海洋中蘊(yùn)藏著豐富的自然資源，海洋的開發(fā)不僅具有重要的經(jīng)濟(jì)意義，更能體現(xiàn)一個(gè)國家的科技水平與科研能力?，F(xiàn)今，隨著海洋開發(fā)力度的增加，海底石油輸送管道、深海鉆井平臺(tái)、海上跨海大橋等海上產(chǎn)業(yè)設(shè)施數(shù)量逐年上升。海洋環(huán)境惡劣的腐蝕特點(diǎn)，必然會(huì)對海上金屬構(gòu)件產(chǎn)生極其嚴(yán)重的腐蝕。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年世界上因腐蝕產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失占全球國民生產(chǎn)總值的3.4%，海洋構(gòu)筑物的腐蝕占到其中的三分之一。因此，對海洋環(huán)境腐蝕特點(diǎn)充分認(rèn)識(shí)以及選擇合適的方法對海上金屬構(gòu)件進(jìn)行防護(hù)具有特別的經(jīng)濟(jì)意義。
海水中含有大量的鹽類，導(dǎo)電性良好，構(gòu)成一種天然良好的電解質(zhì)溶液，因而處于其環(huán)境中的金屬構(gòu)筑物會(huì)遭受特別嚴(yán)重的腐蝕。若根據(jù)處于海洋環(huán)境中的特點(diǎn)不同分類，可將海洋腐蝕環(huán)境分為幾個(gè)區(qū)域：大氣區(qū)、飛濺區(qū)、潮差區(qū)、全浸區(qū)以及海泥區(qū)。
2.1 激光熔覆技術(shù)在海洋防腐中的應(yīng)用
S355是一種在海洋環(huán)境中普遍使用的結(jié)構(gòu)鋼，其力學(xué)性能與Q345鋼相近。由其制造的海洋構(gòu)筑物在海洋環(huán)境中會(huì)受到嚴(yán)重的腐蝕。在S355鋼材表面制備了Al-Ni-TiC-CeO2 復(fù)合材料熔覆層。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)設(shè)置熔覆掃描速度為7.5mm/s時(shí)，可以獲得稀釋率小于5%的熔覆層。分析熔覆掃描速度分別為6、7、7.5、8mm/s的樣品極化曲線，可以發(fā)現(xiàn)7mm/s的熔覆層自腐蝕電位較高、自腐蝕電流密度較低，在這幾種掃描速度的樣品中具有最好的耐蝕性能。對比普通S355結(jié)構(gòu)鋼與熔覆之后的結(jié)構(gòu)鋼試樣，可以大大提高抗腐蝕性能。Al-Ni-TiC-CeO2 復(fù)合材料熔覆層不僅能有效提高基材耐蝕性能，同樣改善了基材的耐磨性能以及硬度，可有效提高基材使用壽命。 服役于沿海地區(qū)的水閘液壓啟閉機(jī)活塞桿，處于浪花飛濺區(qū)與潮差區(qū)，腐蝕條件惡劣，極易發(fā)生腐蝕?；鹧鎳娡恳约暗入x子噴涂等傳統(tǒng)的表面技術(shù)存在孔隙率高、結(jié)合強(qiáng)度差等缺點(diǎn)，對比激光熔覆的良好熔覆特點(diǎn)，以鐵基、鎳基、鈷基合金粉末為熔覆材料，采用激光熔覆技術(shù)改進(jìn)桿件的耐蝕性能。 并認(rèn)為該項(xiàng)技術(shù)有望取代傳統(tǒng)鍍鎳、鉻技術(shù)，成為活塞桿耐蝕防護(hù)新手段。核電站海水泵葉輪在海水中浸泡極易遭受腐蝕，同時(shí)在高速海水中，會(huì)遭受空泡腐蝕。針對這一問題，配置了三種合金熔覆粉末，用以提高316基材的耐蝕性能，結(jié)果顯示，當(dāng)合金粉末中存在高鉻、高鎳時(shí)，可獲得由大量奧氏體加少量馬氏體組成的熔覆層，顯著解決葉輪遭受的腐蝕問題。總體來看，可根據(jù)金屬構(gòu)件的腐蝕環(huán)境，而配置相應(yīng)的合金粉末，達(dá)到改善耐蝕性能的目的。例如在海洋大氣區(qū)，可選用不銹鋼等耐蝕能力一般的材料，處于浪花飛濺區(qū)或潮差區(qū)的，則可在鎳基粉末中添加耐磨組分，從而提高材料在該區(qū)域的適應(yīng)性。1）熔覆層表面為粗糙表面，對表面有要求的構(gòu)件需在應(yīng)用時(shí)進(jìn)行機(jī)加工處理；2）熔覆層的均勻性、產(chǎn)品穩(wěn)定性以及配套裝置達(dá)不到工業(yè)生產(chǎn)要求；3）相關(guān)理論研究系統(tǒng)性差。對合金凝固、材料內(nèi)部變化、熔覆層溫度場等研究不透徹。隨著人類對海洋探索的深入，更多的金屬設(shè)備構(gòu)件將在海洋中投入應(yīng)用。研究海洋腐蝕環(huán)境對金屬構(gòu)件的腐蝕特點(diǎn)以及如何做到更好的防護(hù)顯得尤為重要。激光熔覆技術(shù)可根據(jù)相應(yīng)金屬部件的腐蝕防護(hù)需求，制備滿足需求的耐蝕合金熔覆層，這在未來的海洋防腐中，必將占據(jù)不可替代的位置。
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