CN111982799A - 一种积木式飞机结构件大气腐蚀预测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种积木式飞机结构件大气腐蚀预测方法，通过渐进式增大试验件几何尺寸参数并逐步将试验件构型特异化，完成积木式腐蚀模型的构建与调试，最终采用积木式腐蚀模型进行整机级腐蚀仿真模拟，获得腐蚀电流分布，预测腐蚀热点位置，导出腐蚀三维几何形貌，评估机体结构腐蚀风险，其中，积木式腐蚀模型的构建包括试片级模型调试、平板级模型验证和结构件应用三部分；本发明通过试片级→模拟件级→组合件级海洋环境下“积木式”多电极耦合仿真与试验方法，将试验规模由多到少、由大到小、自下而上构成金字塔结构，通过渐进式增大试验件几何尺寸并逐步将试验件构型特异化，实现对飞机机体结构完整性的评估分析和试验验证，既提高了腐蚀仿真模拟的可用性和准确性，保证了型号项目的研究质量，又最大程度地降低了试验的时间与费用成本。
Description
技术领域
本发明涉及飞机腐蚀预测和金属大气腐蚀技术领域，尤其涉及一种积木式飞机结构件大气腐蚀预测方法。
背景技术
海洋环境下服役飞机经常遭受高温、高湿和高盐雾的“三高”环境影响，结构腐蚀相较于内陆更为严重。对于飞机外表面，除降雨、降雪或飞机清洗等人为因素造成局部积水会产生浸泡状态下的腐蚀外，机体结构的腐蚀基本处于大气腐蚀状态。通过对沿海现役飞机局部环境的调研发现，飞机结构内部的位置不同，其腐蚀环境也不同：结构底部区域，易于积水，溶液NaCl浓度大导致电导率高，金属发生浸泡腐蚀；结构顶部区域，积水概率低，金属主要发生大气腐蚀；结构中部区域，有积水的可能性，金属主要发生大气腐蚀或浸泡腐蚀。
金属大气腐蚀的本质是不同厚度薄液膜状态下的电化学腐蚀，与溶液中的腐蚀有很大区别，这主要是由于薄液膜厚度的变化影响了电极反应的传质过程，如溶解氧的扩散、腐蚀产物的积聚等，进而对大气腐蚀的速度产生显著影响。自然环境中的液膜受到多变气相环境影响，在低湿度环境中液膜会由于挥发而减薄，在高湿度环境中液膜会由于水汽凝聚而增厚，液膜厚度呈现往复交替动态变化。液膜厚度减薄的同时会因表面张力增强，液膜发生分离，成为数个小块液膜，呈现分散液膜；液膜增厚时会因重力作用，分散液膜重新聚集为整块液膜，降低整体液膜的分散程度。这两种情况是气相相对湿度高低交替变化引起的液膜厚度和分散度交替变化，均属于动态液膜形态。动态液膜的厚度和分散度变化会引起液膜下基材腐蚀速度的变化，且变化幅度极大，其对液膜腐蚀机理亦有显著影响，进而导致动态液膜腐蚀行为影响因素更多更复杂。
虽然目前国内外对于大气腐蚀的研究较多，用于薄液膜环境下金属腐蚀研究的现代研究方法主要有大气腐蚀测量仪(ACM)、微距电极技术、Kelvin探针、电化学阻抗技术、电化学噪声技术、磁阻探针技术、丝束阵列电极技术、原位动态检测等方法，但是，由于液膜厚度属微米级，其准确控制与测量仍是研究的难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种积木式飞机结构件大气腐蚀预测方法，不仅能够有效降低飞机结构件大气腐蚀研究门槛，显著减少试验工作量及时间成本，还能够明显提高飞机结构件大气腐蚀的预测精度，为飞机结构件防腐蚀设计和外场腐蚀防护与控制工作提供更为准确的指导。
本发明采用的技术方案为：
一种积木式飞机结构件大气腐蚀预测方法，包括以下步骤：
