电化学腐蚀对飞机结构件的损伤及防治方法讲解.docx

1、电化学腐蚀对飞机结构件的损伤及防治方法讲解 毕业设计（论文）电化学腐蚀对飞机结构件的损伤及防治方法学 院：专 业：姓 名：指导老师：学 号：职 称：17中国珠海二一六年五月北京理工大学珠海学院毕业设计诚信承诺书本人郑重承诺：我所呈交的毕业论文电化学腐蚀对飞机结构件的损伤及防治方法是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，论文使用的数据真实可靠。承诺人签名： 日期： 年 月 日电化学腐蚀对飞机结构件的损伤及防治方法摘 要本课题针对电化学腐蚀对飞机结构件造成的损伤和失效进行分析研究，从中总结出一套较为全面和科学的防治电化学腐蚀的理论方法。

2、首先通过查阅相关书籍，对在电化学腐蚀条件下飞机结构件失效的主要原因进行分析与研究，接着对电化学腐蚀的机理，结合现实发生案例，并对常用的预防措施和治理措施进行分析,接着，最后概念性的探寻一种防止腐蚀的新技术或新方法。分析电化学腐蚀成因及飞机结构件的失效时可运用大三所学的飞机专业知识来完成理论与现实案例相结合的分析方式，从而达到学以致用的效果。通过本次毕业论文的撰写，能充分发挥了个人的主观能动性和创造性，从而提高了自己独立分析问题，解决问题的能力。关键词：结构件失效电化学腐蚀合金防腐设计 缓蚀剂Electrochemical corrosion damage of aircraft structu

3、re and method of prevention and cureABSTRACTThis topic for electrochemical corrosion damage to the aircraft structure and failure analysis, it is summarizes a set of comprehensive and scientific prevention and control theory of electrochemical corrosion method. First by looking at the books, in the

4、electrochemical corrosion under the condition of the aircraft structure of the main causes of failure analysis and research, and then the mechanism of electrochemical corrosion, combined with real cases, and analyze the common preventive measures and management measures, and then finally conceptual

5、exploring a new technology or new methods to prevent corrosion.Analysis of electrochemical corrosion causes and the failure of aircraft structure can be learned by using three aircraft expertise to complete theory combining with the real case analysis method, so as to achieve the effect of their maj

6、or. Through this graduation thesis writing, which can give full play to the subjective initiative and creativity of the individual, to improve his or her own independent analysis problem, problem-solving ability. Key words: Structural failureElectrochemical corrosionAlloycorrosion designCorrosion in

7、hibitor目录摘 要 IABSTRACT II1引言 VI2飞机结构件失效分析 22.1飞机结构件的介绍 22.2飞机结构件的失效形式 22.3失效的主要原因 22.4飞机主要结构部位的腐蚀损伤 32.4.1机身部分 32.4.2机翼部分 32.4.3尾翼部分 32.4.4起落架部分 32.4.5发动机区域 42.4.6发动机主要部件 43电化学腐蚀机理分析 53.1电化学腐蚀的环境条件 53.1.1潮湿空气腐蚀环境 53.1.2机上腐蚀环境 63.1.3.1有机气氛腐蚀 63.1.3.2化工介质腐蚀 63.2电化学腐蚀的原理 63.2.1电化学腐蚀的影响因素 73.2.2电化学腐蚀的损伤

8、类型和防损措施 73.2.2.1表面腐蚀损伤 73.2.2.2电偶腐蚀损伤 83.2.2.3缝隙腐蚀损伤 83.2.2.4点蚀损伤 83.2.2.5应力腐蚀开裂损伤 83.2.3腐蚀等级的划分 93.3电化学腐蚀原因分析 93.3.1人为原因 93.3.1环境原因 104电化学腐蚀的防治方法 114.1结构件设计和制造阶段防腐 114.1.1防腐选材要求 114.1.1.1铝合金 114.1.1.2镁合金 124.1.1.3钛合金 124.1.1.4超高强度钢 124.1.2防腐蚀结构设计 124.1.2.1结构组合件的装配设计 124.1.2.2结构件之间的连接设计 134.1.3飞机结构件

