钛合金微弧氧化技术在修造船中的应用

微弧氧化是一种在有色金属及其合金表面原位生长陶瓷膜的新技术,在西方舰船上已得到广泛应用。文章简述了表面微弧氧化技术在钛合金中的应用情况,对陶瓷膜层的表面形貌、截面形貌、膜层厚度、相结构和显微硬度进行了观察测试,并研究了膜层的结合强度、绝缘性、磨损和腐蚀性能。结果表明:膜层厚度可达到24μm,膜基结合强度达到35.2MPa,膜层绝缘性、耐磨性和耐蚀性良好,满足舰船使用需求,在修造船中具有广阔的应用前景。     

两阶段升压模式ZK60镁合金的MAO膜层生长机理研究

采用两阶段升压模式在ZK60镁合金基体上进行微弧氧化(MAO).通过微弧氧化过程中电流随时间的变化分析膜层生长过程,利用扫描电镜及其附带的能谱测试仪观察膜层微观结构并分析膜层成分及元素分布情况,用X射线衍射仪研究膜层物相组成.结果表明:该模式下制备的MAO膜层表面微孔呈现"火山口"喷射形状,并存在孔中套孔结构;微弧放电时提供反应向内的驱动力,使其发生内氧化,形成锯齿状膜基结合面;该模式下微弧氧化成型过程经历了陶瓷颗粒形成阶段,陶瓷颗粒聚集成表面岛阶段及表面岛烧结合并阶段;两阶段升压模式下获得的微弧氧化膜层由MgO方镁石和MgAl_2O_4尖晶石两种物相构成,且基体元素与电解液元素在微弧氧化反应中存在传质过程.     

纳米MoS2颗粒对海洋平台铝合金钻探管表面微弧氧化膜的性能影响

为了使海洋平台铝合金钻探管具有优异的耐腐蚀性能,试验采用微弧氧化技术,在海洋平台钻探管用2A12铝合金表面制备氧化铝陶瓷膜。本试验研究了纳米颗粒添加量对微弧氧化膜的微观形貌、组织结构和耐腐蚀性的影响。试验得出：MoS₂纳米颗粒添加量对微弧氧化膜的制备影响较大,随着MoS₂纳米颗粒添加量的增加,微弧氧化膜的厚度有增大的趋势,孔径先增大后减小,膜表面越来越致密光滑;随着MoS₂纳米颗粒添加量的增加,微弧氧化膜的耐腐蚀性能提高,当MoS₂纳米颗粒添加量由0.5g/L增加到2g/L时,腐蚀速率由0.00032g.(dm₂)_-1.h_-1降低至0.00024g.(dm₂)_-1.h_-1。     

2519铝合金表面微弧氧化膜的结构与耐蚀性能

研究了2519铝合金微弧氧化膜表面形貌、截面形貌特征与成分分布特点、相结构以及微弧氧化膜的耐蚀性能.结果表明,氧化膜为55 μm厚膜时主要由α-A12O3、γ-A12O3和A16Si2O13组成,并有非晶相;截面形貌呈现明显的两层结构特征,致密层厚约35 μm,表面疏松层厚约20 μm.致密层中Al、Cu、O含量均高于表面疏松层的,而表面疏松层Si含量明显高于致密层的,A16Si2O13主要分布于表面疏松层.该氧化膜使铝合金试样的Icorr减小3个数量级以上,并明显提高了腐蚀电位.     

海洋工程用铝合金表面微弧氧化膜的耐腐蚀性能

为了制备性能良好的微弧氧化膜层，以提高海洋平台用2Al2铝合金的耐磨性和耐腐蚀性。本实验采用微弧氧化技术，将不同浓度的MoS2颗粒（0 g/L、1 g/L、2 g/L、4 g/L、6 g/L和8 g/L）添加到电解液中，在2Al2铝合金表面制备微弧氧化膜层。通过扫描电子显微镜和光学显微镜对复合镀层的微观形貌、组织结构进行分析；采用摩擦磨损试验、电化学腐蚀试验等实验方法分析了镀层的耐磨性和耐腐蚀性能。实验结果表明，随着纳米MoS2颗粒含量的增加，陶瓷层表面微孔尺寸减小，微孔数量增加，并且孔洞的分布更加均匀，致密度得到了很大的提高，且膜层厚度随着纳米MoS2颗粒含量的增加先增后减；添加纳米MoS2颗粒后，使得膜层摩擦系数降低，并且基本稳定在0.45左右；当纳米MoS2颗粒含量为4g/L时，陶瓷层的耐腐蚀性能最好。     

钛合金表面高温防护研究进展

钛合金是重要的结构材料与功能材料,为提高钛合金的高温性能,国内外进行了大量的研究。本文介绍了钛合金的高温氧化行为、抗氧化性能改进措施,并对当前国内外钛合金表面高温防护的研究进展进行了阐述。     