Step1、渐进式增大试验件几何尺寸参数并逐步将试验件构型特异化，完成积木式腐蚀模型的构建与调试；
具体过程如下：
1.1、试片级模型调试，腐蚀预测模型初步构建；
具体为：
s101：基于飞机实际服役环境条件，对试片级试验件进行电化学腐蚀试验，获取试片级试验件仿真模型的基础数据；试片级试验件仿真模型的基础数据包括单一材料的极化数据、异种材料间的电偶电流和电偶电位；
s102：创建仿真对象的数字化几何模型；
s103：以单一材料的极化数据作为模型仿真边界条件的元数据，基于壳电流分布初步构建腐蚀预测模型；
s104：采用腐蚀预测模型对试片级试验件进行腐蚀仿真计算，获取腐蚀仿真结果；腐蚀仿真结果包括电偶电流、电偶电位；
s105：通过对比试片级试验件的腐蚀试验结果与腐蚀仿真结果，对腐蚀预测模型进行调试；
1.2、平板件级模型验证，筛选以静态液膜反应干湿循环腐蚀情况的液膜厚度值；
具体为：
s201：按照飞机机体中搭接结构实际样式制作平板模拟件；
s202：基于飞机实际服役环境条件，使用平板模拟件进行腐蚀试验；
s203：采用步骤1.1所得腐蚀预测模型对平板模拟件进行腐蚀仿真试验；
s204：将平板级模拟件的腐蚀试验结果与腐蚀仿真结果进行对比；对比内容包括腐蚀形貌、腐蚀深度、腐蚀速率；
s205：优化调试腐蚀预测模型参数，筛选出能够以静态液膜反映干湿循环腐蚀情况的液膜厚度值；
1.3、组合件级应用效果对比，获取应用效果对比结果；
具体为：
s301：基于飞机实际服役环境条件，对组合模拟件进行腐蚀试验，获得腐蚀试验结果；
s302：采用步骤1.2所得的腐蚀预测模型，对组合模拟件进行腐蚀仿真计算，获得腐蚀仿真结果；
s303：对比腐蚀试验结果和腐蚀仿真结果，对比内容包括宏观/微观形貌、腐蚀热点位置及细节腐蚀深度；
1.4、模型优化调试，筛选应用效果对比结果最佳的模型为积木式腐蚀模型；
Step2、采用积木式腐蚀模型进行整机级腐蚀预测，获得腐蚀电流分布，预测腐蚀热点位置，导出腐蚀三维几何形貌，评估机体结构腐蚀风险。
进一步地，步骤s101具体过程如下：
1A：试片级试验件制备；
1B：薄液膜电化学测量装置安装；
具体为：
1b1：在液膜厚度测量装置上安装温湿度控制装置，实现液膜厚度控制；
1b2：在液膜形成溶液中添加微量非离子表面活性剂Triton X-114；
1b3：采用浸润方式形成液膜；
1C、测得单一材料试验件的极化数据、异种材料试验件的电偶电流和电偶电位。
进一步地，步骤1A具体过程如下：
1a1：将10mm×10mm×3mm的材料试样用环氧树脂封装在PVC管中构成试验件，其中，暴露一个10mm×10mm面为工作面；
1a2：工作面所对的另一10mm×10mm面与导线相连；
1a3：试验件工作面上方距离材料试样1mm处钻出小孔并在小孔中充满饱和KCl琼脂，小孔连通装满饱和KCl溶液的U型管作为盐桥；至此，完成一个试验件封装为电极的过程；
1a4：重复步骤1a1至1a3，多个试验件绕PVC管中心环形分布并完成封装后构成多电极体系；
1a5：各试验件无需打磨，利用无水乙醇和丙酮对试验件进行清洗、除油，暖风吹干，置于干燥皿内待用。
进一步地，步骤1b1具体过程如下：
1b1-1：在液膜厚度测量装置的电解液外围增设塑料套筒，形成水浴环境；
1b1-2：外部恒温循环水浴箱连接塑料套筒内液体并控制液体温度；
1b1-3：湿气流量控制阀控制经过恒温加热后的热蒸汽流量以控制腔内相对湿度。