9、表面处理防护 134.1.3.1铝合金的表面处理 134.1.3.2钢钛合金的表面处理 144.2结构件使用和维护阶段防 144.2.1腐蚀的预防性控制程序 144.2.2缓蚀剂和清洁剂保护 154.2.2.1缓蚀剂的缓蚀原理 154.2.2.2缓蚀剂的分类和应用 154.2.2.3清洁剂的防护作用 164.2.2.4机械法和化学法修复 164.3探讨电化学腐蚀的防腐新技术、新方法 164.3.1无限循环式保护涂层 165总结 18参考文献 19谢 辞 201引言腐蚀现象是十分普遍的。因为从热力学观点出发，除了少数贵金属（Au，Pt等）外，大多数金属都有在环境介质中由元素状态逐渐转变为金属化合

10、物的倾向。金属腐蚀遍及国民经济和国防建设各个领域，危害十分严重，给民航事业带来了损失也是相当惊人的。从严重性来看，飞机结构腐蚀严重性要比机械疲劳腐蚀高。由于腐蚀引起的故障问题不仅影响飞行的安全性，还给机务维修工作带来沉重负担。从经济性来看，腐蚀对飞机结构件造成的经济损失是非常巨大的。尤其是在定期检查、定期维修、结构件更换上的费用逐年上升。从维修角度来看，电化学腐蚀造成的结构上出现的腐蚀或损伤大小均影响到飞机的总寿命，同时也影响机群的出勤率。航空产品与其他产品最大的不同在于它必须保证产品自身严格的安全和可靠。在日常的维护过程中若是对腐蚀现象不引起重视和积极改进，轻者返厂停工待修，重者造成机毁人亡

11、，经济损失难以估量。为了有效控制腐蚀进程，降低维修费用，延长使用周期，目前在全世界范围内许多航空大国都制定自己的维修思想和维修大纲等等，试图通过维修大纲、维修技术、防腐材料的不断进步来控制腐蚀。在我国，腐蚀问题正不断冲蚀着航空制造产业和航空运营产业的发展。随着国内飞机老龄化问题的加剧和国外新型客机的不断引入，研究飞机腐蚀的发生机理和控制技术就显得越发重要了。2飞机结构件失效分析飞机结构件在长期使用过程中不可避免会受到来自环境方面和自身方面的影响，最常见的破坏方式便是电化学腐蚀的损伤。由于飞机机身所用的合金材料所占比例非常高，一般的飞机又常年处于湿润的环境中，无疑为电化学腐蚀的产生营造了良好的环

12、境，电化学腐蚀只是带来各种失效形式的催化剂和诱因，因此，通过预防和控制电化学腐蚀，在很大程度上能有效控制飞机结构件的失效。2.1飞机结构件的介绍机体骨架和气动外形大部分都由飞机结构件组成，在不同的部位由于结构性能的要求而采用不同的结构和材料。与而对腐蚀的研究工作而言，所探讨的结构件主要针对金属和合金。一般传统的机械零件相比，它们加工难度大，制造水平和加工精度高。例如机翼的各种梁、框、桁条等，机身的客舱门、货舱门、接近口、勤务门等部位的结构。由于现代飞机性能的不断发展和提升，结构件已经成为了广泛被用于承力的构件。2.2飞机结构件的失效形式飞机结构由于损伤而导致的失效可以分为三类：一是外力损伤；二

13、是疲劳破坏与应力腐蚀；三是电化学腐蚀。外力损伤主要由于高强度的宏观上的撞击破环，结果是导致结构件的断裂或形变；疲劳破环是指飞机结构件在低频或高频的交变载荷作用下最终导致的疲劳破环，其中也包括在腐蚀环境下加速疲劳破环的过程，称为疲劳腐蚀；应力腐蚀主要指金属或合金在腐蚀介质和机械拉应力的共同作用下发生的腐蚀想象，多发生在承力较大的构件上，例如起落架轮叉、涡轮盘、液压装置接头等；而电化学腐蚀是两种活泼性不同的金属在电介质环境下阳极被消耗的过程，往往形成可溶的金属氧化物、氢氧化物或复杂络合物，不能全部覆盖在腐蚀区域，因而起不到保护作用。2.3失效的主要原因在湿润的环境中，造成飞机结构件腐蚀的主要原因是

