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沿海兩棲車(chē)輛腐蝕現(xiàn)狀及腐蝕綜合控制技術(shù)

2016-11-23 08:35:10黃燕濱周科可巴國(guó)召時(shí)小軍劉謙
兵工學(xué)報(bào) 2016年7期
關(guān)鍵詞:電偶防腐陽(yáng)極

黃燕濱,周科可,巴國(guó)召,時(shí)小軍,劉謙

(裝甲兵工程學(xué)院裝備維修與再制造工程系,北京100072)

沿海兩棲車(chē)輛腐蝕現(xiàn)狀及腐蝕綜合控制技術(shù)

黃燕濱,周科可,巴國(guó)召,時(shí)小軍,劉謙

(裝甲兵工程學(xué)院裝備維修與再制造工程系,北京100072)

針對(duì)兩棲車(chē)輛在海洋環(huán)境下的使用情況,全面系統(tǒng)地介紹了兩棲車(chē)輛在海洋環(huán)境下的腐蝕情況,并針對(duì)腐蝕問(wèn)題和規(guī)律,提出兩棲車(chē)輛腐蝕綜合控制的理論及防腐設(shè)計(jì)原則。重點(diǎn)介紹了兩棲車(chē)輛Al-Zn-In-Mg-Ga-Mn六元犧牲陽(yáng)極材料、陶瓷型耐磨蝕涂層、復(fù)合防腐涂覆層、異種金屬電位匹配、高分子密封防腐等專(zhuān)項(xiàng)腐蝕防護(hù)技術(shù),提出樹(shù)立全系統(tǒng)和全過(guò)程腐蝕綜合控制的思想,制定以預(yù)防、控制和治理為主要內(nèi)容的工藝規(guī)程,構(gòu)建腐蝕控制維修保障的配套技術(shù)手段,從頂層完善工腐蝕控制理論體系。

兵器科學(xué)與技術(shù);兩棲車(chē)輛;腐蝕控制;海洋環(huán)境

0 引言

鋁合金材料具有比重輕、硬度大、耐腐蝕性好的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于航空航天工業(yè)和國(guó)防工業(yè)中,沿海兩棲車(chē)輛主要采用此種材料[1-4]。海水具有強(qiáng)電解質(zhì)特性[5],加之海水的沖擊加劇材料失效,海水中的氣泡對(duì)金屬表面的保護(hù)膜及涂層有很大的破壞性,導(dǎo)致漆膜老化加快,鋁合金材料在高溫、高濕、高鹽霧以及高日照的苛刻海洋環(huán)境中面臨嚴(yán)重的腐蝕問(wèn)題[6-8]。海洋環(huán)境中鋁合金構(gòu)件最易發(fā)生點(diǎn)蝕現(xiàn)象,它是晶間腐蝕和剝蝕等其他形式腐蝕的起源,如疲勞腐蝕的裂紋源正是從點(diǎn)蝕開(kāi)始的[9]。腐蝕的產(chǎn)生極大地降低了車(chē)體鋁合金構(gòu)件的使用壽命和整體的可靠性,直接制約了兩棲車(chē)輛在海洋環(huán)境中的應(yīng)用和性能的發(fā)揮,因此,開(kāi)發(fā)和使用高效的海洋環(huán)境下兩棲車(chē)輛腐蝕防護(hù)技術(shù),對(duì)減小海水對(duì)兩棲車(chē)輛的腐蝕破壞,保證車(chē)輛的可靠性有著極其重要的意義。

1 兩棲車(chē)輛腐蝕現(xiàn)狀

海洋環(huán)境中兩棲車(chē)輛構(gòu)件的腐蝕問(wèn)題主要包括:點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、電偶腐蝕、應(yīng)力腐蝕、剝蝕、晶間腐蝕、磨損腐蝕、腐蝕疲勞等腐蝕形態(tài),這些腐蝕問(wèn)題與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及冶金因素密切相關(guān)[10-14]。通過(guò)分析車(chē)輛零部件在干濕交替、振動(dòng)、沖擊等復(fù)合工況中所產(chǎn)生的腐蝕故障問(wèn)題,統(tǒng)計(jì)分類(lèi)研究,歸納總結(jié)海洋環(huán)境中兩棲車(chē)輛的腐蝕狀況和特征。