进一步地，步骤s202中所述腐蚀试验包括采用周浸润试验方式进行加速腐蚀试验。
本发明具有以下有益效果：
通过试片级→模拟件级→组合件级海洋大气环境下“积木式”多电极耦合仿真与试验方法，将试验规模由多到少、由大到小、自下而上构成金字塔结构，通过渐进增大试验件几何尺寸参数并逐步将试验件构型特异化，以此实现对飞机结构完整性的评估分析和试验验证，既提高了腐蚀仿真预测的可用性和准确性，保证了型号项目的研究质量，又最大程度地降低了试验的时间与费用成本，为飞机结构腐蚀预测技术的应用及飞机结构腐蚀防护与控制工作提供了新思路。
附图说明
图1为本发明的流程框架图；
图2为本发明中腐蚀预测模型的层级关系图；
图3为本发明中腐蚀预测模型构建流程图；
图4为具体实施方式中四电极体系分布图；
图5为试片级模型调试后，50μm液膜厚度下的仿真与试验对比结果；
图6为试片级模型调试后，100μm液膜厚度下的仿真与试验对比结果；
图7为第12周期后组合件正面腐蚀形貌图；
图8为第12周期后组合件背面腐蚀形貌图；
图9为变形前组合件背面的3D腐蚀形貌图；
图10为12周期变形后组合件背面的3D腐蚀形貌图；
图11为变形前组合件正面的3D腐蚀形貌图；
图12为12周期变形后组合件正面的3D腐蚀形貌图。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括以下步骤：
Step1、渐进式增大试验件几何尺寸参数并逐步将试验件构型特异化，完成积木式腐蚀模型的构建与调试，如图2所示；
具体过程如下：
1.1、试片级模型调试，腐蚀预测模型初步构建；如图3所示，腐蚀预测模型构建流程依次为：确定材料、收集数据→创建CAD模型→载入模型→设置环境条件与电化学参数→求解计算→可视化与分析。
具体流程为：
s101：基于飞机实际服役环境条件，对试片级试验件进行腐蚀试验，获取试片级试验件的模型基础数据；试片级试验件的模型基础数据包括单一材料的极化数据、异种材料间的电偶电流和电偶电位等；
s102：创建仿真对象的数字化几何模型；
s103：以单一材料的极化数据作为模型仿真边界条件的元数据，基于壳电流分布初步构建腐蚀预测模型；
s104：采用腐蚀预测模型对试片级试验件进行腐蚀仿真计算，获取腐蚀仿真结果，包括电偶电流、电偶电位等；
s105：通过对比试片级试验件的腐蚀试验结果与腐蚀仿真结果，对腐蚀预测模型进行调试；
1.2、平板件级模型验证，筛选以静态液膜反应干湿循环腐蚀情况的液膜厚度值；
具体为：
s201：按照飞机机体中搭接结构实际样式制作平板模拟件；
s202：基于飞机实际服役环境条件，使用平板模拟件进行腐蚀试验；
s203：采用步骤1.1所得腐蚀预测模型对平板模拟件进行腐蚀仿真试验；
s204：将平板级模拟件的腐蚀试验结果与腐蚀仿真结果进行对比；对比内容包括腐蚀形貌、腐蚀深度、腐蚀速率等；
s205：优化调试腐蚀预测模型参数，筛选出能够以静态液膜反映干湿循环腐蚀情况的液膜厚度值；
1.3、组合件级应用效果对比，获取应用效果对比结果；
s301：基于飞机实际服役环境条件，对组合模拟件进行腐蚀试验，获得腐蚀试验结果；
s302：采用步骤1.2所得的腐蚀预测模型，对组合模拟件进行腐蚀仿真计算，获得腐蚀仿真结果；
s303：对比腐蚀试验结果和腐蚀仿真结果，对比内容包括宏观/微观形貌、腐蚀热点位置及细节腐蚀深度等；
1.4、模型优化调试，筛选应用效果对比结果最佳的模型为积木式腐蚀模型；
