王鴻萍

摘? ? 要：伴隨社會(huì)快速發(fā)展，改革開(kāi)放進(jìn)程的不斷深入，我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)方面得到了迅猛發(fā)展。軍工產(chǎn)品的防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是多種特性的綜合，即通過(guò)產(chǎn)品防腐蝕設(shè)計(jì)形成有效的、最可靠的和經(jīng)濟(jì)的方法，進(jìn)行產(chǎn)品的制造并能符合產(chǎn)品的技術(shù)要求、環(huán)境使用要求和質(zhì)量要求。在產(chǎn)品的全壽命周期中均體現(xiàn)了軍工產(chǎn)品的防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，良好的設(shè)計(jì)應(yīng)該是具有適當(dāng)技能的操作者，通過(guò)合理、經(jīng)濟(jì)的方法，采用經(jīng)濟(jì)和易獲得的材料，在較短的時(shí)間內(nèi)，制造出滿足技術(shù)要求的產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞：防腐蝕;設(shè)計(jì);軍工產(chǎn)品結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)

1? 引言

隨著我國(guó)軍工技術(shù)的突飛猛進(jìn)，軍工產(chǎn)品向小型化輕量化方向發(fā)展，其產(chǎn)品的功能、尺寸、重量越來(lái)越符合現(xiàn)代軍事作戰(zhàn)的特點(diǎn)，新材料、新工藝、新設(shè)備的投入應(yīng)用，使產(chǎn)品的構(gòu)造趨向模塊化、集成化，在保證產(chǎn)品性能、質(zhì)量要求的前提下，縮短產(chǎn)品的研制生產(chǎn)周期，確保研制產(chǎn)品的可制造性，是加快部隊(duì)裝備的關(guān)鍵。同時(shí)軍工產(chǎn)品應(yīng)該經(jīng)受得起嚴(yán)酷環(huán)境的考驗(yàn)，必須對(duì)其進(jìn)行防護(hù)，而且防護(hù)必須從產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)開(kāi)始，貫穿到產(chǎn)品的全過(guò)程。所以防腐蝕設(shè)計(jì)是軍工產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作中的一項(xiàng)重要因素，它直接決定了產(chǎn)品的保障性、安全性和環(huán)境適應(yīng)性。因此，軍工產(chǎn)品設(shè)計(jì)中選用合理的防腐蝕設(shè)計(jì)工藝、合適的材料，在設(shè)計(jì)伊始提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工藝性，對(duì)保證產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性、提高研制水平、增強(qiáng)產(chǎn)品生產(chǎn)能力和有效控制成本有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2? 防腐蝕設(shè)計(jì)概述

所謂的防腐蝕設(shè)計(jì)包括耐腐蝕材料的選擇（主體設(shè)備、零部件、覆層材料），在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核中考慮腐蝕控制的要求，在準(zhǔn)備采購(gòu)的防護(hù)技術(shù)（如覆蓋層）提供必要的實(shí)施條件，對(duì)加工制造技術(shù)提出指示性意見(jiàn)等。

3? 腐蝕性環(huán)境因素及防護(hù)

凡是能夠作為腐蝕介質(zhì)引起材料腐蝕的環(huán)境因素都可稱之為腐蝕性環(huán)境因素，主要有溫度、濕度、腐蝕性氣體、鹽霧、沙和灰塵、太陽(yáng)輻射、微生物和動(dòng)物等。針對(duì)我國(guó)氣候條件及電子設(shè)備使用環(huán)境，主要考慮濕度、霉菌、鹽霧三項(xiàng)因素。針對(duì)此三項(xiàng)多依據(jù)GJB150.9A—2009《軍用設(shè)備環(huán)境試驗(yàn)方法溫度濕度試驗(yàn)》、GJB150.10A—2009《軍用設(shè)備環(huán)境試驗(yàn)方法霉菌試驗(yàn)》以及GJB150.11A—2009《軍用設(shè)備環(huán)境試驗(yàn)方法鹽霧試驗(yàn)》。對(duì)于濕度因素，是根據(jù)其失效機(jī)理，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、元器件、材料選擇及實(shí)施工藝等方面采取適當(dāng)?shù)拇胧Ｔ诮Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常采用，密封機(jī)殼，機(jī)殼內(nèi)放置干燥劑，或采用充以干燥空氣的密封循環(huán)系統(tǒng)以及在密封結(jié)構(gòu)中采用加熱裝置;機(jī)箱的所有鋁件按MIL—C—5541鍍鉻;機(jī)箱外表面兩種涂覆：按FEO—STD—595進(jìn)行無(wú)光澤黑化和按MIL—E—5556涂上油漆。對(duì)于霉菌因素，在結(jié)構(gòu)防護(hù)設(shè)計(jì)中，元器件或設(shè)備采用密封結(jié)構(gòu)，充以干燥清潔空氣或惰性氣體，密封結(jié)構(gòu)內(nèi)放置干燥劑，使內(nèi)部相對(duì)濕度低于65%，以阻止霉菌生長(zhǎng);避免使用潤(rùn)滑油和其他有助于霉菌生長(zhǎng)的材料。通常防霉菌設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)與濕熱環(huán)境及其他環(huán)境因素綜合考慮。對(duì)于鹽霧因素，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用密封機(jī)殼，機(jī)罩等，使設(shè)備與鹽霧環(huán)境相隔離，對(duì)金屬材料必須進(jìn)行表面處理。