1.1 車(chē)輛外部腐蝕問(wèn)題

兩棲車(chē)輛采用的材料一般為Al-Zn-Mg超硬鋁合金,該材料具有高的比強(qiáng)度、優(yōu)良的可焊性、較好的斷裂韌性,但是其應(yīng)力腐蝕敏感性和剝蝕傾向較大[15-17]。兩棲車(chē)輛的鋁合金表面由于預(yù)處理工藝不當(dāng)易存在的缺陷,車(chē)輛使用時(shí),表面缺陷與海水中的活性氯離子促進(jìn)陽(yáng)極反應(yīng),形成點(diǎn)蝕孔,導(dǎo)致涂層脫落嚴(yán)重[18-19];兩棲車(chē)輛構(gòu)件中使用材料種類(lèi)較多,當(dāng)腐蝕電位相差較大的異種金屬材料互相搭接使用時(shí),易發(fā)生嚴(yán)重的電偶腐蝕問(wèn)題[20-26];海灘砂石與車(chē)體底部鋁合金相互摩擦,易導(dǎo)致車(chē)體底部腐蝕磨損嚴(yán)重,其腐蝕狀況如圖1所示。

兩棲車(chē)輛下海時(shí),海水浸沒(méi)的部分在上岸以后難以徹底清洗干凈,縫隙間滯留海水中的氧在修復(fù)金屬表面鈍化膜時(shí)消耗加快,易造成嚴(yán)重的縫隙腐蝕,導(dǎo)致誘導(dǎo)輪、主動(dòng)輪以及螺栓等嚴(yán)重銹蝕。鋁合金構(gòu)件承受大的拉伸應(yīng)力,在腐蝕介質(zhì)下易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕,在環(huán)境腐蝕和動(dòng)循環(huán)載荷的同時(shí)作用易引起嚴(yán)重的腐蝕疲勞損傷。

1.2 車(chē)輛內(nèi)部腐蝕問(wèn)題

在車(chē)輛內(nèi)部,由于密封不嚴(yán)導(dǎo)致海水滲漏到車(chē)內(nèi),在局部運(yùn)動(dòng)構(gòu)件內(nèi)形成高溫鹽霧的腐蝕環(huán)境;部分零件浸泡在海水中,表面涂層不能抵御侵蝕,銹蝕問(wèn)題嚴(yán)重;車(chē)輛保養(yǎng)過(guò)程中用淡水難以清洗干凈,加劇了零部件的腐蝕,如離合器、螺栓螺桿銹蝕嚴(yán)重、拉桿接頭及銷(xiāo)子等部分零件銹蝕致使操縱阻力變大、制動(dòng)彈簧件的失效和斷裂直接導(dǎo)致操作失靈;電子儀器設(shè)備和線(xiàn)路在實(shí)際使用中,易發(fā)生絕緣擊穿、接觸不良、電阻值改變等問(wèn)題,導(dǎo)致電器故障頻發(fā);海水滲漏到發(fā)動(dòng)機(jī)部分機(jī)件,在發(fā)動(dòng)機(jī)工作部件產(chǎn)生高溫的情況下,形成高溫鹽霧腐蝕環(huán)境,致使發(fā)動(dòng)機(jī)冷排氣管道、發(fā)動(dòng)機(jī)支架及附件等腐蝕嚴(yán)重,腐蝕狀況如圖2~圖4所示。

圖1 鋁合金車(chē)體腐蝕Fig.1 Corroded aluminum alloy of amphibious vehicle

圖2 齒輪銹蝕Fig.2 Corroded gear

圖3 傳動(dòng)箱銹蝕Fig.3 Corroded transmission case

2 兩棲車(chē)輛腐蝕綜合控制技術(shù)

兩棲車(chē)輛腐蝕問(wèn)題具有多誘因、大范圍和全方位的特征,是涉及材料、環(huán)境、機(jī)械、腐蝕等多學(xué)科的復(fù)雜難題,嚴(yán)重腐蝕現(xiàn)狀導(dǎo)致兩棲車(chē)輛的性能降低,維護(hù)保養(yǎng)困難,維修費(fèi)用增加,形勢(shì)嚴(yán)重。

