CN101240409A - 一种铝合金的防腐蚀方法 - Google Patents
一种铝合金的防腐蚀方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101240409A CN101240409A CNA2007100103309A CN200710010330A CN101240409A CN 101240409 A CN101240409 A CN 101240409A CN A2007100103309 A CNA2007100103309 A CN A2007100103309A CN 200710010330 A CN200710010330 A CN 200710010330A CN 101240409 A CN101240409 A CN 101240409A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- spraying
- aluminum alloy
- corrosion
- aluminium
- coating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 23
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 38
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 12
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 4
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 claims description 3
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 abstract 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract 1
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 abstract 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 30
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 15
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 9
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000370738 Chlorion Species 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000010284 wire arc spraying Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
本发明属于材料工程技术领域,涉及一种在湿气和电解质存在条件下,如在海洋大气区中,铝合金的防腐蚀方法。本发明采用热喷涂方法,是在铝合金表面喷涂一层高纯度的铝。本发明解决了铝合金构件在湿气和电解质存在条件下,尤其是在海洋大气区中的长效防腐蚀问题,操作简便,防腐涂层与基体的结合强度较高。该方法可以提高铝合金构件的寿命一倍以上,适合工业应用。
Description
本发明属于材料工程技术领域,涉及一种在湿气和电解质存在条件下,如在海洋大气区中,铝合金的防腐蚀方法。
背景技术
铝合金具有较高的强度/重量比,以及良好的耐腐蚀性能,在交通运输、轻工建材、通讯、电子、航空航天等领域得到广泛应用。空气中铝合金表面会形成Al2O3保护膜,在一般的大气环境下,铝合金表面的这层保护膜能有效防止构件的腐蚀。但是,在湿气和电解质存在条件下,如在海洋大气区中,铝合金表面会出现点蚀现象,甚至出现Al2O3保护膜大量脱落,导致构件寿命的缩短。
为进一步延长铝合金构件在湿气和电解质存在条件下的寿命,人们主要采用以下措施提高铝合金的耐蚀性:制造耐蚀铝合金、镀防腐蚀层、刷防腐蚀涂料。耐蚀铝合金需要严格控制合金元素的成分,制造工艺较复杂,成本也相对较高;在溶液中镀防腐蚀层,不仅操作较复杂,构件的大小和形状也受到限制;配置防腐蚀涂料较复杂,涂料和铝合金构件间的结合较弱。
发明内容
本发明的目的,是提供一种铝合金的防腐蚀方法,能够解决铝合金构件在湿气和电解质存在条件下,尤其是在海洋大气区中的长效防腐蚀问题,而且构件大小和形状不受限制,操作简便,防腐涂层与基体的结合强度较高。
本发明的技术方案为:一种铝合金的防腐蚀方法,采用热喷涂工艺,在喷涂前对铝合金构件表面进行去油污、喷砂处理,喷涂后在喷涂层表面用有机涂料进行封闭处理,其特征在于在铝合金表面喷涂一层高纯度的铝。
铝合金表面喷涂一层高纯度铝可以提高抗腐蚀性的机理是:空气中一般的铝合金表面虽然会形成Al2O3保护膜,但由于杂质的存在,Al2O3保护膜表面有许多孔洞,即保护膜不够致密,在湿气和电解质存在条件下,如在海洋大气区中,大量的氯离子会侵入保护膜表面的孔洞,导致铝合金发生腐蚀;当喷涂一层高纯度铝后,由于高纯度铝中杂质含量极少,在空气中形成的Al2O3保护膜表面孔洞极少,Al2O3保护膜非常致密,能有效抵抗氯离子的侵入。喷涂的铝的纯度最好高于99.7%。
在喷涂材料高纯度铝中加入少量稀土元素,可在喷涂过程中减少铝的氧化,保证铝材熔化良好,从而降低孔隙率,并可以细化晶粒,改善涂层的微观组织,使涂层中的杂质的分布分散、细小,减少腐蚀源,还能够提高涂层与基体的结合强度。可以在喷涂材料高纯度铝中加入0.01~3%的稀土元素,最佳范围为0.01~1%。