Step2、采用积木式腐蚀模型进行整机级腐蚀预测，获得腐蚀电流分布，预测腐蚀热点位置，导出腐蚀三维几何形貌，评估机体结构腐蚀风险。
为了更好地理解本发明，下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
本发明公开了一种积木式飞机结构件大气腐蚀预测方法，如图1所示，通过依次进行试片级模型调试、平板机模型验证和结构件应用，实现腐蚀预测模型的构建及其在工程实践中的应用。试片级模型调试包括三个环节：材料电化学性能测试试验设计、试片级腐蚀模型构建、试片级试验与模型调试；平板件模型验证包括两个环节：考虑细节的平板模拟件设计、模拟件试验与模型验证。
下面结合具体实验对本发明的步骤进行进一步地详细描述。
Step1、渐进式增大试验件几何尺寸参数并逐步将试验件构型特异化，完成积木式腐蚀模型的构建与调试，如图2所示。具体过程如步骤1.1至1.4所示。
1.1、试片级模型调试，腐蚀预测模型初步构建。
1.2、平板件级模型验证，筛选以静态液膜反应干湿循环腐蚀情况的液膜厚度值。
1.3、组合件级应用效果对比，获取应用效果对比结果。
1.4、模型优化调试，筛选应用效果对比结果最佳的模型为积木式腐蚀模型。
下面对1.1至1.4进行具体介绍。
1.1：试片级模型调试，腐蚀预测模型初步构建。
如图3所示，腐蚀预测模型构建流程依次为：确定材料、收集数据→创建CAD模型→载入模型→设置环境条件与电化学参数→求解计算→可视化与分析。
具体过程如s101至s105所示。
s101：基于飞机实际服役环境条件，对试片级试验件进行腐蚀试验，获取试片级试验件的模型基础数据；模型基础数据包括单一材料的极化数据、异种材料间的电偶电流和电偶电位等；
(1)大气腐蚀试验件的制备，即试片级试验件的制备。
本实施例以某型飞机某结构材料体系中应用的7050铝合金、Aermet100高强钢、1Cr18Ni9Ti不锈钢和QAl10-4-4铜合金作为研究对象。制备具体过程如下：
1a1：将10mm×10mm×3mm的各材料试样用环氧树脂封装在PVC管中构成试验件，其中，暴露一个10mm×10mm面为工作面；
1a2：工作面所对另一10mm×10mm面与导线相连；
1a2：为降低液膜欧姆降对试验结果的影响，试验采用微距参比电极倒置的方法，即在试验件工作面上方距离材料试样1mm处钻出小孔并在小孔中充满饱和KCl琼脂，小孔连通装满饱和KCl溶液的U型管作为盐桥；至此，完成一个试验件封装为电极的过程；
1a4：重复步骤1a1至1a3，然后如图4所示，将四种材料绕PVC管中心环形分布并分别完成封装后构成四电极体系，每个电极均外接一根导线；
1a5：为保证试件表面处理的完整性，无需对各试验件打磨，利用无水乙醇和丙酮对试验件进行清洗、除油，暖风吹干后，置于干燥皿内待用。
(2)薄液膜电化学测量装置安装。
安装过程具体为：
1b1：在液膜厚度测量装置上安装温湿度控制装置，实现液膜厚度控制。
本发明在沿用传统液膜厚度测量的基础上，为了避免由于长期浸润，液膜组分和厚薄容易发生变化，在试验装置上加装了温湿度控制系统实现液膜厚度控制。具体为：
首先，在液膜厚度测量装置的电解液外围增设导热性能良好的塑料套筒，形成水浴环境，套筒外为腔体，套筒内液体温度通过与外部恒温循环水浴箱相连控制，腔体内相对湿度主要通过湿气流量控制阀控制经过恒温加热后的热蒸汽流量进行控制；
然后，采用湿气流量控制阀控制经过恒温加热后的热蒸汽流量以控制腔内相对湿度。
