海洋钢铁件锌铝喷涂技术典型工程实例回顾

我国的热喷涂防腐蚀技术起步晚,在腐蚀严重的海洋环境中钢铁设施的热喷涂长效防护应用目前仍是空白.研究热喷涂锌、铝及其合金涂层在腐蚀严重的海洋环境中钢铁设施的热喷涂长效防护性能,对于人类开发和利用海洋具有重大的战略意义.介绍了喷涂锌铝涂层技术在国内外海洋平台、海上大桥和海上舰船等海洋钢铁构件的应用实例,结果表明,热喷涂锌铝及其合金涂层已成为一种成熟的近海和海洋钢铁设施的防护技术,经过适当封闭的热喷铝涂层在常温和高温下对处于飞溅区的钢结构均表现出优良的防腐蚀性能.     

电弧喷涂工艺参数对Zn-Al伪合金制模涂层性能的影响

为了提高电弧喷涂模具的复制精度和使用寿命,研究了喷涂工艺参数变化对电弧喷涂制模中Zn-Al伪合金金属壳的硬度和致密性的影响.试验采用Zn丝作阴极,Al丝作阳极进行电弧喷涂.在固定喷枪移动速度和喷涂角度为90°的条件下,分析得出,送丝速度和喷涂距离对伪合金涂层硬度、孔隙率影响较小,而电弧电压和压缩空气压力对伪合金涂层硬度、孔隙率影响较大,并通过正交分析法得出了电弧喷涂制备Zn-Al伪合金涂层的最佳工艺参数:电弧电压30 V,送丝速度5m/min,喷涂距离200mm,压缩空气压力0.5 MPa.最后分析了不同工艺参数下涂层的金相组织.     

新型热喷涂及其复合技术的进展

热喷涂由于可以在基体上快速获得性能优良的涂层而受到人们广泛关注.针对研究热点冷喷涂技术、低压等离子喷涂薄涂层、液体热喷涂技术的研究及其应用做了详细介绍,同时也介绍了热喷涂与激光复合技术的一些研究进展.此外,对近年来热喷涂领域中的新型喷涂设备的发展和前沿进行了文献综述,以期推动国内热喷涂技术的研究开发与应用.     

一种新型的热喷涂材料

热喷涂技术已经成为现代工业中不可或缺的一种重要技术,自热喷涂技术出现以来,人们就在不断寻找各种热喷涂材料,目前大部分金属和陶瓷都可采用热喷涂技术。高熵合金是近年来发展起来的一类新型合金,由于高混合熵效应导致这类合金具有许多优异的性能,适用于装备和零件的表面防护。利用热喷涂技术在装备和零件表面制备高熵合金涂层,可以充分发挥高熵合金的耐磨、防腐等性能,有效提高装备使用寿命。简要阐述了高熵合金的定义、组织结构和性能特点,展望了热喷涂高熵合金涂层的应用前景,并分析了高速电弧喷涂FeCrNiCoCu(B)高熵合金涂层的微观组织和常规力学性能。     

冷喷涂Zn-Al合金涂层组织结构和力学性能研究

以Q235钢为基体制备高压冷喷涂Zn-Al合金涂层,研究了基体粗糙度对冷喷涂Zn-Al合金涂层组织结构、显微硬度和结合强度的影响。研究表明,冷喷涂Zn-Al合金涂层具有致密的组织结构,涂层孔隙率在0.5%以下,并且在喷涂过程中没有产生粉末相变和氧化,随着基体粗糙度增加,涂层-基体界面的机械咬合得到明显改善。基体粗糙度对涂层显微硬度的影响主要集中在涂层-基体界面附近,随着基体粗糙度增加,该界面附近涂层的显微硬度随之增加,而远离该界面的涂层显微硬度受基体粗糙度的影响不大。基体粗糙度对涂层结合强度有显著影响,当基体粗糙度由1.6增加到10.2μm时,涂层结合强度由7.5增加到46.4 MPa,拉伸断裂失效模式由粘着断裂转变为粘着断裂、粘聚断裂的复合失效模式。     

