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金屬表面處理技術保海洋裝備“腐蝕不侵”

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金屬表面處理技術保海洋裝備“腐蝕不侵”

發布日期:2018-04-06 作者: 點擊:

國務院2015年5月19日發布了《中國制造2025》,部署全面推進實施制造強國戰略。其中,海洋工程裝備及高技術船舶被“圈定”為十大重點領域之一,這將對船舶及海洋工程裝備制造業發展產生深遠影響。


未來十年海洋工程裝備和高技術船舶發展方向與重點主要在以下幾個方面:(1)海洋資源開發裝備;(2)海洋空間資源開發裝備;(3)綜合試驗檢測平臺;(4)高技術船舶;(5)核心配套裝備。


而想要實現《中國制造2025》的戰略目標,加快提升我國海洋工程裝備及高技術船舶的工業技術水平,必須重視海洋裝備的防腐蝕能力,保證海洋裝備的品質性能。


鎳鎢合金添加劑海洋是一個嚴苛的腐蝕環境,這主要是因為海水當中蘊藏著豐富的礦物質鹽,因此極易和金屬制成的海洋裝備形成原電池,出現微觀腐蝕。另外海洋中的許多生物會附著在裝備機體上,不但降低了裝備的運行速度,還會分泌有機酸或還原形成二氧化硫、硫化氫等強腐蝕性物質,從而對裝備機體造成從微觀到介觀、再到宏觀的跨尺度復合損傷。


腐蝕區域不同,腐蝕特點也不盡相同。主要的腐蝕形式有均勻腐蝕、點蝕、縫隙腐蝕、沖擊腐蝕、空泡腐蝕、磨蝕、電偶腐蝕等等,這些腐蝕類型往往與海洋裝備的結構設計或冶金因素有關。而造成裝備在海洋腐蝕現象的因素主要有化學因素、物理因素、生物因素、區域因素、壓力因素以及沖蝕因素等。鎳鎢合金添加劑


除了腐蝕因素外,由于海洋裝備還可能需在不同海洋區域進行不斷的下潛和上浮,因此還面臨著許多不同形式的力學損失問題。例如隨著下潛深度的增加,交變載荷的幅值也會越來越大,基體材料出現低周疲勞的情況在所難免。而由于點蝕等因素存在,基體材料出現力學損傷的臨界條件則會變得越來越低。


因此,為了保證海洋裝備的安全運行和服役,通過必要的技術手段對裝備基體材料進行保護就顯得格外重要。


對于海洋裝備基體材料的表面防護,主要通過3個途徑加以實現:


(1)表面處理增強基體的防腐蝕性能和耐疲勞性能;


(2)利用陰極保護法對基體材料進行耐蝕保護;


(3)通過涂層的方法對基體材料進行綜合保護。


1、基材表面處理的應用


在基體材料應用方面,如我國的深潛器,所使用的是一種屈服強度不小于785MPa的高強度、高韌性、可焊接耐壓殼體用鋼。通過特殊的金屬表面處理技術大大提升了鋼材的耐海水腐蝕和抗壓力性能。


2、陰極保護法的應用


由于鋼材自身的性能特點,即使能在一定程度和范圍內抵抗腐蝕,但終究不能滿足防腐的要求、因此,必須對鋼材基體進行其他必要的防腐措施。陰極保護法就是從電化學的角度對材料基體實施保護的一種方法,其基本原理是向被保護金屬上輸入一定數量的電子,使其保持在還原態從而得到保護。


3、涂層防護法的應用


陰極保護法雖在一定程度上減輕電化學的腐蝕,但很多時候無法避免來自海洋生物的化學腐蝕,無法完全隔離基體材料與腐蝕介質。因此,外加涂層就顯得尤為重要?,F在的艦船保護措施也主要是利用陰極保護和涂層保護相結合的方法。


隨著海洋污染程度的不斷增加,使得海水環境更加復雜化,也使得海水環境中的金屬腐蝕問題更加突出。未來,必然對海洋裝備的防腐蝕性提出更高的要求。


本文網址:http://www.burgosfera.com/news/372.html

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