1b2：为了降低溶液的表面张力，在液膜形成溶液中添加微量非离子表面活性剂Triton X-114，其不具有液/固界面活性，不会对腐蚀过程产生影响。
1b3：采用浸润方式形成液膜，即利用1ml微量注射器缓慢调整液膜厚度并多次进行厚度测量，直到液膜厚度达到预定值。
(3)测取单一材料试验件的极化数据、异种材料试验件的电偶电流和电偶电位等。
优选采用动电位扫描法，扫描范围为-500mV～500mV，同时，为了尽可能减小薄液膜在极化曲线测量过程中由于挥发而导致其厚度变化对实验结果产生影响，选用扫描速率为1mV/s，此扫描速度较快，整个测试过程不到20min，可以认为在测试过程中液膜厚度基本保持不变；
电偶电流测量采用间歇测量方式，在测量7050铝合金表面电偶电流时，保持其余三种金属短路连接，完成7050铝合金表面测量；测量Aermet100钢处电偶电流时，短接其余三种金属，依次类推，分别测量各金属表面电偶电流。记录步长为10s，测量总时间为7200s。
s102：创建仿真对象的数字化几何模型。
针对仿真对象的几何形状，借助Ansys、Abaqus、Auto CAD、Comsol等软件，在计算机上构建仿真对象的数字化几何模型。
s103：以极化数据作为模型仿真边界条件的元数据，基于壳电流分布初步构建腐蚀预测模型。
s104：采用腐蚀预测模型对试片级试验件进行腐蚀仿真试验并获取仿真结果。
s105：通过对比试片级试验件的试验结果与仿真结果对腐蚀预测模型进行调试。
取测量稳定后最后500s电偶电流的平均值作为各电极与其余三电极的电偶电流值，并与仿真值对比，如图5和图6所示，二者的相对误差如表1所示。
表1：
从上述试验结果可以看出，试验值与仿真值相差较小，相对误差基本维持在10％以内，证明了本发明模型的准确可行。
1.2：平板件级模型验证，筛选以静态液膜反应干湿循环腐蚀情况的液膜厚度值。
平板模拟件参照飞机常见的搭接形式，分别选用7050铝合金、Aermet100高强钢、QAl10-4-4铜合金制作三个零件，选用1Cr18Ni9Ti不锈钢制作紧固件，表面处理方式与试片级试验件一致。具体为：
s201：按照飞机搭接样式制作平板模拟件。
s202：平板模拟件进行腐蚀试验；其中包括采用周浸润试验方式进行的加速腐蚀试验。具体过程为：浸泡溶液选用pH值为3.5～4的质量分数为5％NaCl溶液，干燥过程利用远红外线灯照射烘干，腔体内温度为45℃，相对湿度为95％。一个加速谱循环为30min，浸泡7.5min，干燥22.5min。腐蚀试验过程中，每隔4h监测一次pH值，以保持溶液pH值始终在规定范围内。为避免环境不均匀对试验结果造成影响，每隔4h随机交换试验件位置一次。一个腐蚀周期为8h，共进行12周期。
s203：采用步骤1.1所得腐蚀预测模型对平板模拟件进行腐蚀仿真模拟。
s204：将平板级模拟件的腐蚀试验结果与腐蚀仿真结果进行对比；对比内容包括腐蚀形貌、腐蚀深度、腐蚀速率。
s205：优化调试腐蚀预测模型参数，筛选能够以静态液膜反映干湿循环腐蚀情况的液膜厚度值。
1.3、组合件级应用效果对比，获取应用效果对比结果。
具体为：
s301：基于飞机实际服役环境条件，对组合模拟件进行腐蚀试验，获得腐蚀试验结果；
s302：采用步骤1.2所得的腐蚀预测模型，对组合模拟件进行腐蚀仿真计算，获得腐蚀仿真结果；
s303：对比腐蚀试验结果和腐蚀仿真结果，对比内容包括宏观/微观形貌、腐蚀热点位置及细节腐蚀深度等；
