增压转换活门锈蚀原因分析与对策.pdf

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1、维修MAINTENANCE增压转换活门锈蚀原因分析与对策AnalysisandTreatmentofPressureSwitchValveRust■赵云强　段睿　李颖　曹蕾/成都航利(集团)实业有限公司摘要：分析了某型航空发动机增压转换活门组件局部严重锈蚀的原因，分析和试验表明，活门局部严重锈蚀与发动机使用环境和组件局部渗氮处理有关，采取了相应的表面处理措施，提高了活门组件的防锈能力。关键词：活门；锈蚀；渗氮；对策Keywords:valve；rust；nitriding；treatment0引言

2、表1　盐水浸泡试验结果某型航空发动机在使用中发生了试样材料牌号试验条件试验现象多起因增压转换活门不转换导致“CO”浸泡1h渗氮表面局部变黑，浸泡2h渗氮表面大部报警信号的故障，发动机故障件返厂分1Cr16Co5Ni2W2MoVNbN渗氮5%NaCl水溶液分变色，浸泡6h表面全部变为黑色，表面有黑色温度35℃解检查发现，增压转换活门的活门组件挂灰，未发现有表面红锈，溶液中有锈色悬浮物5%NaCl水溶液局部锈蚀严重，如图1所示，引起了活门1Cr16Co5Ni2W2MoVNbN不渗氮超过6h未见任何变化

3、温度35℃组件的卡滞。增压转换活门组件是增压空气与外涵道空气转换活门的重要组表2　中性盐雾试验结果件，工作时温度约为170～240℃，由活试样材料牌号试验条件试验现象塞、活门圈、活门座、螺帽组成，其中发生(5±1)%的NaCl，1Cr16Co5Ni2W2MoVNbN渗氮盐雾试验1.5h后，试样表面出现大量红色锈蚀温度(35±2)℃锈蚀的零件为活门圈，锈蚀集中在两个(5±1)%的NaCl，盐雾试验1.5h后，未渗氮空白试样表面基本无锥形渗氮表面，未渗氮的表面没有或仅1Cr16Co5Ni2W2MoVN

4、bN不渗氮温度(35±2)℃变化；19h后开始出现轻微锈蚀点有轻微的锈点。活门圈的基材为不锈钢1Cr16Co5Ni2W2MoVNbN，锥形表面局在内陆和西北地区飞机上使用的活门组2所示。部进行了渗氮处理。件仅有轻微的锈蚀现象，因此判定锈蚀以上对比试验表明，该不锈钢材料原因可能与活门工作环境有关。经渗氮后，渗氮表面的耐蚀性大为降低。1原因分析1.2机理分析分析认为，耐蚀性明显降低主要是由于表1.1工作环境活门严重腐蚀的位置均为渗氮面，面渗氮后，形成钝化膜的主要元素Cr与N[1]经统计，活门组件严重锈

5、蚀的现象可能原因为表面渗氮后耐蚀性下降而产元素反应形成了化合物，金属状态的Cr均出现在沿海服役的飞机发动机上，而生锈蚀。因此进行以下对比试验。元素明显减少，已经不能形成完整的钝1）盐水浸泡试验化膜，导致渗氮层的耐蚀性大为下降。无采用相同材料试样进法满足在海洋性环境下的使用要求。行盐水浸泡试验，试验结果如表1所示。2采取的措施2）盐雾试验2.1防护方法的选择采用相同材料，按照解决增压转换活门的锈蚀问题，就ASTMB117《人造气氛腐是要采取措施提高活门渗氮面的耐蚀蚀试验盐雾试验》进行中性。在不改变零

6、件外形、尺寸、装配关系的图1　锈蚀的活门性盐雾试验。试验结果如表前提下，通常采用电镀的方法提高零件航空维修与工程2016/984AVIATIONMAINTENANCE&ENGINEERINGwww.aviationnow.com.cn表3活门防护层的选择试验零件表面呈均匀的钢灰色。c.电镀银采用氰化镀银方法，镀铬镀层种类防锈性能适用性分析结论采用镀硬铬的方法。锌镀层在大气、含二氧化碳的潮湿工业锌镀层的容许使用温度不能超过[2]d.检测镀层厚度、硬度并进行镀后大气以及汽油、矿物油中，对钢、铜等250

7、℃，否则基体会产生氢脆，而活电镀锌不可用有很好的保护作用，且锌镀层钝化后，门的工作温度非常接近镀层最高使用试验。耐蚀性能得到很大提高温度镉在潮湿大气、海洋气候环境、海水中，在一定的温度和应力的同时作用下，2）试验设备及试样电镀镉对钢有良好的保护能力，是钢材料的阳镉镀层容许的使用温度不超过230℃，不可用采用1Cr16Co5Ni2W2MoVNbN材料[2]极保护镀层，主要表现为腐蚀自己而保否则使钢材料产生镉脆，而活门的护钢材料工作温度已超镀层最高使用温度试件，局部渗氮；以及同种材料的活门。具有优异的

8、耐蚀、耐磨性能和硬度，往氰化镀银生产线、电镀硬铬生产线。增压转换活门为组合件，且存在内腔，往应用于点镀镍层无法应用的场合，且化学镀镍在化学镀镍过程中，镀液温度较高，不可用3）试验与结果镀层厚度均匀，即使是形状复杂的零件，不易保护在深凹处也可以镀上均匀的镀层a.镀层厚度硬铬层硬度高，耐磨、耐热、耐磨蚀，硬铬层在空气中能迅速钝化，是不锈钢主要电镀参数及镀层厚度如表4所示。镀硬铬且摩擦系数低，不易磨损、卡住和咬死，可选的阴极防护层，耐蚀性高最高使用温度可达400℃b.镀层结合力是不锈钢的