鋁合金船舶的腐蝕防護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀與展望-在線瀏覽
2024-09-19 15:55本頁面
【正文】 蝕、縫隙腐蝕、晶 間腐蝕、剝落腐蝕和應(yīng)力腐蝕開裂等［6］。圖 2 某艇 5 號空艙腐蝕照片F(xiàn)ig. 2 Macrophoto of corrosion of 5 empty cabin on certain boat鋁合金船舶的腐蝕情況海洋環(huán)境是比較嚴(yán)酷的環(huán)境，對處于該工作環(huán)境中 的鋁合金的防腐要求更高。目前，鋁合金船舶的腐蝕基本情 況如下: ①船體的腐蝕防護(hù)一般采用涂料 + 鋁合金犧牲 陽極的方法。涂層方面未出現(xiàn)大面積脫 落，只有少數(shù)幾艘艇涂層漆膜局部受到機(jī)械刮傷而出現(xiàn) 局部缺陷，如圖 1 所示。對幾艘在塢艇的空艙檢查發(fā)現(xiàn)，空艙艙壁普 遍存在點(diǎn)腐蝕。③ 鋁合金管海水管路 存在電偶腐蝕現(xiàn)象。但調(diào)研發(fā)現(xiàn)， 仍有部分鋁合金管路與鋼質(zhì)管路直接相連，并未采取相 應(yīng)的電絕緣措施。個別艇的艉軸管架端部、艉封板與艉板法蘭連接的 螺栓孔也出現(xiàn)了腐蝕。當(dāng) 具備形成沖刷條件或氣蝕條件時(shí)，尾板法蘭則相繼產(chǎn)生 沖刷腐蝕、空泡腐蝕和各種腐蝕疊加，直至形成穿孔。目前國外最為普遍采用的是在艇體外板( 有防腐涂 層)設(shè)置犧牲陽極。 對于鋁船體，必須選用電 極電位足夠負(fù)的鋁合金犧牲陽極來對它進(jìn)行陰極保護(hù)， 同時(shí)要考慮陽極具有良好的溶解特性及電位不能過負(fù)而 導(dǎo)致鋁發(fā)生堿腐蝕［7 － 8］。 犧牲陽極使用螺 栓 固 定， 陽極中的“鐵蕊”必須使用鋁蕊，螺栓必須使用鋁質(zhì)螺 栓［9］。另外，目前僅有針對鋼質(zhì)船舶的犧牲陽極設(shè)計(jì)標(biāo) 準(zhǔn)，還沒有成熟的能適用于鋁合金船舶犧牲陽極保護(hù)的 相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和設(shè)計(jì)方法。3. 2 鋁合金船用防腐防污涂料鋁合金船船底和水線以上部位所處的腐蝕環(huán)境不 同，船底主要是天然海水的滲透侵蝕作用和水生物的附 著，水線以上部位主要是鹽霧腐蝕作用和大氣老化作 用，因此，船底和水線以上部位對防腐漆的要求不完全 相同。 而水線以上部位 的底漆應(yīng)具有優(yōu)良的耐鹽霧性能，如環(huán)氧聚酰胺類底 漆、聚氨酯類底漆和氯化橡膠類底漆［10］。 我 國 海 軍 XX 艇 的 防 銹 底 漆 為 H900X 環(huán)氧防銹漆。因此，除了要涂裝 防腐涂料外，還必須涂裝防污涂料。現(xiàn)在普遍應(yīng)用 的是環(huán)保型無錫自拋光防污涂料和低表面能防污涂料。我國海軍 XX 艇的防污漆為 859 長效船底防污漆， 該漆不含有機(jī)錫 D. D. T 和氧化亞銅，符合國際海事組 織有關(guān)控制船上使用防污涂料的國際規(guī)范。隨著對涂料性能要求的不斷提高，性能優(yōu)越的 氟碳涂料或者環(huán)氧、丙烯酸改性的氟碳涂料也開始應(yīng)用 到鋁合金的配套涂層體系中。它采用較高的能量密度，將陽極氧化工作區(qū)從法拉第區(qū)引入到高壓放電區(qū)，通過電化學(xué)、熱化學(xué)及等離子 體化學(xué)等的共同作用，在 Al，Mg，Ti，Nd 等有色金屬 表面原位形成陶瓷質(zhì)氧化膜［13］。而與 常規(guī)陽極氧化比較，微弧氧化對工件的前處理要求不苛 刻，因而工件的表面狀態(tài)對工藝的影響不大。表 1 鋁合金微弧氧化膜和陽極氧化膜比較Table 1 Comparison of aluminum alloy microarc oxidation film and anodic oxide film Properties Microarc oxidation film Anodic oxidation film Maximum thickness / μmVickers hardness / MPaＲelative pore area / %200 ～ 3001 500 ～ 2 5000 ～ 4050 ～ 80300 ～ 500＞ 40＞ 300 ( closegrainedK2 Cr2 O7 )Low5 % Salt spray test / h＞ 1 000Breakdown voltage / V2 000Uniform inside and outside surfaceGood flexibility to 0. 037 μmContaining α Al2 O3 ，Uniformity of the film“Sharp edge”defectFlexibilityＲoughnessMore brittleCommonlyAmorphous structureMicrostructure of filmγAl Ocrystal phase2 3目前，對于鋁合金船的空艙腐蝕問題，雖然涂層是解決方法之一，但由于該型船輕便快捷的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要 求，涂層的使用既增加了重量，又增加了消防安全隱 患，因此不宜使用。因 此，相對于涂裝而言，下一步應(yīng)考慮將微弧氧化技術(shù)作 為空艙
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