1.4、模型优化调试，筛选应用效果对比结果最佳的模型为积木式腐蚀模型。
Step2、采用积木式腐蚀模型进行整机级腐蚀预测，导出腐蚀3D几何形貌，可直接导出用于后期力学等其他有限元分析。
如图7和图8所示，加速腐蚀12周期后组合件腐蚀形貌显示为：腐蚀主要集中于铜-铝接缝处，接缝处存在腐蚀产物堆积，且组合件正面铜-铝接缝处腐蚀产物明显多于背面；组合件转轴局部放大图显示为：正面转轴有轻微腐蚀，背面未发现腐蚀痕迹。
仿真得到的电位分布显示为：组合件正面钢-铜接缝处电位约为-720mV左右，略高于其自腐蚀电位Ecorr(-0.77542V)，而背面接缝处电位基本在自腐蚀电位Ecorr(-0.77542V)附近，故背面钢-铜接缝处钢基本仅发生自腐蚀，腐蚀较轻，正面发生轻微阳极极化，腐蚀相比于背面要重。组合件正面和背面铝-铜接缝处电位基本维持在-730mV和-760mV左右，均高于其自腐蚀电位Ecorr(-0.84173V)，且正面极化程度较大，腐蚀更严重，仿真与试验结果基本一致。仿真导出的3D腐蚀形貌如图9至图12所示，与加速腐蚀试验结果一致。
预测的局部电流分布与腐蚀深度分布显示结果为：阳极电流主要集中于铝-铜接缝处，钢-铜接缝处较小且正面明显大于背面，12周期后最大腐蚀深度不超过30μm，腐蚀较轻。12周期后3D腐蚀形貌导出后可直接用于后期力学等其他有限元分析。
上述试验通过本发明提出的试片级→模拟件级→组合件级海洋环境下“积木式”多电极耦合仿真与试验方法，改进了薄液膜厚度测量与控制装置，设计了微距参比电极后置电化学测试试样组建四电极体系，分别测量了四种材料极化曲线和四电极体系各电极表面电偶电流，构建了基于薄壳电流分布的Comsol有限元仿真模型，仿真计算了耦合体系表面电位及电流分布，并对各电极表面进行局部电流分布面积分，得到了其仿真电偶电流值，发现与各电极表面测量的电偶电流值误差维持在10％以内，证明了本发明所构建腐蚀预测模型在多电极体系中电偶电流预测的准确性。
同时，将100μm、50μm液膜厚度下仿真结果与周期浸润试验结果进行对比，发现周浸后的腐蚀形貌与100μm液膜厚度下仿真得到的电位分布形貌基本一致，同时对模拟件腐蚀坑进行随机多点取样测量深度，发现螺栓周边和铜铝接缝处蚀坑深度分布基本在预测区间之内，且略小于预测的最大值，说明100μm液膜厚度可以用来反映该种周期浸润方式对腐蚀的影响，同时也证明了本发明的腐蚀预测模型在腐蚀区域、腐蚀位置、腐蚀深度方面预测的准确性。
将本发明所构建腐蚀预测模型应用于某型飞机局部结构组合件，预测了腐蚀部位和腐蚀区域，并与加速试验结果进行对比验证了模型对组合件预测的可行性，证明腐蚀预测模型可适用于组合件等复杂结构甚至整机结构的腐蚀预测，降低了飞机结构件大气腐蚀研究门槛，并为飞机防腐蚀设计和外场维修提供了可靠指导。
Claims (5)
1.一种积木式飞机结构件大气腐蚀预测方法，其特征在于：包括以下步骤：
Step1、渐进式增大试验件几何尺寸参数并逐步将试验件构型特异化，完成积木式腐蚀模型的构建与调试；
具体过程如下：
1.1、试片级模型调试，腐蚀预测模型初步构建；
具体为：
s101：基于飞机实际服役环境条件，对试片级试验件进行电化学腐蚀试验，获取试片级试验件仿真模型的基础数据；试片级试验件仿真模型的基础数据包括单一材料的极化数据、异种材料间的电偶电流和电偶电位；
s102：创建仿真对象的数字化几何模型；