圖4 發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)腐蝕Fig.4 Corroded engine system

2.1 腐蝕綜合控制理論

兩棲車(chē)輛在使用中,零部件易發(fā)生銹蝕、退化、變質(zhì)等腐蝕現(xiàn)象[27],控制零部件的銹蝕、退化、變質(zhì)等腐蝕問(wèn)題,有助于兩棲車(chē)輛的性能發(fā)揮以及車(chē)輛安全可靠性和使用壽命的提升。腐蝕綜合控制需采取全壽命、全系統(tǒng)的有效防腐措施,這些措施包括防腐蝕設(shè)計(jì)、防腐蝕技術(shù)工藝、兩棲車(chē)輛維修和日常維護(hù)保養(yǎng)等全過(guò)程中腐蝕預(yù)防體制的建立[28]:1)合理的防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);2)良好的耐腐蝕材料;3)正確地選用表面工程技術(shù);4)合理采用陰極保護(hù)技術(shù);5)采用密封劑或緩蝕劑進(jìn)行兩棲車(chē)輛內(nèi)部的環(huán)境隔離;6)在兩棲車(chē)輛的運(yùn)行、運(yùn)輸、停放等過(guò)程中建立腐蝕預(yù)防制度;7)控制兩棲車(chē)輛的各級(jí)維修過(guò)程,有效進(jìn)行裝備的防腐保護(hù)為原則;8)進(jìn)行兩棲車(chē)輛的腐蝕控制管理,實(shí)施全方位、全過(guò)程、全員參與的腐蝕控制系統(tǒng)工程。

要獲得經(jīng)濟(jì)、高效、高質(zhì)量的防腐工程設(shè)計(jì),提高車(chē)輛可靠性和延長(zhǎng)兩棲車(chē)輛的使用壽命,首先需要認(rèn)識(shí)兩棲車(chē)輛的性能要求及運(yùn)行環(huán)境狀況、可能發(fā)生的失效類(lèi)型,從而確定設(shè)計(jì)和選擇的各項(xiàng)技術(shù);其次是了解各種技術(shù)的工藝特點(diǎn)及其適用范圍的基礎(chǔ)上,選擇合適的工藝并制定相應(yīng)的配套工藝[29-31]。在兩棲車(chē)輛防腐工程設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循以下原則:1)采用耐腐蝕材料,提高零件自身性能;2)材料耐蝕性差的零部件表面采用先進(jìn)適用的涂覆層保護(hù);3)有效密封、及時(shí)除濕使兩棲車(chē)輛零部件、系統(tǒng)處于相對(duì)干燥環(huán)境;4)經(jīng)濟(jì)上的合理性,防腐技術(shù)使用后要有一定的經(jīng)濟(jì)效益,如兩棲車(chē)輛的使用性能提高、使用壽命的延長(zhǎng)、故障與維修的減少,兩棲車(chē)輛在使用的全過(guò)程中成本降低等。

兩棲車(chē)輛腐蝕綜合控制關(guān)鍵在于建立覆蓋設(shè)計(jì)、制造、使用及維修的腐蝕控制技術(shù)體系,以需求為牽引,在設(shè)計(jì)制造方面,注重防腐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料的選用;在技術(shù)方面,采用涂層技術(shù)、緩蝕劑以及陰極保護(hù)等相關(guān)技術(shù)解決不同部位的腐蝕問(wèn)題;在維修方面,側(cè)重于維護(hù)管理制度實(shí)施和專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)。采取系統(tǒng)集成、綜合應(yīng)用多種新材料、新技術(shù)、新方法并與裝備維護(hù)保養(yǎng)和維修制度相結(jié)合的腐蝕控制系統(tǒng)方法,有效提升兩棲車(chē)輛的防腐能力。

2.2 腐蝕綜合控制技術(shù)

根據(jù)兩棲車(chē)輛腐蝕狀況、腐蝕規(guī)律的不同,以及各部位采用腐蝕控制技術(shù)方法的不同,將兩棲車(chē)輛劃分為車(chē)體部分、車(chē)底部分、異種金屬連接部分、整車(chē)等進(jìn)行腐蝕防護(hù)。

