航空航天铝合金腐蚀疲劳研究进展

李斌，董丽虹，王海斗，周永欣，高冲

（1.西安理工大学 材料科学与工程学院，西安 710048；2.陆军装甲兵学院 装备再制造技术国防科技重点实验室，北京 100072；3.沈阳工业大学 机械工程学院，沈阳 110870）

铝合金作为一种强韧性高、耐蚀性好、加工性及焊接性能好的轻质合金，广泛用于航空航天领域，由于其优良的综合性能，成为飞机蒙皮和框架以及航天器主结构的首选材料[1-3]，主要作用是承受和传递载荷[4]。目前我国大多数飞机都存在“飞少停多”的现象，其中军用飞机日历寿命95%以上时间均为地面停放状态，地面腐蚀作用远高于空中疲劳，是影响军用飞机日历寿命的主要因素[5-7]。与军机相比，民机地面停放时间最高可占到60%[8]，以x7 和x8 型飞机为例，其地面停放时间占服役期间的95%以上，腐蚀问题对飞机寿命产生严重影响。考虑不同地域的影响，长期处于沿海停放状态的飞机，腐蚀损伤占主导地位，服役状态接近预腐蚀疲劳过程。而对于经常高空作业的军机和经常起停的民机，需要考虑高空腐蚀疲劳和地面腐蚀之间交替作用的影响，服役过程可认为是“腐蚀+腐蚀疲劳”交替的结果。当忽略高空飞行时产生的微小腐蚀损伤时，认为飞机在机场停放时腐蚀损伤占主导，在高空飞行时疲劳损伤占主导，其服役过程接近“腐蚀+疲劳+腐蚀+疲劳+…”交替过程。在航天器一次服役过程中，地面试验和组装过程接触腐蚀环境时间短，太空环境下铝合金几乎不发生腐蚀[9]，随着航天器可重用技术的发展[10]，在航天器多次重用过程中，除了交变载荷造成的疲劳问题外，还面临多次地面维修、试验、组装过程中受到的腐蚀问题。……