s103：以单一材料的极化数据作为模型仿真边界条件的元数据，基于壳电流分布初步构建腐蚀预测模型；
s104：采用腐蚀预测模型对试片级试验件进行腐蚀仿真计算，获取腐蚀仿真结果；腐蚀仿真结果包括电偶电流、电偶电位；
s105：通过对比试片级试验件的腐蚀试验结果与腐蚀仿真结果，对腐蚀预测模型进行调试；
1.2、平板件级模型验证，筛选以静态液膜反应干湿循环腐蚀情况的液膜厚度值；
具体为：
s201：按照飞机机体中搭接结构实际样式制作平板模拟件；
s202：基于飞机实际服役环境条件，使用平板模拟件进行腐蚀试验；
s203：采用步骤1.1所得腐蚀预测模型对平板模拟件进行腐蚀仿真试验；
s204：将平板级模拟件的腐蚀试验结果与腐蚀仿真结果进行对比；对比内容包括腐蚀形貌、腐蚀深度、腐蚀速率；
s205：优化调试腐蚀预测模型参数，筛选出能够以静态液膜反映干湿循环腐蚀情况的液膜厚度值；
1.3、组合件级应用效果对比，获取应用效果对比结果；
具体为：
s301：基于飞机实际服役环境条件，对组合模拟件进行腐蚀试验，获得腐蚀试验结果；
s302：采用步骤1.2所得的腐蚀预测模型，对组合模拟件进行腐蚀仿真计算，获得腐蚀仿真结果；
s303：对比腐蚀试验结果和腐蚀仿真结果，对比内容包括宏观/微观形貌、腐蚀热点位置及细节腐蚀深度；
1.4、模型优化调试，筛选应用效果对比结果最佳的模型为积木式腐蚀模型；
Step2、采用积木式腐蚀模型进行整机级腐蚀预测，获得腐蚀电流分布，预测腐蚀热点位置，导出腐蚀三维几何形貌，评估机体结构腐蚀风险。
2.根据权利要求1所述的积木式飞机结构件大气腐蚀预测方法，其特征在于：步骤s101具体过程如下：
1A：试片级试验件制备；
1B：薄液膜电化学测量装置安装；
具体为：
1b1：在液膜厚度测量装置上安装温湿度控制装置，实现液膜厚度控制；
1b2：在液膜形成溶液中添加微量非离子表面活性剂Triton X-114；
1b3：采用浸润方式形成液膜；
1C、测得单一材料试验件的极化数据、异种材料试验件的电偶电流和电偶电位。
3.根据权利要求2所述的积木式飞机结构件大气腐蚀预测方法，其特征在于：步骤1A具体过程如下：
1a1：将10mm×10mm×3mm的材料试样用环氧树脂封装在PVC管中构成试验件，其中，暴露一个10mm×10mm面为工作面；
1a2：工作面所对的另一10mm×10mm面与导线相连；
1a3：试验件工作面上方距离材料试样1mm处钻出小孔并在小孔中充满饱和KCl琼脂，小孔连通装满饱和KCl溶液的U型管作为盐桥；至此，完成一个试验件封装为电极的过程；
1a4：重复步骤1a1至1a3，多个试验件绕PVC管中心环形分布并完成封装后构成多电极体系；
1a5：各试验件无需打磨，利用无水乙醇和丙酮对试验件进行清洗、除油，暖风吹干，置于干燥皿内待用。
4.根据权利要求2所述的积木式飞机结构件大气腐蚀预测方法，其特征在于：步骤1b1具体过程如下：
1b1-1：在液膜厚度测量装置的电解液外围增设塑料套筒，形成水浴环境；
1b1-2：外部恒温循环水浴箱连接塑料套筒内液体并控制液体温度；
1b1-3：湿气流量控制阀控制经过恒温加热后的热蒸汽流量以控制腔内相对湿度。
5.根据权利要求1所述的积木式飞机结构件大气腐蚀预测方法，其特征在于：步骤s202中所述腐蚀试验包括采用周浸润试验方式进行加速腐蚀试验。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20201124 |