热喷涂技术制备铁基非晶涂层的研究进展

热喷涂技术可用于表面防护和强化,被大量应用到各行各业。由于热喷涂技术具有冷却速率很快的特点,满足形成非晶的基本条件,同时Fe基非晶合金具有耐磨耐腐蚀等优异的性能,所以用该技术制备得到的铁基非晶合金涂层性能优良,能给好多行业带来经济效益。将对等离子喷涂、超音速火焰喷涂等热喷涂技术制备铁基非晶涂层的研究进展进行综述。     

热喷涂制备纳米涂层的研究进展

介绍了热喷涂制备纳米涂层的方法,主要是间接喷涂法和直接喷涂法.并简要介绍了国内外研究动态和水平,分析了热喷涂制备纳米涂层所面临的一些难题及现有的解决方法和措施,展望了热喷涂技术在未来制备纳米涂层方面的发展.     

镁合金表面热喷涂铝基涂层研究进展

介绍了镁合金表面热喷涂技术的特点及国内外采用热喷涂技术为镁合金表面提供Al涂层防护的研究现状,指出了镁合金表面热喷涂技术获得Al涂层在防护中存在的不足,从喷涂工艺和喷涂材料的角度分析了镁合金表面热喷涂Al涂层技术的发展趋势,并提出了今后镁合金表面热喷涂Al涂层防护工作需要解决的两个主要问题:降低热喷涂Al涂层的孔隙率和从材料本身提高Al涂层的耐磨防腐性能。     

Q235钢电弧喷涂长效防护金属涂层的腐蚀行为

电弧喷涂Zn,Al及其合金涂层应用广泛,但不同喷涂层体系防腐蚀性能的优劣一直争议不断,有必要对各喷涂层的防腐蚀性能进行更加细致的分析。采用电弧喷涂技术在Q235钢表面喷涂了Al,ZnAl15,AlMg5及Zn+Al双丝涂层。研究了4种喷涂层在3.5%NaCl(质量分数)溶液中的耐浸泡腐蚀性能及电化学行为,用扫描电镜和X射线衍射仪分析了喷涂层表面组织形貌及腐蚀产物的形貌及相结构。结果表明:Al,ZnAl15,AlMg5喷涂层中各成分分布较均匀;Zn+Al双丝伪合金喷涂层中有纯Zn、纯Al和Zn-Al合金微区,各微区成分不均匀易导致选择性腐蚀或形成微电池;阳极金属涂层阴极保护作用由高到低依次为ZnAl15Zn+AlAlMg5Al,耐蚀性优劣依次为ZnAl15AlMg5AlZn+Al。     

一种新型的热喷涂材料

热喷涂技术已经成为现代工业中不可或缺的一种重要技术，自热喷涂技术出现以来，人们就在不断寻找各种热喷涂材料，目前大部分金属和陶瓷都可采用热喷涂技术。高熵合金是近年来发展起来的一类新型合金，由于高混合熵效应导致这类合金具有许多优异的性能，适用于装备和零件的表面防护。利用热喷涂技术在装备和零件表面制备高熵合金涂层，可以充分发...     

含Zn-Al磷酸盐防腐蚀涂层的制备与腐蚀机理研究

为制备出具有更高耐蚀性、尤其是耐海洋气候腐蚀的Zn-Al基金属陶瓷涂层,以磷酸二氢铝作为粘结剂,氧化镁、氧化锌作为固化剂,锌、铝粉作为填料,聚四氟乙烯作为助剂,制备了一种含Zn-Al磷酸盐防腐蚀涂料,通过空气喷涂后热固化的方式在300M高强钢表面制备出含Zn-Al磷酸盐防腐蚀涂层,并对涂层进行了中性盐雾试验以及电化学试验,采用扫描电镜和能谱分析形貌及成分。结果表明:涂层中性盐雾腐蚀寿命达到1 000 h;涂层的自腐蚀电位低于基体,能为基体提供阴极保护;含Zn-Al磷酸盐防腐蚀涂层的腐蚀过程分为4个阶段,涂层的主要防护机制为金属粉的牺牲阳极作用和腐蚀产物的屏蔽效应。     

