57 Особенности противокоррозионной защиты деталей из Al-X сплавов.

Основными конструкционными материалами современных летательных аппаратов являются алюминиевые сплавы.

Алюминиевые сплавы. Деформируемые, литейные и спеченные сплавы в зависимости от механических, коррозионных, физических и других свойств разделяют на сплавы высокой, средней и малой прочности, жаропрочные, свариваемые, ковочные, заклепочные и т. д.

Наиболее широко в конструкции летательных аппаратов применяют деформируемые сплавы типа дуралюмина: Д16, Д19 системы Al-Cu-Mg; В95 и В96 системы Al-Zn-Mg-Cu; АМц системы Аl-Мn и AМг- системы Al-Mg.

Д16 применяют для изготовления силовых элементов конструкции самолетов и вертолетов (нервюры, стрингеры, шпангоуты, обшивки, тяги управления и другие детали), Д19 - для изготовления заклепок и листов, работающих при повышенных температурах, В95 - для изготовления обшивок, стрингеров, шпангоутов и лонжеронов, длительно работающих при 100-120⁰С.

По положению в электрохимическом ряду напряжений алюминий является одним из активных электроотрицательных металлов. При наличии на поверхности алюминиевых сплавов. естественной или искусственной пленки коррозионная стойкость повышается. Коррозионная стойкость в значительной степени зависит от стойкости оксидной пленки в данной коррозионной среде.

Для защиты от коррозии полуфабрикатов из алюминиевых сплавов применяют плакирование их поверхности чистым алюминием или алюминиевым сплавом, обладающим высокой коррозионной стойкостью.

По коррозионной стойкости деформируемые алюминиевые сплавы могут быть разделены на две основные группы: с высокой и низкой коррозионной стойкостью.

К первой группе относятся сплавы с низкой (менее 300 МПа) и средней (300-450 МПа) прочностью, не содержащие меди, и плакированные сплавы систем Al-Cu-Mg и Al-Zn-Mg-Cu.

Коррозионная стойкость ряда низкопрочных сплавов зависит от состояния материала (отожженный, нагартованный), а также от технологических или эксплуатационных нагревов.

Ко второй группе относятся сплавы системы Al-Cu-Mg и Al-Zn-Mg-Cu, т. е. основные деформируемые высокопрочные алюминиевые сплавы (σ_в>450МПа ) Д16, Д19 и т. п. Многие из сплавов этих систем при нагреве выше 100⁰С имеют склонность к межкристаллитной коррозии под напряжением.

Появление у сплава типа Дl6 склонности к межкристаллитной коррозии в связи с нагревом связано с изменением фазового состава. Нагрев при 150⁰С в течение 40-60 мин повышает склонность к межкристаллитной коррозии у сплавов Дl6, Д18, В65 и не вызывает склонности к межкристаллитной коррозии у сплава Д19. Разрабатывая конструкторскую и технологическую документацию, обязательно учитывают допустимый температурный нагрев деталей из алюминиевых сплавов.

Высокопрочные сплавы В95, В96, В93 и В94 системы Al-Zn-Mg-Cu в отличие от сплавов типа дуралюмина в закаленном и естественно состаренном состояниях обладают очень низкой коррозионной стойкостью (расслаивающая коррозия) и очень низким сопротивлением коррозии под напряжением.

Для повышения коррозионной стойкости листы из сплава В95 плакируют сплавом алюминия с 1 % цинка. В этом случае их коррозионная стойкость сравнима с коррозионной стойкостью плакированных листов из сплава Дl6. Прессованные полуфабрикаты из сплава В95 применяют в искусственно состаренном состоянии и имеют такую же коррозионную стойкость, что и прессованные полуфабрикаты из сплава Дl6, в напряженном и ненапряженном состояниях.

Из литейных алюминиевых сплавов АЛ9 системы Al-Si, АЛ8 системы Al-Mg, АЛ12 и АЛ19 системы Al-Cи и АЛ5 и АЛ6 системы Al-Si-Cu изготовляют корпуса компрессоров и передних подшипников, вращающиеся детали двигателей, корпуса масляных и топливных агрегатов и приборов, панели приборов и другие детали.

Наиболее высокой коррозионной стойкостью обладают сплавы АЛ8 системы Al-Mg.

Литейные сплавы АЛ5, АЛ6, АЛ12 и АЛ19, содержащие медь, обладают довольно низкой коррозионной стойкостью.

Коррозионная стойкость литейных алюминиевых сплавов зависит не только от их свойств, но от пористости.

Пористые отливки имеют значительно более низкую коррозионную стойкость. Все литейные алюминиевые сплавы для защиты от коррозии анодируют или оксидируют, а затем окрашивают.

Необходимо обратить внимание на то, что для исполнения «О» и « В» не допускаются механические доработки, подгонка и зачистка поверхностей прессованных панелей крыла, центроплана и фюзеляжа после анодного оксидирования и окраски в деталях (кроме сверления и зенковки отверстий). Радиус скругления кромок панелей (прессованных) должен быть не менее 2мм.

Основным способом защиты от коррозии деталей из алюминиевых сплавов, как выходящих на внешний контур, так и внутреннего набора, является сернокислотное анодирование с последующим нанесением ЛКП.

Для исполнения «В» толщина анодного покрытия на плакированных листах составляет 6-12 мкм.

Для исполнения «О» на обшивочных листах для деталей внутреннего набора толщина анодного покрытия не менее 4 мкм.