含有漆层,则可不对其进行包扎。
对于阿洛丁600系列、1200系列而言,使用气动喷枪、尼龙刷子等工具将阿洛丁溶液均匀涂覆在工作区域,保持表面湿润,2~3分钟后工作区域的铝合金结构表面将呈现金黄色或黄褐色,使用干净抹布或纤维素海绵擦去多余的溶液。若发现工作区域材料表面未变色、溶液在表面聚集成滴或表面产生粉状物等现象,则需要使用600#砂纸对材料表面进行轻微打磨,并使用去离子水再次清洁表面,重新涂覆阿洛丁溶液。 对于阿洛丁1000系列,使用气动喷枪、尼龙刷子等工具将阿洛丁溶液均匀涂覆在工作区域,保持表面湿润3~5分钟,并用干净抹布或纤维素海绵擦去多余的溶液。若观察到溶液在工作区域铝合金结构表面聚集成滴或产生粉状物等现象,则需要使用600#砂纸对材料表面进行轻微打磨,使用去离子水再次清洁表面后,重新涂覆阿洛丁溶液。特别需要注意的是,不能在阳光直射下涂覆阿洛丁1000系列溶液。
2.3 阿洛丁溶液涂覆后处理
因阿洛丁氧化涂层质地较软且易受损伤,在使用干净抹布或海绵蘸水清洁时需要小心擦洗。擦洗后的材料表面注意保持清洁,避免污染。用干燥的抹布擦干表面,并让表面在最高54℃(130℉)下干燥。如条件许可,也可在44~54℃(110~130℉)下干燥20~35分钟以获得更好的防腐性能。表面干燥后,应尽早喷刷底漆涂料,一般不超过16小时。
3 处理后对化学转化层的检查采用阿洛丁处理航空铝合金结构表面之后,应目视检查形成的化学转化层 的质量,化学转化层应连续无缺损、无条纹、无粉状物、无划伤、无松弛脱落等。由于阿洛丁溶液的种类和飞机所用 铝合金的种类都较多,所以使用不同阿 洛丁溶液对不同类型的铝合金结构进行 处理,可能出现化学转化层颜色不一致 的情况。其中,阿洛丁1000系列处理后 的材料表面应保持原色,包铝合金经阿 洛丁600处理后,表面也可能保持原色。 如果对化学转化层有较高的防腐要求, 可按BAC 5719的规定,使用5%浓度的食 盐溶液对经阿洛丁处理过的航空铝合金 结构表面的防腐效果进行检测。 从故障出现到故障机理分析、故障排除方案、故障定位到故障复现,成功地排除了故障,运用故障树的分析方法,贯彻了故障归零的思路。
4 结论本文介绍了某型客机液压系统逻辑控制单元升级中出现的故障问题及解决 过程,采用了故障树的分析方法,对可 能导致故障的原因进行分类并列出可能 性,在此基础上通过故障机理分析给出了排故方案,并执行排故方案,对故障问题进行了精确的定位,故障复现验证 了定位的准确性,很好地解决了故障问 题。整个排故过程中所用到的故障树的 分析方法和故障归零的思路,在液压系 统工程排故过程中具有典型意义,对其 他系统排故也具有一定的参考价值。
参考文献[1] 周海京, 遇今. 故障模式、影响及危害性分析与故障树分析[M]. 北京:航空工业出版社,2003. [2] 张凤鸣, 惠晓滨. 航空装备故障诊 断学[M]. 北京:国防工业出版社,2010. [3] GJB 1396-1992 飞机液压、应 急气动系统试验要求和方法[S]. 1992-07-18. 作者简介 孟庆堂,主要从事民用飞机液压系 统集成控制及试验试飞研究。
参考文献[1] 波音公司. B738NG结构修理手 册(SRM) 51-20-01[Z]. [2] 波音公司. B738NG结构修理手 册(SRM) 51-21-11[Z]. [3] 波音公司. B738NG标准施工手 册(SOPM)20-43-03[Z]. [4] 波音公司. B738NG飞机维修手 册(AMM)51-21-41[Z]. 作者简介 曹慧明,工程师,主要从事航空安 全管理研究。
航空科学与技术国家实验室(筹 建)隆重举行奠基仪式12月25日,航空科学与技术国家实验室(筹建)奠基仪式在北京 航空航天大学沙河校区隆重举行。 此次奠基仪式的举行拉开了国家实 验室在“十二五”时期建设发展的 新序幕,也是国家实验室在实质性 建设阶段新的里程碑。据悉,当天 奠基的国家实验室大楼总建筑面积20.86万平方米,是北航沙河校区的 标志性工程。建成后,与北航学院 路校区新主楼D座共同构成国家实 验室的主体建筑。
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