机械镀Zn-Al合金镀层的耐腐蚀性能研究

为了增强机械镀镀层的耐腐蚀性能,采用机械镀方法,以含铝5%(质量分数)的Zn-Al合金粉为原料,在Q235钢材基体表面制备了Zn-Al合金镀层。利用扫描电镜(SEM)表征了合金镀层的截面和断面形貌;采用极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)分析了合金镀层在3.5%NaCl溶液中的电化学行为;通过中性盐雾腐蚀实验分析了合金镀层的耐蚀性,并采用XRD分析了镀层的盐雾腐蚀产物。结果表明,Zn-Al合金镀层由葫芦状的Zn-Al合金颗粒交错互嵌堆积而成,镀层颗粒之间以类似隼接的连接方式搭接“卡锁”;与机械镀Zn层相比,Zn-Al合金镀层的腐蚀电位正移了209 mV,腐蚀电流密度仅为纯Zn镀层的7.1%左右,极化电阻为纯Zn镀层的14倍;Zn-Al合金镀层的容抗弧半径明显大于纯Zn镀层的弧半径,且Q_dl较纯锌层减小;纯Zn镀层出现白锈和红锈的时间分别为24和362 h,而Zn-Al合金镀层出现白锈和红锈的时间为48和504 h。Zn-Al合金镀层的耐中性盐雾腐蚀性能明显优于纯Zn镀层,合金镀层对电荷转移具有更好的抑制作用,且Zn-Al合金镀层的腐蚀产物结构致密,可增强物理屏蔽功能。     

机械镀锌-锰、锌-铝-锰合金工艺及镀层的耐蚀性能

为了获得性能良好的含锰合金镀层,以机械镀锌和机械镀锌-铝工艺为基础,通过调整活化剂和促进剂的种类及用量,开发了机械镀锌-锰合金工艺.利用该工艺可在钢基表面获得不同配比的锌-锰及锌-铝-锰合金镀层,对镀层进行了5%NaCl溶液喷雾加速腐蚀试验及全浸加速腐蚀试验,并与机械镀锌层进行了对比.结果表明,各种配比的锌-锰合金镀层的耐蚀性能优于机械镀锌层,且其耐蚀性随着锰含量的增加而增加;锌-铝-锰合金镀层的耐蚀性能比镀锌层提高数十倍.     

物理气相沉积在镁合金表面防护领域的研究现状

镁合金表面耐腐蚀性能、耐磨性能较差,物理气相沉积(PVD)镀膜技术是一种提高镁合金表面性能的有效方法。总结了PVD镀膜防腐蚀层和耐磨层的特性,分析了涂层耐腐蚀耐磨的机理和存在的不足。综述了镁合金表面PVD膜层的研究进展,阐述了物理气相沉积技术对镁合金的表面改性的应用现状,并对该技术在镁合金上的发展进行了概括,指出了目前PVD技术在镁合金表面防护领域的新前景,为今后PVD技术对镁合金表面防护的研究与发展提供了相关参考。     

Study on growth factors of intermetallic layer within hot-dipped 25% Al-Zn alloy coating on steel

25% A1-Zn alloy coating performs better than hot dip galvanized coating and 55% A1-Zn-Si coating with regard to general seawater corrosion protection. This study deals with the interfacial intermetallic layer’s growth, which affects considerably the corrosion resistance and mechanical properties of 25%A1-Zn alloy coatings, by means of three-factor quadratic regressive orthogonal experiments. The regression equation shows that the intermetallic layer thickness decreases rapidly with increasing content of Si added to the Zn-Al alloy bath, increases with rise in bath temperature and prolonging dip time. The most effective factor that determined the thickness of intermetallic layer was the amount of Si added to Zn-Al alloy bath, while the effect of bath temperature and dip time on the thickness of intermetallic layer were not very obvious.     

