產品知識

  • 2022-05-27

    激光熔覆在海洋工程上的應用現狀

    進入21世紀以來,隨著能源危機的加劇,各國開始加重對海洋開發和研究,如何避免海洋環境下金屬材料的腐蝕與防護問題,成了海洋工程相關技術研究的熱點。

    在海洋環境下,提高金屬材料的耐蝕性能是一種有效的保護措施。在眾多的表面處理技術當中,激光表面熔覆技術在改善金屬表面耐蝕方面已經引起了眾多研究者的注意。


    激光熔覆是利用高能激光束在金屬表面輻照,通過迅速熔凝,冷卻在基材表面熔覆一層具有特殊物理、化學或力學性能的材料,從而構成一種新的復合材料。這種復合材料能充分發揮基材和熔覆材料的優勢,彌補兩者的不足,可以大大提高金屬材料在海洋環境下的耐腐蝕性,延長使用壽命。


    不銹鋼可用于海水環境的泵,閥門、緊固桿等等,其在海洋環境中的腐蝕率較低,主要腐蝕形式為點蝕、縫隙腐蝕等局部腐蝕,局部腐蝕嚴重時發展成為潰瘍腐蝕。常規不銹鋼由于較差的耐點蝕性能,而不能廣泛地使用海洋工程,添加Mo、Ni和Cr的超級不銹鋼,雖然能改善耐點蝕性,但成本昂貴和機械性能較差。而激光熔覆可在低性能的廉價鋼材上獲得高性能的貴金屬合金鋼表面。


    銅合金材料具有非常好的耐海水腐蝕和減磨作用而廣泛應用在海洋工程上,這種材料的零件也會因腐蝕和模數需要進行修復,使其恢復原來部件的尺寸和功能。與鍍鉻相比,激光熔覆不會污染環境,并能克服修復效率低的缺點;與熔化焊接相比,激光熔覆克服了焊接變形和熱影響區較大的問題,從而大大提高了修補質量;另外,在清除廢漆和陽極化鍍層時,激光熔覆不會損傷基本金屬材料的性能。


    綜上所述,激光熔覆是一種快速凝固技術,它可以產生平衡狀態下所無法獲得的優異組織和性能。對基材無限制,可根據使用性能要設計涂層的成分組成,在廉價鋼材上可制備出性能優異的高合金鋼表層且與基體的結合強度較高,是其它表面處理工藝所無法比擬的,特別適用于海洋環境上處于腐蝕、摩擦和磨損工況條件下常見易損件的表面處理與修復。

    海洋開發已經進入了深海時代,在惡劣的海洋環境中設備運行穩定性受到材料的限制。激光熔覆在提高材料的抗腐蝕性能表現突出,在海洋工程的研究和開發上具有非常好的利用價值,在船舶工業上已經很好的驗證了這一點。隨著激光熔覆研究的不斷深入和發展,特別是對大面積熔覆所產生的裂紋問題的研究,激光熔覆將會在海洋工程上得到更廣闊的應用,為海洋工程的提供有力的支持。

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