[发明专利]一种模拟铝合金在沿海通风室内大气腐蚀的加速试验方法

说明书

本发明公开了一种模拟铝合金在沿海通风室内大气腐蚀的加速试验方法，包括以下步骤：计算腐蚀液中腐蚀介质等效浓度、配制腐蚀液、开展实验室加速模拟试验，其中，计算腐蚀液中腐蚀介质等效浓度具体包括以下步骤：(a)计算当地大气污染物SO₂和NO₂在水中的溶解度；(b)计算SO₂和NO₂在溶解平衡状态下以H⁺浓度相同当量成H₂SO₄和HNO₃的浓度；(c)将NaCl的浓度按海水中NaCl的质量浓度处理，将H₂SO₄和HNO₃的浓度按等比例加权。本发明的有益之处在于：本发明提供的加速腐蚀方法，不仅能够较准确的模拟铝合金在沿海通风室内的腐蚀特征，而且完全满足了腐蚀损伤模式相同、腐蚀损伤机理相符两条原则，可以较好的再现大气腐蚀的基本特性。

技术领域

本发明涉及一种加速试验方法，具体涉及一种模拟铝合金在沿海通风室内大气腐蚀的加速试验方法。

背景技术

铝合金材料广泛应用于飞机的大梁、桁条、隔框、蒙皮等重要结构中。随着飞机服役时间的增加，飞机的这些铝合金结构的腐蚀问题日益凸显，而且在沿海环境尤为严重。对于飞机外部(表面)的腐蚀问题，通过日常的维护可以发现并给予及时的处置，但对于飞机内部铝合金结构的腐蚀问题，很难通过日常的维护发现，因此飞机内部铝合金结构的腐蚀问题严重威胁着飞行安全。为了保证飞行安全，需要科学合理地评估飞机内部铝合金结构在沿海服役环境中的腐蚀特性。

在沿海环境下的通风室内开展铝合金的长期暴露试验，可以较为准确地模拟飞机内部铝合金结构在沿海大气环境中的腐蚀特征，但是实际大气环境暴露周期较长，不仅较难将腐蚀结果应用于初期飞机的服役寿命评定，而且耗费的时间以及人力物力较大。因此，通常在实验室环境下开展加速腐蚀模拟试验。

目前，在实验室环境下开展模拟铝合金大气(户外)腐蚀的加速方法研究较多，但是在实验室环境下模拟铝合金沿海通风室内腐蚀的加速试验方法尚未有专门的文献。

研究铝合金腐蚀的加速试验方法主要涉及两项内容：

1、试验实施方法的确定；

2、腐蚀液中介质成分及浓度的确定。

在试验实施方法方面，试验实施方法主要有周期浸润、周期盐雾、浸泡等，这一方面研究的结论较一致，普遍认为：与周期盐雾、浸泡相比，周期浸润与大气环境腐蚀具有更好的相关性。

在腐蚀液介质成分及浓度方面，腐蚀液中介质成分及浓度的确定涉及到了当量加速关系，目前有三种方法：

(1)首先汇总当地的气候和化学环境数据，编制环境谱，然后按照基于腐蚀电量等效建立的折算系数(不同温湿度下潮湿空气与标准潮湿空气的折算系数、不同质量浓度酸与水介质的折算系数等)，将环境谱当量为标准潮湿空气(T＝40℃，RH＝90％)的作用时间，最后选取不同浓度的酸、盐等作为加速腐蚀溶液介质，并依据基于腐蚀电荷量等效建立的折算系数来确定出加速当量关系。

(2)在研究沿海或岛礁环境时，按照ASTM-D1141-90中人造海水(syntheticseawater)的介质成分和浓度来确定加速腐蚀介质；

或者，忽略实际环境中影响较小的腐蚀介质，选择主要的腐蚀介质作为加速腐蚀液介质；

或者，结合实际环境特点和实际服役结构的腐蚀特征，在标准溶液的基础上，通过修改某一介质的成分和浓度，来确定加速腐蚀液介质。

(3)将实际环境监测到的各腐蚀介质成分(NO₂、SO₂等)作为加速腐蚀液介质成分，将实际环境监测到腐蚀介质浓度等比例加权，将加权后的介质浓度作为加速腐蚀液介质浓度。