NaOH含量对AZ91D镁合金微弧氧化膜层微观结构和耐蚀性的影响

在由15 g/L Na2SiO3、12 g/L NaAlO2、3 g/L Na2B4O7、5 mL/L C3H8O3、5 g/L C6H5Na3O7及1~4 g/L NaOH组成的硅铝复合电解液中,利用微弧氧化技术在AZ91D镁合金基体上制备了一系列陶瓷膜层.利用扫描电镜、膜层测厚仪分别研究了陶瓷膜层的微观结构及厚度;采用全浸泡实验和交流阻抗实验测试了膜层在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能.结果表明：随着NaOH含量的增加,微弧氧化过程中的起弧电压和终止电压均呈线性下降;膜层的耐蚀性随着NaOH含量的增加先提高后降低,膜厚的变化趋势与其耐蚀性的变化趋势基本一致;NaOH含量的变化主要影响膜层内部致密层的耐蚀性能;当NaOH含量为2 g/L时,膜层最厚,膜层较致密,因而具有较好的耐蚀性能.     

阳极氧化法制备消氢催化剂金属载体及其性能研究

用阳极氧化法制备消氢催化剂金属载体,以磷酸为电解液考察了温度、氧化时间、氧化电压、电流最大密度以及水封处理对氧化膜表面的影响,用SEM表征方法对多孔氧化铝膜进行了表征.结果表明,氧化膜厚度达13.4 μm.孔径达100 nm.将Pt-Pd负载在自制的载体上制成消氢催化剂,该催化剂可在常温、氢气浓度1.1%～1.3%、空...     

钛合金在舰船上的应用

钛合金优良的耐海水腐蚀性能、高的比强度、无磁大砺生等特点，使其在船用领域大有潜力可为，我国的船用钛合金经过近40年的研究开发，基本能满足舰艇不同强度级别的需求，在舰船上应用具有明显的社会效益和经济效益，值得进一步应用推广。本文介绍了国内外船用钛合金的开发情况和钛合金在国内外舰船上的应用情况；文中对钛合金然鱼雷达发射水缸、一回路危急冷却器、声扫雷具、二回路泵、阀及管系、声纳导流罩、螺旋桨等方面的应用作了重点介绍。     

从新角度思考低温退火锆合金的优异耐腐蚀性能:基体织构与氧化膜的形核和生长

为了定量分析两个不同织构的锆合金样品上氧化膜晶粒的形核和生长对锆合金耐腐蚀性能的影响,通过高压釜腐蚀实验、电子背散射衍射、X射线衍射、透射电子显微镜以及定量计算分析,对不同织构的锆合金样品上在两个样品生成的氧化膜物相组成、形貌、晶粒大小、织构进行了充分的研究.研究结果表明:单斜相氧化锆晶粒取向在生长过程中发生变化是因为氧化膜中的压应力导致氧化膜晶粒的转动;由于氧化膜转动至优先生长方向是位错移动和重新排列的结果,很容易触发腐蚀动力学转变.因此,当单斜相氧化锆晶粒与锆合金基体表面具有较小错配度的时候,锆合金可以获得更好的耐腐蚀性能.     

改性铝合金在蒸馏法海水淡化装置的初步应用研究

选用阳极氧化和TiO2纳米颗粒填充聚氨酯涂层的铝合金管作为水平管降膜蒸发器的换热管.考察了海水喷淋密度、改性方式、海水蒸发温度对水平管降膜蒸发传热特性的影响,分析了铝合金的耐腐蚀性和抗垢性.实验结果表明,随着海水喷淋密度和蒸发温度的增加,降膜蒸发传热系数先逐渐增加,随后趋于稳定;阳极氧化铝合金的传热系数高达13 000 W/m2·℃,表面氧化层可以抑制碳酸钙的成核与生长,但换热管表面出现少量点蚀;有机涂层铝合金的传热系数达到11 000 W/m2·℃,表面未发现海水腐蚀和难溶盐的结垢.     