2.2.1 新型Al-Zn-In-Mg-Ga-Mn六元犧牲陽(yáng)極材料

針對(duì)兩棲車(chē)輛現(xiàn)用犧牲陽(yáng)極在干濕交替使用中出現(xiàn)啟動(dòng)時(shí)間慢、陽(yáng)極表面結(jié)殼、電流效率低等問(wèn)題[32-34],提出采用建立車(chē)體電位平衡時(shí)間、陽(yáng)極塊電流效率作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)添加Ga、Mn元素調(diào)整陽(yáng)極材料配方,研制新型高活化和高極化速度的Al-Zn-In-Mg-Ga-Mn六元犧牲陽(yáng)極材料[35-38](見(jiàn)圖5)。通過(guò)對(duì)新型六元陽(yáng)極材料電化學(xué)性能測(cè)試、金相組織觀察和溶解形貌掃描電鏡觀察,進(jìn)一步分析新型六元陽(yáng)極材料的溶解和活化性能的影響與作用機(jī)制,驗(yàn)證了犧牲陽(yáng)極溶解——再沉積理論,建立六元犧牲陽(yáng)極工作過(guò)程模型,分析其熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)工作過(guò)程,采用BESAY陰極保護(hù)數(shù)值模擬軟件設(shè)計(jì)與布置,系統(tǒng)設(shè)計(jì)車(chē)輛犧牲陽(yáng)極保護(hù)方案并模擬其保護(hù)效果,優(yōu)化陽(yáng)極塊分布,安裝匹配車(chē)體陽(yáng)極塊,力爭(zhēng)使保護(hù)效果顯著提高。

圖5 實(shí)裝的犧牲陽(yáng)極塊Fig.5 Sacrificial anode block

從圖6測(cè)試的結(jié)果中得到,在整個(gè)試驗(yàn)周期內(nèi),犧牲陽(yáng)極具有小于-1.10 V的開(kāi)路電位,隨著電位升高,各周期陽(yáng)極電流急劇增加,浸入活化狀態(tài),且其極化率很小,表明該陽(yáng)極輸出電流能力較好。在45和60個(gè)工作周期時(shí),維鈍電流變小,說(shuō)明犧牲陽(yáng)極表面已經(jīng)開(kāi)始鈍化。通過(guò)實(shí)車(chē)保護(hù)電位測(cè)試,試驗(yàn)表明:在干濕交替條件下,新型六元犧牲陽(yáng)極保護(hù)下的車(chē)體電位平衡建立時(shí)間縮短至5 min以?xún)?nèi),車(chē)體平均電位負(fù)移50 mV,工作電位達(dá)到-1.10 V,電流效率高達(dá)90%,溶解形貌均勻,腐蝕產(chǎn)物自動(dòng)脫落,無(wú)結(jié)殼現(xiàn)象,對(duì)車(chē)體起到很好的保護(hù)作用。

圖6 犧牲陽(yáng)極不同干濕交替周期的極化曲線(xiàn)Fig.6 Polarization curves of sacrificial anode during different dry-wet alternate cycle

2.2.2 陶瓷型耐磨蝕涂層

針對(duì)兩棲車(chē)輛鋁合金底板磨損、腐蝕嚴(yán)重等問(wèn)題,在底甲板處涂覆陶瓷型耐磨蝕涂層[39],該方法選用環(huán)氧樹(shù)脂作為粘料、脂肪胺與芳香胺作為混合型固化劑、Al2O3顆粒作為耐磨填料[40]。利用“顆粒級(jí)配”理論,解決了涂層耐磨難題,利用“脫模定型”工藝,解決了涂層粗糙和針孔難題,運(yùn)用堆積級(jí)配理論,通過(guò)正交試驗(yàn),對(duì)Al2O3涂層填料的顆粒度、顆粒級(jí)配組合進(jìn)行優(yōu)化[41],確立了陶瓷型涂層的配方與成分,測(cè)試和分析陶瓷型涂層的相關(guān)性能,研究陶瓷涂層耐磨蝕機(jī)理,結(jié)合實(shí)車(chē)涂覆規(guī)范工藝,規(guī)范施工工藝流程,優(yōu)化工藝參數(shù),有效降低了陶瓷涂層缺陷,提高了兩棲車(chē)輛底板的耐磨蝕能力。