4? 軍工產(chǎn)品防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)則及措施

4.1? 軍工產(chǎn)品防腐蝕設(shè)計(jì)中應(yīng)著重注意以下規(guī)則

（1）結(jié)構(gòu)件的形狀應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單合理。形狀簡(jiǎn)單的構(gòu)件易于采取防蝕措施，便于排除故障，易于檢查和維修。死角、縫隙處容易使腐蝕介質(zhì)聚集和濃縮，從而引起腐蝕，應(yīng)設(shè)法避免?？赡芮闆r下，特別是對(duì)易損壞的部件，設(shè)計(jì)成可拆式結(jié)構(gòu)，有利于檢修及更換。（2）盡量避免應(yīng)力集中，減少或消除殘余應(yīng)力，以減少或避免應(yīng)力腐蝕破裂等危險(xiǎn)。（3）防止電偶腐蝕。避免異種金屬接觸及電解液在表面的形成，防止與能吸收水分的材料接觸等均是重要措施。（4）避免縫隙，以防止縫隙腐蝕。用焊接代替鉚接，焊接時(shí)盡可能采用對(duì)焊、連續(xù)焊而不采用搭接焊、點(diǎn)焊、間接焊以及選擇堅(jiān)實(shí)、有彈性、不吸水的密封墊片材料等均有利于避免縫隙。（5）防止湍流、渦流等造成的沖刷腐蝕。應(yīng)用流體力學(xué)理論指導(dǎo)部件設(shè)計(jì)以避免這種流動(dòng)方式。（6）防止溫度差、通氣差、溶液濃度差等導(dǎo)致的電位差引起的腐蝕。在防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，還需考慮合適的防腐蝕措施及其實(shí)施的可能性和便利性，如電化學(xué)保護(hù)系統(tǒng)的安置，涂層的選擇及施工，緩蝕劑加注及補(bǔ)充系統(tǒng)等。為了確保軍工產(chǎn)品的安全，可靠和延長(zhǎng)使用壽命，設(shè)計(jì)師必須了解軍工產(chǎn)品的常用防腐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，遵循其設(shè)計(jì)原則和結(jié)構(gòu)形式，確保設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、美觀、合理，防止設(shè)備組件有積水和積塵。

4.2? 防腐蝕措施

（1）需要熱浸鍍的軍工產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，其重量和橫截面不要設(shè)計(jì)得過(guò)大，也不能有密封腔體，是為了預(yù)防變形和翹曲，必要時(shí)候應(yīng)給以增強(qiáng)或加支撐。（2）需要進(jìn)行金屬熱噴的軍工產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)件，其幾何結(jié)構(gòu)應(yīng)該滿足進(jìn)行全面有效的噴砂清理和必要的噴涂空間。（3）軍工產(chǎn)品有兩種有電位差的材料連接在一起，接觸面要做好隔離處理，兩種材料螺接或鉚接在一起要采用小陰極大陽(yáng)極結(jié)構(gòu)，如實(shí)際應(yīng)用中可以用不銹鋼螺釘、螺栓、鉚釘緊固鋁合金零件，但絕不能用鋁合金螺栓、螺釘、鉚釘緊固不銹鋼件。（4）需要進(jìn)行酸洗、電鍍的機(jī)構(gòu)件，應(yīng)避免不易鍍涂和縫隙清洗。（5）軍工產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)焊接必須完整，均勻和適當(dāng)修平，在表面處理前必須清除焊劑、金屬飛濺物、焊接殘留物、焊瘤以及其他焊接殘缺。

4.3? 工藝防護(hù)措施

軍用電子設(shè)備采取密封結(jié)構(gòu)，可以使設(shè)備內(nèi)部零件免遭腐蝕性介質(zhì)的侵蝕，是一種提高設(shè)備防腐蝕的長(zhǎng)期有效方法，但密封外殼較多為金屬材料，表面需經(jīng)過(guò)防護(hù)處理以達(dá)到更好的防腐蝕能力。目前結(jié)構(gòu)上常采用的工藝防護(hù)措施是表面保護(hù)性涂層，即在金屬表面施加覆蓋層，使金屬與周?chē)g介質(zhì)隔離開(kāi)來(lái)，免遭腐蝕。

4.4? 防腐監(jiān)控設(shè)計(jì)

溫度、濕度、接地電位、電阻值4組采集數(shù)據(jù)經(jīng)SM331模擬輸入模塊傳入S7-300的CPU，觸摸屏與PLC本體通信可以通過(guò)USB電纜，將系統(tǒng)所用到的模擬量和數(shù)字量，設(shè)置對(duì)應(yīng)的變量地址，然后將觸摸屏上的地址與PLC本體內(nèi)設(shè)置變量對(duì)應(yīng)一致，在觸摸屏上進(jìn)行組態(tài)，觸摸屏上可顯示系統(tǒng)狀態(tài)，保護(hù)電壓、保護(hù)電流、土壤溫度和土壤濕度。

5? 結(jié)束語(yǔ)

軍工產(chǎn)品防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)人員進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的重要因素之一，設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)始，不但要考慮軍工產(chǎn)品六性的要求，還要考慮產(chǎn)品使用壽命和可靠性的問(wèn)題。在采用新技術(shù)、新材料、新設(shè)備的同時(shí)，對(duì)產(chǎn)品的防腐設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，在滿足產(chǎn)品性能的要求，也滿足產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命。軍工產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是把防腐蝕設(shè)計(jì)貫穿到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，而不是在產(chǎn)品的完成后，不重視軍工產(chǎn)品的防腐蝕設(shè)計(jì)只是單純強(qiáng)調(diào)工藝防護(hù)，必然是不足的。

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