工程用的典型热喷涂工艺有火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂及特种喷涂等。在喷涂前对铝合金构件进行去油污、喷砂等基体表面预处理,以获得良好的表面清洁度和表面粗糙度,然后采用热喷涂工艺——加热高纯度铝至熔融状态,并借助于雾化气流的加速使其形成“微粒雾流”,使得粒子飞向基体表面,高速撞击到基体表面并传热给基体,最后凝固,达到基体与涂层的牢固结合。喷涂厚度可以为80~200μm,最佳厚度为140~180μm。最后在喷涂层表面涂装有机涂料进行封闭处理,有机涂料可以是氯化橡胶、环氧树脂漆或高氯聚乙烯等。
本发明解决了铝合金构件在湿气和电解质存在条件下,尤其是在海洋大气区中的长效防腐蚀问题,而且工件大小和形状不受限制,操作简便,防腐涂层与基体的结合强度较高。通过实验室加速腐蚀实验,经过喷涂高纯度铝后,铝合金构件的寿命可以增加一倍,在喷涂材料中加入稀土元素后,抗腐蚀性又进一步增强。该方法适合工业应用。
具体实施方式
实施例1
铝合金试样成分与海南万宁区某海上大型铸铝构件(该构件在使用2~3年后,表面的氧化膜大量脱落,其寿命只有6年)的成分相同,大小为300×150×2mm。
先将铝合金试样用有机液丙酮除油,然后用9060型干喷砂机喷砂,完成基体预处理。
热喷涂工艺采用线材电弧喷涂方法。喷涂材料采用纯度为99.8%的实心高纯度铝丝,直径为Φ1mm。采用DPT-201型电弧喷涂设备,喷涂电压为8V,喷涂电流为40A,喷涂速度4.5m/min,雾化气体采用压缩空气,压力为0.5MPa,空气流量为3m3/min。在喷涂操作过程中,喷涂距离为180mm,喷涂角度为90°,涂层厚度为150μm,喷涂环境温度为室温,空气相对湿度不大于80%。
在铝合金表面均匀喷涂高纯度铝后,在喷涂层表面涂装氯化橡胶进行封闭处理。
取未经喷涂的试样1、已喷涂高纯度铝的试样2两个试样,做加速腐蚀对比实验:
依据GB/T 10125-1997进行中性盐雾试验,试验温度恒定,保持在35℃左右,pH值为6.5~7.2,周期控制为7s,喷雾压力0.8kg/cm,NaCl的浓度为5%。连续进行盐雾腐蚀200h后,试样1开始出现腐蚀斑点,而试样2无任何腐蚀斑点出现。连续进行盐雾腐蚀400h后,试样2才开始出现腐蚀斑点。预计经过该方法处理的铸铝构件,其寿命能延长至12年。
实施例2
铝合金试样的成分和大小、热喷涂工艺与实施例1相同,喷涂材料采用在纯度为99.8%的铝中加入0.3%的富Ce稀土元素。
取未经喷涂的试样1、已按上述方法进行喷涂的试样3两个试样,做加速腐蚀对比实验:
实验条件与实施例1相同。连续进行盐雾腐蚀400h后,试样1表面的氧化膜大量脱落,出现严重腐蚀,而试样3无任何腐蚀斑点出现。连续进行盐雾腐蚀500h后,试样3才开始出现腐蚀斑点。预计经过该方法处理的铸铝构件,其寿命可延长至15年。
实施例3
铝合金试样成分和大小、热喷涂工艺与实施例1相同,喷涂材料采用在纯度为99.8%的铝中加入0.8%的富La稀土元素。
取未经喷涂的试样1、已按上述方法进行喷涂的试样4两个试样,做加速腐蚀对比实验:
实验条件与实施例1相同。连续进行盐雾腐蚀400h后,试样1表面的氧化膜大量脱落,出现严重腐蚀,而试样3无任何腐蚀斑点出现。连续进行盐雾腐蚀500h后,试样4才开始出现腐蚀斑点。预计经过该方法处理的铸铝构件,其寿命可延长至15年。
Claims (4)
1. 一种铝合金的防腐蚀方法,采用热喷涂工艺,在喷涂前对铝合金表面进行去油污、喷砂处理,喷涂后在喷涂层表面用有机涂料进行封闭处理,其特征在于在铝合金表面喷涂一层高纯度的铝。
2. 根据权利要求1所述的铝合金的防腐蚀方法,其特征在于所述的高纯度铝的纯度大于99.7%。
3. 根据权利要求2所述的铝合金的防腐蚀方法,其特征在于在所述的高纯度铝中加入0.01-1%的稀土元素。
4. 根据权利要求2或3所述的铝合金的防腐蚀方法,其特征在于铝合金表面的高纯度铝的涂层厚度为140-160μm。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNA2007100103309A CN101240409A (zh) | 2007-02-05 | 2007-02-05 | 一种铝合金的防腐蚀方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNA2007100103309A CN101240409A (zh) | 2007-02-05 | 2007-02-05 | 一种铝合金的防腐蚀方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101240409A true CN101240409A (zh) | 2008-08-13 |
Family
ID=39932232
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNA2007100103309A Pending CN101240409A (zh) | 2007-02-05 | 2007-02-05 | 一种铝合金的防腐蚀方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101240409A (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109016726A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-12-18 | 佛山市高明利钢精密铸造有限公司 | 一种包含不锈钢的复合材料的制备方法 |
CN109913789A (zh) * | 2019-04-10 | 2019-06-21 | 南通市荣力达铝业有限公司 | 一种防腐蚀的铝合金产品加工工艺 |