經(jīng)過(guò)實(shí)車(chē)測(cè)試試驗(yàn),結(jié)果表明:車(chē)體底板陶瓷耐磨蝕涂層化學(xué)穩(wěn)定性好,與車(chē)體結(jié)合強(qiáng)度高,達(dá)到30 MPa,邵氏硬度80~90 HA,相對(duì)耐磨性4~5(45號(hào)鋼為1);涂層無(wú)脫落,無(wú)銹蝕;無(wú)明顯劃痕(涂層效果對(duì)比見(jiàn)圖7)。

2.2.3 復(fù)合防腐涂覆層技術(shù)

針對(duì)履帶腐蝕銹死問(wèn)題,研究采用化學(xué)鍍Ni-P合金鍍層、真空滲鋅、鋅鉻涂層等復(fù)合涂覆層對(duì)履帶進(jìn)行防護(hù)[42-44],通過(guò)從單一涂層到涂覆層的系統(tǒng)試驗(yàn),得到涂層總厚度為40~60 μm真空滲鋅+鋅鉻涂層+高分子厭氧膠的復(fù)合防腐涂覆層技術(shù)方法[45](復(fù)合涂覆層結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖8),能夠有效解決履帶腐蝕問(wèn)題。

圖7 無(wú)耐腐蝕涂層與采用涂層的車(chē)底部對(duì)比Fig.7 Comparison of the bottoms of vehicles with and without corrosion resistant coating

圖8 復(fù)合阻擋性保護(hù)膜結(jié)構(gòu)Fig.8 Composite barrier protective film structure

經(jīng)過(guò)實(shí)車(chē)測(cè)試試驗(yàn),結(jié)果表明:復(fù)合涂層在一個(gè)工作期內(nèi)能夠?qū)β膸鸬捷^好的防腐作用,防腐效果優(yōu)于單一的鋅鉻涂層和化學(xué)鍍Ni-P合金鍍層,銹蝕情況大大減少,可輕松實(shí)現(xiàn)履帶緊固件的多次拆卸,降低車(chē)輛維修保養(yǎng)強(qiáng)度(效果對(duì)比見(jiàn)圖9)。

圖9 裸件腐蝕24 h(左)與復(fù)合防腐涂覆層腐蝕1 000 h(右)效果對(duì)比Fig.9 Comparison of naked parts corroded for 24 h(left)and composite coating layers corroded for 1 000 h(right)

2.2.4 異種金屬電位匹配技術(shù)

針對(duì)兩棲車(chē)輛中異種材料連接帶來(lái)的電偶腐蝕嚴(yán)重的問(wèn)題,在全面統(tǒng)計(jì)兩棲車(chē)輛上使用的各類(lèi)材料基礎(chǔ)上,系統(tǒng)整理了車(chē)體上金屬連接件的數(shù)量、位置、名稱(chēng)及所使用材料的表面處理,確定了某種兩棲車(chē)輛上共使用了26種材料,共產(chǎn)生30多種異金屬固定連接,150多種異金屬部件活動(dòng)連接,建立了兩棲車(chē)輛電偶腐蝕數(shù)據(jù)庫(kù)[46-48]。通過(guò)電偶基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)(材料電偶測(cè)試曲線(xiàn)見(jiàn)圖10、圖11),得到主要材料在海水中的電偶序:7A52、5A06、2A12、Q235、45號(hào)鋼、38CrSi、1Cr18Ni9Ti的自腐蝕電位。

圖10 兩棲車(chē)輛材料電偶序Fig.10 Material galvanic series of mphibious vehicle

圖11 7A52-5A06電偶電流隨介質(zhì)濃度的變化Fig.11 7A52-5A06-galvanic current vs.medium concentration

