鹽霧是海洋大氣的顯著特點之一,鹽霧易吸附在物體表面成為濕氣膜或水膜,鹽霧對無人機系統的影響主要有三方面:電化學腐蝕、加速應力腐蝕和鹽在水中電離后形成的酸/堿溶液的腐蝕效應。
沿海機場中飛機上的插頭、電機、電子產品中的金屬會有嚴重腐蝕,除了腐蝕金屬,鹽溶液還會降低絕緣材料的絕緣電阻和增大電接觸元件的壓降;漆層腐蝕一擦即掉;鹽顆粒的沉積還會導致活動部件的阻塞、卡死現象。
所以,在鹽霧環境下,不同的設備會出現不同的腐蝕現象。
——金屬材料:在鹽霧環境下,金屬材料的腐蝕主要是化學和電化學腐蝕,電化學腐蝕作用更為突出。
——有機涂層:鹽霧環境中的濕氣通過凝露、吸附和擴散等效應進入有機涂層與基體界面,隨著水汽的積聚,容易形成涂層鼓泡,進一步擴展會使涂層產生裂紋或剝離,涂層的破壞會使其防護作用大大下降。
鹽霧環境中的氯離子通過有機涂層的微孔會進入到金屬基體表面,引發金屬基體的腐蝕,隨著腐蝕產物的增多、堆積,會使涂層出現變形、鼓起,嚴重時出現涂層脫落,最終導致涂層失效。
——復合材料:復合材料在惡劣環境中,不僅會發生復合材料自身的溶脹、溶解反應,以及材料的分層和加強纖維與樹脂基體的剝離,還會因濕度的影響導致材料的玻璃化轉變溫度值明顯下降,尤其當復合材料與金屬材料在海洋鹽霧環境下配合使用時,會引發嚴重的電偶腐蝕。
#外觀腐蝕評定原則:
鹽霧試驗后,受試設備表面裝飾性或保護性覆蓋層(金屬和有機)以及基體材料均有可能出現腐蝕損傷,對其外觀腐蝕情況的判定從兩個方面進行:
1.基體材料的腐蝕情況;
2.表面覆蓋層的腐蝕程度。
#鹽霧試驗外觀腐蝕判定方法程序:
1.預處理:試驗結束后,應根據受試設備表面狀態選取不同的預處理方式。產品狀態允許,可不經過清洗進行檢查。如鹽沉積或污垢等掩蓋了缺陷無法正常檢查,應對表面及進行清理或擦拭,但不應施加壓力,以免洗掉腐蝕產物而造成腐蝕評級偏高,產品清洗后要進行干燥處理。
2.根據材料的種類,確定基體材料是否出現腐蝕,如果基體未出現腐蝕,應首先判定表面覆蓋層的腐蝕類型,然后進一步評定其腐蝕程度;對于結構復雜的受試設備,應針對每一個外露零部件評定其腐蝕程度。如果基體出現腐蝕,應確定基體材料腐蝕類型和腐蝕程度。
3.如果表面覆蓋層和基體均出現腐蝕,應分別對基體材料和表面覆蓋層的腐蝕類型和腐蝕程度進行判定,并綜合評定受試設備的外觀腐蝕結果。
#典型金屬材料及覆蓋層的腐蝕特征:
根據材料腐蝕特征對鹽霧試驗外觀腐蝕判定,根據腐蝕類型和腐蝕產物外觀可輔助開始設備外觀腐蝕結果的判定。
合金結構鋼材料:腐蝕類型(表面氧化和點蝕、均勻腐蝕、應力腐蝕、氫脆、腐蝕疲勞。合金鋼強度越高,耐蝕性能越差,對應力腐蝕的敏感性越大。),腐蝕產物外觀(表面發暗或呈暗灰色,發展為紅褐色或黃褐色銹層,嚴重時出現斑狀腐蝕坑、腐蝕裂紋。)。
不銹鋼材料:腐蝕類型(點蝕【奧氏體不銹鋼比馬氏體不銹鋼耐腐蝕性能好】、晶間腐蝕【熱處理不當】、縫隙腐蝕、高強度不銹鋼應力腐蝕、氫脆、腐蝕疲勞),腐蝕產物外觀(表面粗糙【表面已出現腐蝕】,發展為紅色、棕色或黑色銹蝕。)。
鋁合金材料:腐蝕類型(表面點蝕、晶間腐蝕和剝蝕、應力腐蝕、腐蝕疲勞。硬鋁應先發生點蝕,逐漸發展成晶間腐蝕、剝蝕。例如7A04鋁合金易產生應力腐蝕裂紋。),腐蝕產物外觀(白色或暗灰色斑點,發展后表面起泡,出現白色或灰色粉末,嚴重時出現層狀剝離。)。
鈦合金材料:腐蝕類型(耐腐蝕性能好,長期或重復與氯化物溶液接觸會使鈦金屬結構性能下降,磨蝕,鎘脆。),腐蝕產物外觀(嚴重時出現白色或灰色粉末。)。
銅合金材料:腐蝕類型(表面腐蝕、晶間腐蝕、應力腐蝕,黃銅有脫鋅腐蝕、腐蝕性破裂【季裂】現象。),腐蝕產物外觀(銅的腐蝕產物呈綠色,也有的呈橘紅色或黑色,鋁青銅可呈白色、暗綠及黑色薄膜,嚴重時呈斑點狀或層狀凸起。)。
鎂合金材料:腐蝕類型(對點蝕和常見腐蝕類型敏感,海軍飛機不選用該種材料。),腐蝕產物外觀(白色粉狀、雪花狀粉末,表面有白色斑點。)。
鋅、鎘鍍層(鋼的防護層)材料:腐蝕類型(耐腐蝕性能較好,鍍層腐蝕產物能保護鋼基體免受腐蝕,與鋁合金、結構鋼有較好的相容性),腐蝕產物外觀(白色、深棕色、黑色的斑點或白色粉末,嚴重時底材會出現紅色銹斑。)。
鉻鍍層(鋼的耐磨鍍層)材料:腐蝕類型(在氯化物環境中會產生點蝕。),腐蝕產物外觀(嚴重時底材出現銹斑。)。
復合材料:腐蝕類型(老化【泛白】、溶脹、起泡、分層、脫落及麻坑現象。),腐蝕產物外觀(/)。
有機涂層及其他非金屬材料:腐蝕類型(起泡、起皺和脫落現象。),腐蝕產物外觀(/)。
#推薦的鹽霧試驗外觀檢查合格判斷依據從如下幾方面考慮:
1.構件金屬發暗變黑程度;
2.金屬接合處是否腐蝕;
3.金屬防護層腐蝕面積占金屬防護層總面積的比例;
4.涂漆層除局部邊棱處外,是否出現一定量的起泡、起皺、開裂或脫落;
5.底金屬是否出現腐蝕;
6.非金屬材料是否有明顯的泛白、膨脹、起泡、皺裂以及麻坑等現象。