铝合金海运设备的表面防腐技术

2016-12-20 10:27:50 作者：本网整理来源：中国表面处理网分享至：

    在实际运用中，由于铝制品自身抗腐蚀性很难满足实际需求，为了提高其海上运输的防腐能力及特殊环境下的使用期限，采用合理的防腐措施提高铝制品的抗腐蚀性，同时海运前都应做好设备包装防护避免表面防腐层破坏具有重要意义。

    一、腐蚀的原因分析

    铝制品耐腐蚀性来源于其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止了铝的进一步氧化，纯铝在大气、淡水、海水及中性溶液中不产生晶间腐蚀。但某海外电站项目的铝制设备经海运（约40 天海上运输）到达现场后表面仍出现“白斑”甚至出现大面积“粉末”。分析其原因是：铝或铝合金材质中的杂质或其他元素和铝分别形成腐蚀原电池的正负级加速腐蚀，使得铝材表面致密的氧化铝膜破坏，耐腐蚀能力下降。

    某电站铝制海运设备表面出现“白斑”甚至大面积“粉末”

    二、防腐方法

    1、铝制设备表面氧化法

    （1）阳极氧化法

    阳极氧化法是在电解液中，以铝板作为阴极材料通电，在铝制品表面生成一层氧化膜的过程。使铝合金表面能生成厚度为几微米至几百微米多孔蜂窝状、具有双层结构的氧化膜。但缺点是涂层的抗冲击性、吸附性不理想，费工、费时、费材料。

    （2）化学氧化法

    化学氧化法是通过化学反应在表面生成一层厚度约在0.5～4靘具有良好吸附性的多孔氧化薄膜，同时可作为有机涂层的底层。这种方法设备简单，操作便捷，成本低，效率高。常见的氧化方法主要有铬酸盐氧化法和碱性铬酸盐氧化法以及磷酸盐-铬酸盐氧化法。

    （3）微弧氧化法

    微弧氧化法是一种新型铝合金表面陶瓷化技术。采用高能密度的微等离子弧氧化铝合金表面，使得所产生的膜层厚度与硬度在性能方面很好的提升，且工艺简单，生产效率高，污染小，处理能力强。它不仅使得膜空隙小、孔隙率低、与基体结合紧密、摩擦因数小，并且拥有很高的耐腐蚀性与耐磨性。

    （4）激光熔覆法

    激光表面熔敷技术主要是通过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温度使它能够融化，之后再让它自然冷却的一种表面强化方法。这种方法经济效益比较高，它能够在不改变基体性质的廉价金属基材上创造出性能更高的合金表面，成本高。但是表面容易产生裂纹，实际操作影响因素较多。

    2、涂层处理

    （1）化学镀处理

    化学镀指的是一种新型的金属表面处理技术，这种技术拥有工艺简便和镀层均匀以及节能环保和使用范围广等优点。在功能方面它的特点就是能够提高加工件的耐磨导电性与润滑性能等特殊功能；而在防护性能方面，则可以增加产品的耐蚀性与使用期限。通常来说会在铝合金表面化学镀需提前镀镍，再镀其他金属。最普遍的两种方式分别为浸锌-预镀层法与直接化学镀镍。浸锌-预镀层法的不足是在湿润的腐蚀环境中，锌容易受到横向腐蚀使得镍层脱落。除此之外，浸锌层还会对化学镀镍溶液产生坏的影响。

    （2）热喷涂处理

    热喷涂是通过特殊的手段将某种原液加热，并使其在一定温度条件下转化为熔融或半熔融状态下的液体，并将熔融物涂抹到受保护的金属制品上，形成金属保护层。热喷涂工艺主要包括：火焰喷涂、爆炸喷涂、超音速喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂、低压等离子喷涂、水稳等离子喷涂等。能够对除金属之外的材质进行保护，其中包括塑料、合金、陶瓷等，可以看出，热喷涂使用十分广泛。

    但同时也应该注意到热喷涂的弊端，即热喷涂与被喷涂的物质在结合中还不完全，于物质表面存在着细小缝隙。

    （3）防腐涂料

    电站项目中，一些铝制构件如精密机械零部件等不允许进行表面处理，应在构件表面涂防锈油来满足其海运的防腐要求。该方法主要将防锈油通过喷漆、浸泡、擦抹等附于金属表层与空气隔绝，减少金属与空气接触，从而对金属起到保护，减少腐蚀。有时在进行防腐处理的基础上可进行油漆。油漆防腐是将油漆涂抹在物品的四周表层、底部等，减少腐化物质的直接渗入，从而提高物质的防腐能力。