14、电化学腐蚀，包括：大气污染物腐蚀；污水积水腐蚀等；在干燥环境中，造成飞机金属腐蚀的主要原因是腐蚀性气体腐蚀。飞机结构件的最终失效是一个长期作用下的结果，是环境与材料本身缺陷相互作用的结果。不同的金属部件相接触或合金内部几种金属元素的混合接触，从而造成不同金属原子之间的电位差和形成导电通路。飞机结构件由于组装或连接在一起时形成缝隙，使其缝隙里存有积水或赃物，形成电解质溶液，营造了电化学腐蚀发生的环境，此时由于两种不同金属在电解液中的能级表现不同，因此被氧化的金属称为阳极在反应的过程中不断被腐蚀消耗，发生还原反应的阴极在反应中则被保护，腐蚀速度取决于电解质溶液的浓度和金属与溶液的接触面积。2.4飞

15、机主要结构部位的腐蚀损伤2.4.1机身部分机身的客货舱是经常发生腐蚀的部位，在舱内采用加温和增压的环境下，暖气体在顶部冷却后容易形成冷凝水，凝聚在蒙皮的内侧表面，由于湿度较大，是腐蚀比较严重的部位。2.4.2机翼部分7在机翼和机身的结合部位，为了满足气动要求，通常都装有与机翼和机身外形相适配的整流蒙皮，此处便形成了由整流蒙皮与机身和机翼组成的狭窄空腔，腔内易积水且湿气不易排出，此处的蒙皮和支撑构件易出现大面积腐蚀。2.4.3尾翼部分对于铝合金的水平安定面和垂直安定面来说，翼粱上、下缘条与翼面蒙皮及前后缘蒙皮的结合处，经常会发生缝隙腐蚀。水平安定面下翼面蒙皮的内侧表面也易发生大面积腐蚀，。安定面

16、翼粱构件多采用化铣成型的硬铝型材，与机翼大梁构件一样易发生层状腐蚀。由于尾翼离地面较高，目视检查困难，有的飞机在大修时才发现水平安定面和垂直安定面翼粱的腹板发生了穿透性的剥蚀，这是非常严重的潜在性故障。2.4.4起落架部分前、主起落架舱属于非密封舱，所处的外界环境基本相同，舱内侧壁、顶棚的结构件经常受到空气和跑道的介质与杂质的侵蚀而发生腐蚀。某些飞机的主起落架安装座构件和作动筒支撑座在外力和介质的作用下易产生腐蚀疲劳裂纹。起落架是主要的承力机构，它的转动关节处和支柱轴颈及轮轴轴颈等，如果是滑油不良而又有腐蚀介质渗入，在长期的摩擦过程中会出现磨损腐蚀。2.4.5发动机区域发动机区域主要指发动机吊

17、舱和发动机的安装构架，发动机吊舱通常包括悬臂梁及发动机安装架的支撑结构和吊舱尾段等。悬臂梁上的发动机安装架的接头处应力腐蚀断裂，发动机的安装连接安装螺栓由于材料性质和腐蚀介质的影响易产生氢脆性破坏。吊舱的侧壁、下盖、大包皮等板形件，在长期的振动作用下，紧固件易发生松动而产生缝隙，当腐蚀介质渗入后会发生腐蚀。吊舱的外侧表面特别是前缘处易受带有腐蚀性尘埃气体的冲击而腐蚀，某些飞机前整流锥尤易受到磨耗腐蚀，有的吊舱尾段结构会受到发动机排气的影响而出现大面积的蚀坑。2.4.6发动机主要部件不同型号发动机的叶片可用不同的材料制造，随材料性质不同，会出现不同的腐蚀状况。如马氏体不锈钢制造的叶片，在潮湿大气

18、和海洋性大气中工作时，易出现孔蚀，在蚀坑边缘逐步发展成裂纹，进而产生应力腐蚀断裂或腐蚀疲劳，严重的将有开裂、折断，甚至有造成事故的危险。3电化学腐蚀机理分析电化学腐蚀是指合金或两种不同金属与电介质（大多是水溶液）发生电化学反应引起的腐蚀。它的特点是在腐蚀的过程中同时存在两个独立的反应，即阳极反应（氧化反应）和阴极反应（还原反应），依靠电解质溶液构成闭合回路，在反应中产生电流，而腐蚀产物常常发生在阳极和阴极之间，被腐蚀区域不能全部被覆盖，腐蚀的结果是金属原子从金属点阵中转变为离子状态，因此发生阳极反应一端金属在反应中被腐蚀，而阴极的则被保护。3.1电化学腐蚀的环境条件对于飞机的腐蚀环境而言，存在