通過(guò)研究1%、3.5%、7%、14%4種濃度條件下的電偶電流,結(jié)果顯示:電偶電流隨著介質(zhì)濃度的增加而增加;介質(zhì)濃度較低時(shí),增加介質(zhì)濃度對(duì)電偶電流影響較大;介質(zhì)濃度大于7%時(shí),介質(zhì)濃度的改變對(duì)電偶電流影響較小,表明電解質(zhì)濃度的改變?cè)谝欢ǚ秶鷥?nèi)對(duì)電偶腐蝕影響較大。同時(shí)研究了陰/陽(yáng)面積比、溫度和含氧量對(duì)電偶腐蝕的影響,模擬兩棲車(chē)輛在干濕交替狀態(tài)下電偶腐蝕現(xiàn)象、特點(diǎn),提出兩棲車(chē)輛電偶腐蝕防護(hù)原則為:1)盡量避免腐蝕電位相差懸殊的異種金屬做直接導(dǎo)電接觸;2)腐蝕電位相差懸殊的異金屬必須組裝在一起時(shí),應(yīng)采取可靠的絕緣措施;3)有效控制陰/陽(yáng)面積比,抑制加速電偶腐蝕的因素。

根據(jù)兩棲車(chē)輛電偶腐蝕防護(hù)原則,研究制訂異種金屬電偶腐蝕防護(hù)措施,見(jiàn)表1.

表1 異種材料零件接觸常用的防護(hù)措施Tab.1 Commonly used protective measures for parts in contact with dissimilar materials

經(jīng)過(guò)實(shí)車(chē)測(cè)試實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:兩棲車(chē)輛電偶腐蝕數(shù)據(jù)庫(kù)為兩棲車(chē)輛腐蝕綜合控制打下基礎(chǔ),提出的電偶腐蝕控制原則和防護(hù)措施使異種材料的電偶電位相差小于0.05 V,大大降低了兩棲車(chē)輛電偶腐蝕程度。

2.2.5 高分子密封膠防腐技術(shù)

在兩棲車(chē)輛的設(shè)計(jì)中,采用了機(jī)械密封設(shè)計(jì),如密封圈、密封墊等密封技術(shù),一般情況下,在兩棲車(chē)輛的使用和維修中,不會(huì)改變?cè)械拿芊庠O(shè)計(jì)。為了改善裝備的防腐效果,更多是采用高分子密封防腐材料,以填充的方式隔離腐蝕介質(zhì),起到防護(hù)作用。消除密封間隙的技術(shù)方法就是在需要密封的部位涂一些高分子密封膠,這些高分子膠經(jīng)固化后就密封了間隙。圖12為系列防腐密封材料[49]。

對(duì)于兩棲車(chē)輛的車(chē)外緊固螺栓,螺栓螺紋與螺母螺紋之間總是存在一定間隙(內(nèi)螺紋設(shè)計(jì)所致),在海水中,海水會(huì)滲入間隙而造成螺紋的銹蝕,甚至形成“銹死”現(xiàn)象,在海水或鹽霧環(huán)境中銹蝕嚴(yán)重。在車(chē)輛維修保養(yǎng)時(shí),經(jīng)常需要拆卸這些螺栓,在拆卸過(guò)程中,已經(jīng)嚴(yán)重銹蝕的螺栓很難順利拆卸,嚴(yán)重時(shí)易造成螺栓被擰斷的現(xiàn)象,給維修保養(yǎng)帶來(lái)困難。要消除螺紋銹蝕現(xiàn)象的根本途徑是消除間隙,讓海水無(wú)空可滲。在高分子螺紋密封鎖固膠的系列產(chǎn)品中,設(shè)計(jì)有兩個(gè)功能:一個(gè)是螺紋間隙的密封,另一個(gè)作用是鎖固,使螺栓不會(huì)在使用時(shí)松動(dòng)脫落。對(duì)于兩棲車(chē)輛的車(chē)外螺栓,主要是密封防腐,鎖固功能是次要的。用低強(qiáng)度的高分子螺紋密封鎖固膠,而決不可選用高強(qiáng)度和超高強(qiáng)度膠,否則螺栓拆卸時(shí)相當(dāng)困難,甚至無(wú)法卸下[50-52]。

