燃料舱壳体黑斑原因分析及解决措施
2021-07-20令狐喜欢
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[摘 要]针对某型水下航行器燃料舱壳体黑斑故障的排查、分析和验证,进行故障树分析及故障复现验证,确定黑斑产生原因是壳体在机加过程中黏附腐蚀物质、长时间搁置和棱角部位粗糙度大等综合因素影响形成微观腐蚀点,在阳极氧化中由于棱角处电流密度大,腐蚀点经过电化学反应放大形成明显黑斑。
[关键词]燃料舱壳体;黑斑;腐蚀
[中图分类号]TG115 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487(2021)03–0–03
[Abstract]In view of the troubleshooting, analysis and verification of the black spot failure of the fuel tank shell of a certain type of underwater vehicle, the fault tree analysis and failure recurrence verification are carried out to determine the cause of the black spot is the adhesion of corrosive substances to the shell during the machining process and a long time. The comprehensive factors such as shelving and the large roughness of the corners and corners affect the formation of microscopic corrosion spots. In anodizing, due to the high current density at the corners, the corrosion spots are amplified by electrochemical reactions to form obvious black spots.
[Keywords]fuel tank shell; black spot; corrosion
1 故障现象
在某水下航行器燃料舱壳体终检过程中,发现部分壳体内表面局部发现有微小黑斑,黑斑的主要分布区域在壳体前端窗口修锉部位、窗口上下边缘、端面内外边缘以及30°倒角下边缘处,呈线型排列(图1)。缺陷样貌呈点状黑斑,如图2所示,黑斑直径约1 mm以内,成分为钠、硅、硫、氯、钙等。
2 故障分析
燃料舱壳体为回旋形薄壁壳体,材料为铝合金7A19,通过阳极氧化的方式达到表面防腐的目的,这些黑斑是在壳体阳极氧化后发现的。针对黑斑现象,从原材料、加工过程、中间过程、防护等方面进行分析,建立故障树如图3。
2.1 原材料(X1)
原材料本身缺陷会导致壳体在氧化过程中出现黑斑现象,如材料偏析或出现个别成分超差。
燃料舱壳体所用管料是铝合金7A19热挤压管料,管料经过截成段状后加工成壳体。刚挤压成形的长管料两端容易材料偏析,当靠近两端的段管料加工成壳体后,如果材料偏析严重,在后续的氧化过程中会产生黑斑。針对材料偏析,选取本批壳体所用管料靠近两端的8件料头进行加工,加工尺寸模拟燃料舱壳体成形尺寸后进行阳极氧化,氧化膜全部正常,排除材料偏析造成壳体黑斑。……