19、液态腐蚀环境（如雨水、飞机机舱内部产生的废水、其他泄漏液等）、气态腐蚀环境（大气的污染性气体、飞机产生的可溶性气体等），由于现实生活中，飞机自身无时无刻不处在一个较为复杂作业环境中，因此飞机在加工（包括冷、热加工、防护处理等整个加工过程）、装配、运输、飞行、停飞和修理中的任何一个环节都可能发生腐蚀。在腐蚀的环境中，有许多环节是可以通过人为因素来控制的，而飞机的运营过程遭遇到的环境（大多为自然环境）却是无法改变的，如近海的环境，湿气会加重；内陆的环境，工业气体含量偏高，加剧气体性腐蚀。飞机的腐蚀环境可分为：飞行环境和停靠环境。飞行环境主要指飞机在空中进行高速飞行时所遭遇到的可能造成腐蚀或加剧腐蚀

20、发展的自然大气环境，这类型的气候包括起飞和着陆时遇到的沙土、灰尘，雨水冰雹的摩擦以及大雾天时的水气腐蚀。停靠环境主要取决于停机坪所建地理位置环境的影响，如靠近海洋的机场，由于海水还有盐份，大气的水气中也会含有一定量的盐份，这类含盐的潮湿环境无可避免，只能才有镀层进行防护，提高抗蚀性。由于飞机所处环境大多是在工业大气和海洋大气，经常发生变化，因此环境的改善对飞机的抗腐蚀性能来说成效不大，在条件允许的情况下，可以通过加入易钝化的阳极缓蚀剂来改善恶劣环境造成的影响，把腐蚀程度和速度降到最低。3.1.1潮湿空气腐蚀环境潮湿空气中水分子含量比一般情况下要高出许多，金属表面在这种潮湿的环境中表面会形成一层

21、水膜，尤其对于钢而言，表面层的水膜便会发生吸氧腐蚀，如果空气中氯离子含量较高的话还可能同时存在析氢反应和吸氧反应，造成电化学腐蚀。另一方面，潮湿的空气中极容易附带一些腐蚀性污染介质，附着在金属表面后便营造出发生电化学腐蚀的温床。3.1.2机上腐蚀环境飞机自身因素发生的腐蚀还包括有机气氛腐蚀和化工介质腐蚀。3.1.3.1有机气氛腐蚀1当某些非金属材料与金属材料共存于同一环境中，特别是共存于狭窄、密封、通风条件不好的环境中时，由于这些非金属材料在空气中，特别是在温度较高、湿度较大、低气压、紫外线和辐射等条件下，会挥发出有机酸、醛类、硫化氢、二氧化硫、氯化氢、苯酚和氨等气体，在金属制成的零部件或仪器

22、设备的周围形成一种气氛，这种气氛会加速金属和金属镀层的腐蚀。在飞机结构中，某些密闭的或半密闭的空间如客舱的厨房、厕所及货仓地板以下区域，有可能集聚腐蚀性气体，在高的相对湿度和适当温度下由于有机气氛腐蚀而导致金属或镀层的腐蚀。最容易受气氛腐蚀的金属是镉，其次是银、锌、铜及铜合金、镁、钢和铅等。3.1.3.2化工介质腐蚀化工介质是指飞机金属结构件在酸、碱、盐溶液中发生的腐蚀，包括在石油开采和加工过程中的腐蚀。各类化工介质都是良好的电解质。具有很强的腐蚀性，因此金属构件是在恶劣的环境中服役的，腐蚀是非常严重的。针对不同的介质，必须采用合适的金属材料和适当的防蚀措施。3.2电化学腐蚀的原理电化学腐蚀的