乙醇胺添加剂对AZ91D镁合金表面磷化膜耐蚀性能的影响研究

以磷酸盐化学转化膜为研究体系,采用动电位极化和交流阻抗分析方法及检测手段,研究乙醇胺添加剂及其浓度对AZ91D镁合金磷化膜耐蚀性能的影响.研究发现,(1)乙醇胺(MEA)作为添加剂可有效改善AZ91D镁合金表面磷化膜的耐蚀性能.在MEA添加量为1.2g/L时,磷化膜的耐蚀性最好.添加乙醇胺1.2g/L时制备的磷化膜,在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的耐蚀性能比AZ91D镁合金基体提高了10倍;(2)MEA浓度在0.4～1.2g/L时,磷化膜的R_(ct)随MEA浓度增加成线性增长关系.MEA浓度1.2g/L时达到最大值.磷化膜的R_p在MEA浓度为1.2g/L时达到最高值.当MEA浓度继续增加时,R_p明显下降.MEA浓度控制在0.8＜C_(MEA)＜1.6g/L时获得的磷化膜的耐蚀性能最好.     

Technology Optimized Test on the Cutter of Agricultural Machine by Flame Spraying and Remelting NiWC Alloy

In order to solve the problemof the machine for chopping and returning stubble into soil high-priced and short-lifetime, wear-resistance coating was made on the substrate of 45# steel by flame spraying and remelting NiWC alloy. By means of orthogonal test and multiple factors variance analysis, how the test factors influence the wear-resistance was studied.The technology parameters of flame spraying and remelting NiWC alloy were optimized as follows: coating matching,65% Ni60 35% WC; preheat temperature ,450 ℃; acetylene flow, 1000 L/h; spraying distance ,40 mm.     

铝合金船舶的腐蚀防护技术现状与展望

针对国内外铝合金船舶的船体、空舱、海水管路系统、艉板法兰等部位的铝合金腐蚀现状进行了调研分析,发现船体基本采用涂料+铝合金牺牲阳极的方法进行保护,效果良好;而空舱、海水管路系统和艉板法兰等部位,却因防腐措施不到位分别存在一定的腐蚀问题。文章结合青岛海洋腐蚀研究所多年积累的铝合金实海腐蚀研究资料,在对相应部位腐蚀问题客观分析的基础上,分别对铝合金船舶的牺牲阳极阴极保护、防腐防污涂层保护、微弧氧化处理和电绝缘保护等腐蚀防护技术,在使用过程中存在的问题以及相应应对措施进行了分析总结,同时对铝合金船舶各项腐蚀防护技术的发展前景以及需要解决的问题进行了展望。     

AZ31B镁合金铈基-植酸复合转化膜研究

为了进一步提高镁合金转化膜防腐性能的影响,将铈基转化复合于在AZ31B镁合金植酸转化膜表面,制备了一种铈基一植酸复合转化膜,应用析氢实验、Tafel分析方法及SEM、EDS对AZ31B镁合金不同转化膜的防腐性能及表面微观结构及成份进行了研究。结果表明复合转化膜表面主要由C、O、P、Ce、Mg及Al元素所组成,复合转化膜相比于植酸转化膜及铈基转化膜具有更好的致密性,从而复合转化膜相比于植酸转化膜及铈基转化膜具有更好的防腐性能。     

梯度结构羟基磷灰石生物活性涂层的性能

采用等离子喷涂系统在Ti6Al4V钛合金基体表面制备出真有梯度结构的羟基磷灰石生物活性梯度涂层,利用纳米硬度计等手段分析了生物活性涂层的梯度结构．结果表明：金属基体与陶瓷界面区域的弹性模量和硬度呈梯度变化;生物活性功能涂层的表面具有典型的多孔结构特征,整个涂层沿垂直基体方向从底层致密结构向表面层多孔结构过渡;涂层的成分从生物稳定性的底层至生物活性的表面层呈梯度变化,涂层表面成分为具有生物活性的羟基磷灰石．涂层的这种结构特征保持了涂层的生物活性,提高涂层与基体的结合强度（48．6MPa）。