骆晨¹, 吴雄², 宋汉强², 孙志华¹, 汤智慧¹

1.北京航空材料研究院 中国航空发动机集团航空材料先进腐蚀与防护重点实验室 北京 100095

2.海军研究院 上海 200436

中国腐蚀与防护学报  2023, Vol. 43  Issue (4): 787-794

CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.162

DOI: 10.11902/1005.4537.2023.162

对适航标准、通用规范的分析显示，目前国内外针对镁合金在飞机发动机上的使用要求仅发布了“应尽量少使用镁合金”等指导性的原则，而没有明确地规定镁合金应符合的具体限定条件，特别是海洋环境中必须采用的防护体系。针对飞机发动机用镁合金材料和防护工艺基础腐蚀性能数据不足，无法有效支撑材料、工艺选用和海洋环境适应性评价的现状，建议结合服役过程中镁合金结构遭遇的最严酷腐蚀环境，建立实验室加速实验当量环境谱，开展镁合金典型防护工艺的实验室加速实验及自然环境试验，确定腐蚀防护性能。重点建立防护体系破损镁合金试样腐蚀累积量随时间的变化规律，并与海洋环境服役飞机发动机用铝合金的试验结果进行对比，提出镁合金试验考核评价准则。开展镁合金及异种材料连接结构的实验室加速实验，验证典型结构的环境适应性。 

镁合金,  飞机发动机,  限定条件,  腐蚀,  防护工艺 

通过对适航标准、通用规范等文件的分析，探讨了镁合金在飞机发动机上的使用要求，发现目前国内外仅发布了诸如“应尽量少使用镁合金”、“镁合金与镁合金或其他合金零件的接触表面需要用涂层加强保护”等指导性的原则。镁合金在海洋环境服役飞机发动机上使用时应符合的具体限定条件，尤其是在海洋环境中必须采用的防护工艺，并没有明确地规定。

建议结合飞机发动机服役过程中镁合金结构遭遇的最严酷腐蚀环境，建立实验室加速实验当量环境谱，并开展镁合金典型防护工艺的实验室加速实验及自然环境试验，确定其腐蚀防护性能。重点建立防护体系破损镁合金试样腐蚀累积量随时间的变化规律，并与海洋环境服役飞机发动机用铝合金的试验结果进行对比，提出镁合金试验考核评价准则。针对优选的镁合金防护工艺，开展异种材料连接结构的实验室加速实验，验证其海洋环境适应性。

图1 ZM5镁合金裸材试样和微弧氧化试样在万宁站大气暴露后的外观形貌

Fig.1 Morphologyies of ZM5 magnesium alloy bare (a-d) and micro-arc oxidation (e-h) specimens after exposure in Wanning station: (a, e) original specimen, (b, f) 0.5 a, (c, g) 1 a, (d, h) 2 a

图2 ZM5镁合金裸材试样室内加速实验不同时间后的宏观形貌

Fig.2 Macromorphologies of ZM5 magnesium alloy bare specimens after salt spray corrosion for 24 h (a1, a2), 48 h (b1, b2), 96 h (c1, c2) and 240 h (d1, d2)

图3 ZM5镁合金微弧氧化试样室内加速实验不同时间后的宏观形貌

Fig.3 Macromorphologies of ZM5 magnesium alloy micro-arc oxidation specimens after salt spray corrosion for 96 h (a1, a2), 240 h (b1, b2), 480 h (c1, c2), 720 h (d1, d2) and 1000 h (e1, e2)

骆晨, 吴雄, 宋汉强, 孙志华, 汤智慧. 海洋环境服役飞机发动机镁合金使用要求和研究方向分析. 中国腐蚀与防护学报[J], 2023, 43(4): 787-794 DOI:10.11902/1005.4537.2023.162

LUO Chen, WU Xiong, SONG Hanqiang, SUN Zhihua, TANG Zhihui. Analysis of Application Requirements and Research Directions of Magnesium Alloys for Aircraft Engines Serving in Marine Environment. Journal of Chinese Society for Corrosion and Protection[J], 2023, 43(4): 787-794 DOI:10.11902/1005.4537.2023.162

通讯作者:骆晨，研究方向为航空材料腐蚀与防护、环境试验与观测

E-mail: chen.luo.23@qq.com

作者简介

骆晨，男，1984年生，博士，研究员，2011 年毕业于英国曼彻斯特大学，获博士学位。现就职于中国航发北京航空材料研 究院，研究员，硕士生导师。主要研究方向为航空材料腐蚀与防护、环境试验与观测。负责国家自然科学 基金、民机科研、国防技术基础、海装预研项目及型号任务20余项，研究军用飞机关键材料及结构环境试验和性能退化规律，建立环境试验和外场服役腐蚀损伤数据资源，为现役型号防腐改进和新型号选材提供支撑；阐明多种军用关键结构材料的腐蚀损伤机理，建立失效判据，为关键结构日历寿命评定提供依据；突破舰载平台环境监测、飞机结构局部环境监测及多项加速试验技术，建立飞机典型结构使用环境谱、加速试验环境谱及当量关系，为日历寿命评定提供技术手段。兼任中国腐蚀与防护学会理事，中国航空学会青年工作委员会委员，《中国腐蚀与防护学报》等期刊青年编委，中国科协第365 次、380 次青年科学家论坛执行主席。入选中国科协首届青年人才托举工程。研究成果获国防科技工业三等奖1项，中航工业集团二等奖2项， 中国腐蚀与防护学会二等奖1项，发表论文36篇，1 篇入选F5000。2023年获得中国腐蚀与防护学会杰出青年成就奖。

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