兩個(gè)平面之間的密封,例如發(fā)動(dòng)機(jī)上、下箱體的密封、變速箱上、下箱體的密封等,大都采用固體襯墊密封,使用中滲漏現(xiàn)象比較普遍。采用高分子平面密封膠進(jìn)行密封,大幅度提升了密封可靠性能。在裝配前,將膏狀的密封膠涂在密封平面上,利用高分子密封膠優(yōu)良的填充性使平面的不平度、粗糙度等缺陷填平。當(dāng)合上對(duì)偶平面并固化后,形成了一個(gè)密封性?xún)?yōu)良的密封層,阻絕海水進(jìn)入密封零部件內(nèi),大大降低兩棲車(chē)輛的內(nèi)部腐蝕問(wèn)題。

圖12 防腐密封系列器材Fig.12 Anticorrosion seal materials

3 結(jié)論

海洋腐蝕環(huán)境具有多樣性和復(fù)雜性的特點(diǎn),導(dǎo)致在海洋環(huán)境中使用的兩棲車(chē)輛的腐蝕防護(hù)工作是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)性工程。兩棲車(chē)輛各部位工作環(huán)境、腐蝕狀況、腐蝕規(guī)律是不同的,所以,對(duì)于各部位采用的腐蝕控制技術(shù)應(yīng)當(dāng)是不同的,不能一概而論。當(dāng)前,針對(duì)海洋環(huán)境下材料的腐蝕防護(hù)技術(shù)有很多,每項(xiàng)技術(shù)都有其鮮明的特點(diǎn),體現(xiàn)在使用環(huán)境的不同、防護(hù)壽命的差異和成本的高低等方面[53-54]。采用綜合防腐控制技術(shù)的目的,在于整合現(xiàn)有的各種防腐技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),并針對(duì)兩棲車(chē)輛不同部位在海洋環(huán)境下產(chǎn)生的腐蝕情況不同,提出綜合性地解決方案,使得兩棲車(chē)輛在綜合性地兼顧了相關(guān)腐蝕防護(hù)因素之后,進(jìn)而在兩棲車(chē)輛的整個(gè)腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)及控制層面上達(dá)到最優(yōu)。兩棲車(chē)輛腐蝕綜合控制技術(shù)研究是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,必須樹(shù)立全系統(tǒng)和全過(guò)程腐蝕綜合控制思想,制定以預(yù)防、控制和治理為主要內(nèi)容的工藝規(guī)程,構(gòu)建兩棲車(chē)輛腐蝕控制維修保障的配套技術(shù)手段,從頂層到控制各層面發(fā)展和完善兩棲車(chē)輛腐蝕控制理論體系,對(duì)海洋環(huán)境下兩棲車(chē)輛腐蝕問(wèn)題的控制和解決具有重要的意義和價(jià)值。

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The Corrosion Status of Amphibious Vehicles along the Coast and Integrated Corrosion Control Technology

HUANG Yan-bin,ZHOU Ke-ke,BA Guo-zhao,SHI Xiao-jun,LIU Qian
(Department of Equipment Repair and Remanufacturing Engineering,Academy of Armored Forces Engineering,Beijing 100072,China)

The corrosion status of amphibious vehicles is comprehensively introduced for the usage of amphibious vehicle in marine environment.The integrated corrosion control theories and anti-corrosion design principles of amphibious vehicles are proposed according to corrosion problems and laws.This paper highlights Al-Zn-In-Mg-Ga-Mn sacrificial anode materials for amphibious vehicle,abrasion resistant ceramic coating,composite anticorrosion coating technology,potential matching technology of dissimilar metals,polymer sealing anti-corrosion technology,and special corrosion protection technology.The whole process of system-wide corrosion control ideas is set up,and a technological procedure of prevention,control and governance is developed.The supporting technology for corrosion control and maintenance support is established,and the theoretical system of corrosion control is improved from the top-level.

ordnance science and technology;amphibious vehicle;corrosion control;marine environment

TJ811

A

1000-1093(2016)07-1291-08

10.3969/j.issn.1000-1093.2016.07.018

2016-01-06

軍內(nèi)基礎(chǔ)科研項(xiàng)目(2009ZB01)

黃燕濱(1961—),男,教授,博士生導(dǎo)師。E-mail:hyb1961@126.com

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