23、原理：相互混合接触金属与其他活泼性不同的金属或非金属在电介质环境下时,在金属界面上产生有自由电子参加的广义氧化和还原反应，使得金属元素以及晶格之间的排列顺序发生改变，从而改变了原有金属的物理、化学、机械等性能。在一般情况下，金属越活泼，腐蚀的倾向就越大，腐蚀就越容易发生，腐蚀过程的结果是金属原子从金属点阵中转变为离子状态，形成金属氧化物、氢氧化物或较为复杂的络合物。以锌在盐酸中的腐蚀为例，当锌放入稀盐酸时，产生剧烈反应，氢气析出，锌溶解并产生氯化锌溶液，其总反应式为：（1）Zn+2HCl ZnCl2+H2 反应式（1）可简化为： Zn+2H+ Zn2+H2即锌和酸溶液的氢离子反应生成锌离子和氢

24、气，锌被氧化成锌离子，氢离子被还原成氢。阳极（氧化反应）：Zn Zn2+2e-阴极（还原反应）：2H+2e- H2以上析氢反应适用于活泼金属在其他酸溶液中的腐蚀，如硫酸、磷酸、氢氟酸和水溶性有机酸等，在这些酸溶液中只有氢离子是活泼的，硫酸根、磷酸根等都不参加电化学反应。从以上腐蚀反应可归纳出电化学腐蚀机理的要点有：（1）金属腐蚀时，还原速度等于氧化速度。（2）任何反应如果能分为两个或更多的氧化反应和还原反应，就叫做电化学反应。（3）腐蚀过程中阳极反应和阴极反应是相互依存的，所以降低任何一种反应的速度都可能延缓腐蚀，反之则加速腐蚀。（4）活化极化是在金属与电解质的反应界面上阻滞反应进行，而浓差极

25、化则是在电解质的扩散中阻滞反应进行。（5）由于阳极反应受到了阻滞而引起的金属或合金的腐蚀进程延缓甚至停止的过程，称为金属在腐蚀过程中的钝化。利用金属在许多介质中出现钝化的特点用于防腐设计，具有重要的实际意义。3.2.1电化学腐蚀的影响因素任何航空结构件或电子设备在周围环境（介质、温度、湿度、污染物等）与使用环境（温度、速度、压力、应力等）的长期作用下，都会面临发生电化学腐蚀而导致局部或整体损坏的问题。因此解决腐蚀损伤的措施也应该在各个阶段给予考虑。就一个飞机结构件而言，从其设计、制造、使用、维护四个先后顺序阶段来分析，影响电化学腐蚀的因素如下所示：设计过程：结构防腐标准、密封条件、工艺选择等。

26、制造过程：表面处理精度、工艺控制、运输储存的监控、热处理、装配条件等。使用过程：周围环境条件、人为操作因素等。维护过程：培训不够、维护和监控力度、修理方式等。3.2.2电化学腐蚀的损伤类型和防损措施3.2.2.1表面腐蚀损伤在金属表面发生的电化学腐蚀造成的损伤，在飞机各个结构件部位是非常常见的一种损伤方式。由于有些金属构件没有覆盖保护性涂层或镀层涂层受到损伤而脱落了，此时受损的金属外表面容易在水环境的条件下发生程度较轻的腐蚀损伤，通常表面呈现暗光、无光泽或暗条纹，损伤的结构是金属结构件变薄。表面腐蚀是一种较为均匀的腐蚀，也就是说发生电化学腐蚀时，被腐蚀消耗的阳极均匀地处在腐蚀环境中，剧烈程度大

27、致相同，如果不及时发现并治理，有可能进一步带来其他更严重的腐蚀损伤类型。针对表面腐蚀损伤，防损措施一般有采用保护性涂层和镀层，定期冲洗容易发生表面腐蚀损伤区域，使其在一定程度上抑制电化学腐蚀。3.2.2.2电偶腐蚀损伤在腐蚀介质中，一种金属与另外一种与之电位或活泼性不同的金属或非金属相互接触时，发生的腐蚀损伤定义为电偶腐蚀损伤。严格来说，在腐蚀发生进行过程中，阳极和阴极都发生了腐蚀，只是阳极的腐蚀程度远远比阴极大，阴极在腐蚀中有可能被极化而腐蚀，此种腐蚀损伤在金属表面常常留下白色或灰白色的粉状颗粒。飞机结构件中不同金属的连接件、搭接件、铆接件处是发生电偶腐蚀损伤的重灾区。针对电偶腐蚀损伤，防损