CN114507838A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-05-17 | 海洋石油工程股份有限公司 | 一种长寿命静态防海生物处理方法 |
CN115011908A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-09-06 | 广东省源天工程有限公司 | 适用于海水环境的稀土铝合金防腐热喷涂施工方法 |
-
2007
- 2007-02-05 CN CNA2007100103309A patent/CN101240409A/zh active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109016726A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-12-18 | 佛山市高明利钢精密铸造有限公司 | 一种包含不锈钢的复合材料的制备方法 |
CN109913789A (zh) * | 2019-04-10 | 2019-06-21 | 南通市荣力达铝业有限公司 | 一种防腐蚀的铝合金产品加工工艺 |
CN114507838A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-05-17 | 海洋石油工程股份有限公司 | 一种长寿命静态防海生物处理方法 |
CN115011908A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-09-06 | 广东省源天工程有限公司 | 适用于海水环境的稀土铝合金防腐热喷涂施工方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101451243B (zh) | 钢结构电弧喷涂复合防腐蚀涂层体系的方法及工艺 | |
KR102064583B1 (ko) | 우수한 내부식성을 갖는 합금 파우더 및 합금 파우더의 제조방법 | |
CN105256307A (zh) | 镁合金表面耐腐蚀铝基或锌铝基金属涂层的冷喷涂制备方法 | |
CN107164716B (zh) | 一种粉芯丝材及制备高速电弧喷涂层的方法 | |
CN101240409A (zh) | 一种铝合金的防腐蚀方法 | |
Kuiren et al. | Influence of silicon coating on the corrosion resistance of Zn-Al-Mg-RE-Si alloy | |
Kuo et al. | Carbon-free SiOx ultrathin film using atmospheric pressure plasma jet for enhancing the corrosion resistance of magnesium alloys | |
CN102703763A (zh) | 一种多元锌铝合金丝及其制造方法 | |
Lapushkina et al. | Contribution in optimization of Zn Cold-sprayed coating dedicated to corrosion applications | |
CN106086988B (zh) | 一种激光熔覆封闭铝合金阳极氧化膜的方法 | |
CN114213910A (zh) | 耐腐蚀重防腐涂料 | |
EP2840292A1 (en) | Anticorrosive coating for buried black metal-based pipeline and method for spraying same | |
CN105088122B (zh) | 镁合金表面的Ni‑Al2O3‑AlB12复合涂层的制备方法 | |
CN109182946B (zh) | 一种用于水利液压启闭机活塞杆的耐磨耐蚀耐中高温涂层的组合物、涂层及其制备方法 | |
WO2017022597A1 (ja) | アルミニウム系合金の溶射材料および溶射皮膜 | |
Kahar et al. | Thermal sprayed coating using zinc: A review | |
CN107620024A (zh) | 一种海洋防腐无机涂层及其制备方法 | |
CN108588625B (zh) | 一种钢结构用ZnAlMgSiB防腐涂层及其制备方法 | |
Liu et al. | Corrosion behaviour of Mg-rich Al coatings in the protection of Al alloys | |
Sriharsha et al. | A Review on Corrosion Resistance of Ceramic Coated Materials | |
CN108893698B (zh) | 钢结构用ZnAlMgTiSiB防腐涂层及其制备方法 | |
Calla et al. | Long life corrosion protection of steel by zinc-aluminium coating formed by thermal spray process | |
RU2049827C1 (ru) | Способ получения многослойного покрытия | |
JP3866911B2 (ja) | 防食溶射被覆部材およびその製造方法 | |
CN101591760A (zh) | 稀土铝镁合金喷涂防蚀丝材、制备方法及其应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |