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鋁合金海運設備的表面防腐技術

2016-12-20 10:27:50 作者：本網整理來源：中國表面處理網分享至：

    在實際運用中，由于鋁制品自身抗腐蝕性很難滿足實際需求，為了提高其海上運輸的防腐能力及特殊環境下的使用期限，采用合理的防腐措施提高鋁制品的抗腐蝕性，同時海運前都應做好設備包裝防護避免表面防腐層破壞具有重要意義。

    一、腐蝕的原因分析

    鋁制品耐腐蝕性來源于其表面生成一層致密的氧化鋁薄膜，阻止了鋁的進一步氧化，純鋁在大氣、淡水、海水及中性溶液中不產生晶間腐蝕。但某海外電站項目的鋁制設備經海運（約40 天海上運輸）到達現場后表面仍出現“白斑”甚至出現大面積“粉末”。分析其原因是：鋁或鋁合金材質中的雜質或其他元素和鋁分別形成腐蝕原電池的正負級加速腐蝕，使得鋁材表面致密的氧化鋁膜破壞，耐腐蝕能力下降。

    某電站鋁制海運設備表面出現“白斑”甚至大面積“粉末”

    二、防腐方法

    1、鋁制設備表面氧化法

    （1）陽極氧化法

    陽極氧化法是在電解液中，以鋁板作為陰極材料通電，在鋁制品表面生成一層氧化膜的過程。使鋁合金表面能生成厚度為幾微米至幾百微米多孔蜂窩狀、具有雙層結構的氧化膜。但缺點是涂層的抗沖擊性、吸附性不理想，費工、費時、費材料。

    （2）化學氧化法

    化學氧化法是通過化學反應在表面生成一層厚度約在0.5～4靘具有良好吸附性的多孔氧化薄膜，同時可作為有機涂層的底層。這種方法設備簡單，操作便捷，成本低，效率高。常見的氧化方法主要有鉻酸鹽氧化法和堿性鉻酸鹽氧化法以及磷酸鹽-鉻酸鹽氧化法。

    （3）微弧氧化法

    微弧氧化法是一種新型鋁合金表面陶瓷化技術。采用高能密度的微等離子弧氧化鋁合金表面，使得所產生的膜層厚度與硬度在性能方面很好的提升，且工藝簡單，生產效率高，污染小，處理能力強。它不僅使得膜空隙小、孔隙率低、與基體結合緊密、摩擦因數小，并且擁有很高的耐腐蝕性與耐磨性。

    （4）激光熔覆法

    激光表面熔敷技術主要是通過把合金粉末亦或是陶瓷粉末放在高能光束下，用高能光束的能量快速提升它的溫度使它能夠融化，之后再讓它自然冷卻的一種表面強化方法。這種方法經濟效益比較高，它能夠在不改變基體性質的廉價金屬基材上創造出性能更高的合金表面，成本高。但是表面容易產生裂紋，實際操作影響因素較多。

    2、涂層處理

    （1）化學鍍處理

    化學鍍指的是一種新型的金屬表面處理技術，這種技術擁有工藝簡便和鍍層均勻以及節能環保和使用范圍廣等優點。在功能方面它的特點就是能夠提高加工件的耐磨導電性與潤滑性能等特殊功能；而在防護性能方面，則可以增加產品的耐蝕性與使用期限。通常來說會在鋁合金表面化學鍍需提前鍍鎳，再鍍其他金屬。最普遍的兩種方式分別為浸鋅-預鍍層法與直接化學鍍鎳。浸鋅-預鍍層法的不足是在濕潤的腐蝕環境中，鋅容易受到橫向腐蝕使得鎳層脫落。除此之外，浸鋅層還會對化學鍍鎳溶液產生壞的影響。

    （2）熱噴涂處理

    熱噴涂是通過特殊的手段將某種原液加熱，并使其在一定溫度條件下轉化為熔融或半熔融狀態下的液體，并將熔融物涂抹到受保護的金屬制品上，形成金屬保護層。熱噴涂工藝主要包括：火焰噴涂、爆炸噴涂、超音速噴涂、電弧噴涂、等離子噴涂、低壓等離子噴涂、水穩等離子噴涂等。能夠對除金屬之外的材質進行保護，其中包括塑料、合金、陶瓷等，可以看出，熱噴涂使用十分廣泛。

    但同時也應該注意到熱噴涂的弊端，即熱噴涂與被噴涂的物質在結合中還不完全，于物質表面存在著細小縫隙。

    （3）防腐涂料

    電站項目中，一些鋁制構件如精密機械零部件等不允許進行表面處理，應在構件表面涂防銹油來滿足其海運的防腐要求。該方法主要將防銹油通過噴漆、浸泡、擦抹等附于金屬表層與空氣隔絕，減少金屬與空氣接觸，從而對金屬起到保護，減少腐蝕。有時在進行防腐處理的基礎上可進行油漆。油漆防腐是將油漆涂抹在物品的四周表層、底部等，減少腐化物質的直接滲入，從而提高物質的防腐能力。