海水腐蚀的特点
1、海水是典型的电解质溶液,对金属进行电化学腐蚀作用。海水腐蚀的阳极极化阻滞对于大多数金属(如铁、钢、铸铁、锌、镉等)都很小,因而腐蚀速度相当快。只有极少数易钝化金属,如钛、锆、钽、铌等才能在海水中保持钝态,具有显著的阳极阻滞作用。
2、除镁及其合金外,绝大多数海洋结构材料在海水中腐蚀都是由氧的去极化控制的阴极过程。一切有利于供氧的条件,如海浪、飞溅、增加流速,都会促进氧的阴极去极化反应,促进钢的腐蚀。
3、海水中易出现小孔腐蚀,孔深也较深。
当前防腐主流工艺包括溶剂型油漆、电镀热喷涂以及酸性磷化、传统喷砂除锈等。其中最普遍的方式是在金属表面喷/衬、镀、涂上一层耐蚀性较好的金属或非金属物质。 而想要取得出色的防腐蚀效果,就需满足结构紧密,完整无孔,不透介质,与基本金属有良好的结合力,高硬度、高耐磨、分布均匀等要求 。
但传统电镀及喷涂涂层结合力差,易产生裂纹剥落,使用周期短,而海洋装备处于复杂多变的海洋环境中,安装和维修不仅价格昂贵,且操作较为困难。因此海洋装备材料在建造和服役期间,要充分考虑评估各种载荷单独或复合作用的影响,确保材料满足服役要求。
激光熔覆材料主要包括镍基、铁基、钴基、铜基自熔合金、以及上述合金与碳化物(WC、TiC、SiC等)颗粒组成的金属陶瓷复合粉末以及AI203、Zr02等陶瓷材料等。适用的工件基材包括钢铁、铝合金、铜合金、镍合金和钛合金等。
利用激光熔覆技术对海洋机械进行修复与再造,激光熔覆层与基体为冶金结合,同时可较好选取熔覆材料填补较大的沟痕、坑、洞等缺陷,是传统刷镀、喷涂、涂料等维修工艺无法比拟的。
在我国海洋机械应用中,铁基的金属材料占主导地位、同时,金属材料的失效(诸如腐蚀、磨损。疲劳等)大多发生零部件的工作表面,需要对表面进行强化。为满足工件的服役条件而采用大块的价格昂贵的金属符合材料制造,不仅浪费材料,而且成本高。利用激光熔覆技术在铁基零部件上熔覆昂贵的有色金属材料可获得更加轻量化、具有硬度高。耐磨性好。耐腐蚀。耐高温。抗氧化等综合性能的零部件,可较好解决海洋机械的维修工作。