28、措施一般在连接件之间下功夫，比如绝缘垫片的引入、密封剂的隔离手段、缓蚀剂等。3.2.2.3缝隙腐蚀损伤当金属与金属或非金属、沉积物之间形成一定缝隙并在缝隙中存有腐蚀介质后，缝隙里发生的电化学腐蚀现象便可定义为缝隙腐蚀，缝隙腐蚀造成的损伤通常从缝隙处往外开始蔓延，严重程度从缝隙处的阳极向外扩散，因此在缝隙腐蚀前期是不容易被发现的。缝隙腐蚀通常存在一个严重化倾向作用，因为当缝隙中混入空气后，空气中的氧气在缝隙中发生吸氧反应，导致缝隙外的氯离子内迁，使酸性增加，加剧缝隙腐蚀进程。针对电偶腐蚀损伤，防损措施一般在缝隙处加入密封剂，以隔绝空气等腐蚀介质的进入。3.2.2.4点蚀损伤点蚀就是在金属表面产生

29、的细微点状腐蚀，腐蚀由外而内纵向发展，最终使金属造成结构性的破坏，对于缝隙内发生的点蚀而言，容易加剧缝隙发生疲劳断裂。点蚀也是点偶腐蚀的一种，当金属的氧化膜其中一小部分被破坏后，钝化状态下的氧化膜与活化状态下的破坏区域形成电偶电池，活化区域作为阳极继续被腐蚀，而周围的钝化区域继续被钝化，因此点状的腐蚀区域只能向金属内部纵向发展。防止点蚀损伤的措施和电偶腐蚀大同小异，都是尽可能的使金属与腐蚀介质隔离。3.2.2.5应力腐蚀开裂损伤应力腐蚀开裂是在腐蚀介质和拉伸应力的共同作用下产生的，拉伸应力的存在加剧了结构件自身电化学腐蚀的进程，使得原本较轻微的局部腐蚀在集中或交变的应力状态下变得更加严重。因此

30、，应力腐蚀开裂现象常常出现在铆接、焊接等传统机械连接方式的受力构件上。另一方面，金属结构件在制造加工过程中由于挤压或锻造的影响，极易产生裂纹，裂纹在使用过程中由于受电化学腐蚀和拉伸应力的作用，更为容易造成宏观上的开裂。针对应力腐蚀开裂损伤，一般通过增加压应力来抵消拉伸应力造成的影响，可通过喷丸或滚压的方法进行表面抗拉处理，以此在一定程度上减小拉伸应力的集中。3.2.3腐蚀等级的划分通过对腐蚀等级的科学划分，来制定相应的预防与控制腐蚀的措施方案，是防治腐蚀的基本性保障工作。在根据一架飞机的检查结果制定腐蚀等级时，应该考虑到机群中其他飞机上也潜在着类似的腐蚀。一般按照腐蚀的严重程度和损伤允许极限，

31、将腐蚀分为分为三个等级。3.3电化学腐蚀原因分析电化学腐蚀在飞机结构件上发生的范围非常广，产生电化学腐蚀最常见的原因是由两种不同金属之间由于存在电介质，从而使阳极金属被不断消耗。从这一过程可以得出，发生电化学腐蚀反应必须满足三个条件：（1）不同金属之间有接触（2）两种金属存在电位差（3）处于电介质环境下由于大部分飞机的金属结构件的主要成分为铝合金或其他合金材料，没有单一元素的纯金属，因此前两个条件是飞机的结构特点决定的不可避免，在防护工作中一般通过控制第三个条件来减缓腐蚀的速率。而水是腐蚀介质的主要来源。一旦飞机的易腐蚀部位存有过多水分而不能及时被排除，便会对结构件产生严重的腐蚀。飞机结构腐蚀包括应力腐蚀、电化学腐蚀、缝隙腐蚀、剥落腐蚀、丝状腐蚀、摩擦腐蚀等，而大部分类型腐蚀的本质都离不开电化学腐蚀，换句话说，电化学腐蚀是导致其他类型腐蚀的诱因。3.3.1人为原因人为原因对飞机结构件造成的电化学腐蚀主要包括飞机结构件制造或装配时产生的缺陷以及飞机结构件人为使用过程中造成的缺陷。飞机结构件制造缺陷：在飞机设计之初或制造之时，由于技术难度本身的限制，很难设计和制造出毫无任何微小缺陷的结构件。从飞机自身重量和结构性能两方面考虑，飞机在设