铝合金舰船的防腐蚀措施
2016-06-30 10:47:34 作者:本网整理 来源:中国有色金属报 分享至:

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    铝合金的防腐蚀是指船体的防腐蚀,实质上是关乎舰船的使用寿命,而船体的耐腐蚀性能,取决于原材料的抗腐蚀性能和修造船体的防腐蚀工艺措施,特别是船体完工以后所采取的防腐蚀措施。


  
  包覆保护层


    中国造船部门曾在上世纪60年代中期对铝合金船体用氧乙炔焰喷涂聚氯醚塑料与用过氯乙烯漆防腐蚀作过试验,发现:前者与阳极氧化铝合金板表面粘结不牢,很容易剥落;后者的粘力也很差,舰船航行时,由于水流冲击,很快就把船底大面积漆膜剥落下来。结果表面它们不适合作铝合金船体的防腐蚀保护膜。后来又试过包玻璃钢,但是由于在船艇壳上包玻璃钢工艺复杂,费用高,操作技术复杂不易掌握,碰坯后不易修复等缺点,因而包玻璃钢也不适用。


    后来采用GNA型氯丁橡胶作为包覆材料取得了好的结果,夏天炎热期船体在海水中停留30天后上架检查,虽有局部小点碰破处,稍用油漆点补即完好如初,其他部位不用刮漆和保养。氯丁橡胶与铝合金的结合很牢固,包覆后可以连续使用10多年,可显着减少平时维修保养费用,技术经济分析是合算的。因此氯丁橡胶是包覆铝合金船体防止腐蚀的良好材料,但是原材料品质,涂刷工艺尚待进一步提高和不断完善,更好的包覆材料也有待开发。


  
  油漆涂层


    油漆涂层在铝合金船体和上层建筑结构防腐蚀方面获得了广泛应用,中国舰船铝合金结构常用的油漆配套见下表。防铝合金舰船结构腐蚀油漆效果好坏与原材料、刷涂品质的关系甚为密切,通常在油漆涂刷前必须做小样空泡试验,合格上方可涂装,环氧锌黄涂装工艺较简便,磷化底漆工艺较复杂,对清洁、气温和湿度要求很高,掌握不好,容易返工。


   
牺牲阳极保护


    浩瀚的海洋是一只漫无边际的“电解槽”,海水是良好的电解液,铝合金舰船处于电解液中,铜合金推进器,钢制的轴架、艉轴、舵叶均具有更高的电位,而铝合金的电位较低,是阳极。5XXX系合金焊接船体在海水中实际上未遭到未察觉的明显腐蚀,因为有氧化膜保护,但是在流动海水却受到腐蚀,产生溃疡性腐蚀。要有效地防止铝合金舰船的腐蚀,仅涂油漆防护层显然不够。目前最有效的防护措施是采用牺牲阳极电化学保护与油漆涂层相结合的综合措施。所谓牺牲阳极保护法是在船体水线以下装置一种比船体铝材电极电位更负的金属与合金,它在海水中成为阳极被腐蚀,而船体铝合金材料则作为阴极而被保护,通常采用电位低的锌或锌合金板条、镁板条作为牲牺阳极保护铝合金船体不受腐蚀或减轻其腐蚀。


   
锌板


    作为牺牲阳极的锌板纯度应≥99.99%,严格限制杂质特别是Fe的含量应≤0.01%。对锌板要求是:成分合板;表面不能刷涂油漆;装置正确,支架与固定螺钉应与船体铝合金板紧密接触。否则,起不到保护作用,锌板完好无损,而船板铝合金反而腐蚀。


   
锌合金


    用三元锌-铝-锆合金ZAC作为牺牲阳极可取得更好的防腐蚀效果,因为在使过程中的电位很稳定,其成分(质量%):Al0.4~0.6,Cd0.05~0.1Fe0.005,Pb0.005,Cu0.005,其余为Zn。


    ZAC的特点:电位稳定,刚浸入海水时电位-0.13V,经过长期使用后仍为-1.09V左右,即有很好的抗阳极钝化性能;阳极电流效率高,一般为90%~95%,使用寿命较长;阳极发生电流稳定,具有一定的自控性,保护效果好。三元锌合金牺牲阳极的安装很重要,安装不妥起不到保护作用。注意事项如下:


    第一,安装锌合金牺牲阳极可用焊接法也可以用螺接法。焊接时可将支架焊于船壳上,适于焊接船体。也可以用埋头螺钉将牺牲阳极固定于艉部延伸板上或艉封板上。对于尖舭滑行艇、水翼艇,也可把合金牺牲锌阳极固定于舭部喷沫挡板上,以减少船体阻力。绝不可在三元合金牺牲阳极外表面刷涂油漆,否则,会丧失防腐蚀效果。


    第二,安装前可在牺牲阳极背面刷涂一道油漆,可防止阳极腐蚀脱落,同时也消除了阳极背面起作用,保证了阳极作用面积的稳定,防止产生过保护。


    第三,锌合金块背面应紧贴铝合金船壳,确保支架与船体良好接触与导电。

 

 

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责任编辑:刘洋

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