铝合金表面状态对搅拌摩擦焊接头组织和性能的影响

研究了铝合金表面状态对搅拌摩擦焊焊接接头组织和性能的影响。试验结果表明:试板表面油污的存在使得焊接接头强度下降为母材的60%左右,同时显著降低接头的塑性;试板表面的氧化膜和油污还会造成焊核区及焊缝前进侧的残余间混结合线缺陷。对焊接接头拉伸断口进行扫描电镜观察发现:拉伸试样的断口中存在油污和A l2O3的聚集物,这些聚集物会成为拉伸时的裂纹源。断口和力学性能综合分析表明:铝合金表面的油污和氧化膜都会降低搅拌摩擦焊接头的强度和塑性。     

钛合金水翼

一、前言钛合金比重小,比强高,对海水有极好的抗蚀性,可焊性好,是一种性能优良的船舶结构材料。我国钛矿蕴藏量极为丰富,为钛合金的应用和发展提供了有利条件。为了把这种新     

热缩套管工艺在舰船上的应用

热缩套管工艺应用于舰船电缆密封,不但具有良好的外观和水密性,还有优良的绝缘、耐磨和应力消除作用。该文简述了热缩套管选用、施工处理等内容,并介绍了热缩套管工艺在舰船电缆密封方面的应用。     

铝合金表面涂覆纳米氧化铈掺杂氧化硅及其耐腐蚀性研究

铝合金以其密度小、耐腐蚀性及力学性能优越而被广泛关注,特别是航海领域,但是铝合金化学性质活泼、表面氧化层易于破损,使得其易于被海水腐蚀限制了铝合金在航海中的应用。纳米氧化铈具有很好抗海水腐蚀和抗微生物腐蚀作用,但纳米颗粒也存在直接涂覆难的问题。掺杂氧化硅的纳米复合氧化膜便于涂覆且具有更好的耐腐蚀性能,复合膜层可以有效抑制膜层基体降解剥落。本文对不同热处理温度和不同掺杂比例的氧化铈和氧化硅对铝合金表面耐腐蚀性的影响进行研究,得到耐腐蚀性能最好的热处理温度和掺杂比。     

碳化铬耐磨复合板焊接工艺及其应用

挖泥船疏浚管道的碳化铬耐磨复合板在焊接作业过程中经常出现焊接接头过渡层开裂、耐磨层脱落等现象,造成建造质量隐患.结合碳化铬耐磨复合板各层的化学成分、力学性能及焊接特性,优化焊接工艺参数和方法进行焊接试验,并以挖泥船建造质量要求为标准对碳化铬耐磨复合板焊接工艺进行了试验及评定,形成了碳化铬耐磨复合板的焊接工艺标准.将碳化铬耐磨复合板焊接工艺应用于大型挖泥船疏浚系统的相关焊接作业中,解决了碳化铬耐磨复合板焊接接头的过渡层开裂、耐磨层脱落等技术问题,取得了良好的焊接效果,获得了船东认可.     

激光表面工程技术服务

正天津修船技术研究所专注于金属材料表面工程的研究,具备完整的激光加工技术体系,可对铁基镍基等金属材料进行激光熔覆、激光合金化、激光淬火等工作。针对大量机械设备长期使用过程中零部件出现磨损、腐蚀等失效情况,可实现低等级材料具备高等级材料的性能,使表面硬度可达到HV600～HV720,提升工件耐磨、耐腐蚀、耐高温、抗氧化性能等,大幅度延长部件的使用寿命(延长至原来的2～3倍),降低了使用成本。     

激光表面工程技术服务

天津修船技术研究所专注于金属材料表面工程的研究,具备完整的激光加工技术体系,可对铁基镍基等金属材料进行激光熔覆、激光合金化、激光淬火等工作。针对大量机械设备长期使用过程中零部件出现磨损、腐蚀等失效情况,可实现低等级材料具备高等级材料的性能,使表面硬度可达到HV600~HV720,提升工件耐磨、耐腐蚀、耐高温、抗氧化性能等,大幅度延长部件的使用寿命(延长至原来的2~3倍),降低了使用成本。     

激光表面工程技术服务

天津修船技术研究所专注于金属材料表面工程的研究,具备完整的激光加工技术体系,可对铁基镍基等金属材料进行激光熔覆、激光合金化、激光淬火等工作。针对大量机械设备长期使用过程中零部件出现磨损、腐蚀等失效情况,可实现低等级材料具备高等级材料的性能,使表面硬度可达到HV600~HV720,提升工件耐磨、耐腐蚀、耐高温、抗氧化性能等,大幅度延长部件的使用寿命(延长至原来的2~3倍),降低了使用成本。     

铝及铝合金与钢连接技术研究进展

以扩散焊、压焊、摩擦焊及钎焊为主线,综合概述了铝及铝合金与钢连接技术研究进展。现有的研究成果表明:母材表面氧化膜、连接过程中形成的氧化物及脆性金属间化合物是制约接头性能的关键因素;尤其是铝合金含Mg量升高其影响程度进一步加剧。最有效的解决途径是:使用Ag、Cu、N i箔或镀层作为阻隔层材料;实现焊接过程的精确控温;添加合金元素,控制界面反应进程;加强连接过程的保护,防止材料氧化;提高表面加工精度和清洁度。最后,指出了高效低成本的精确温控焊接设备的开发及高镁铝合金替代材料的深入研究,有望从根本上解决铝及铝合金与钢的焊接性问题。