小零件,大作用,防腐措施不能少
行业前沿 By.王浩

小零件,大作用,防腐措施不能少

紧固件是作为紧固连接用的一类机械零件。在各种机械、设备、车辆、船舶、铁路、桥梁、建筑、结构、工具、仪器、仪表和用品等上面,都可以看到各式各样的紧固件

紧固件是作为紧固连接用的一类机械零件。在各种机械、设备、车辆、船舶、铁路、桥梁、建筑、结构、工具、仪器、仪表和用品等上面,都可以看到各式各样的紧固件。紧固件是实现机械连接而大量采用的最常见方式, 是机械工业中的关键基础零部件。紧固件包括:螺栓、螺柱、螺钉、螺母、垫圈、销。锁死或咬死常发生在不锈钢,铝合金及钛合金材料的紧固件上,这些金属合金本身有防腐蚀性能,在表面受损伤时,金属表面产生一层薄的氧化层来防止进一步锈蚀。当不锈钢的紧固件被锁紧时,牙纹间所产生的压力与热量会破坏这一氧化层,使的金属螺纹间发生阻塞或剪切,进而发生黏着的现象。当这一现象持续发生时,将使不锈钢紧固件完全锁死,再也无法拆下或继续锁上。阻塞-剪切-黏着-锁死的一连串动作就发生在短短几秒钟。因此,紧固件在各种环境中的腐蚀一直是设计者面临的问题,尤其是应用于腐蚀环境严重的海洋用紧固件。

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人类不断的探知着未知的海洋,这就需要很多设备和仪器。紧固件在海洋平台,船舶和跨海大桥上,是最常用的机械连接方式。船舶及海洋工程中采用大量的钢质紧固件进行连接, 海洋环境复杂,紧固件的腐蚀非常严重,长年累月的浸泡在海水里,紧固件腐蚀失效会涉及到很多安全问题。影响紧固件腐蚀速度有四大因素: 1,紧固件金属活性。活泼性越低的金属,其腐蚀的速度就越慢,反之越快。2,紧固件电解质。电解质的不同,腐蚀速度也不同,速度由快到慢分别是强电解质、弱电解质、非电解质。3,紧固件电解质溶液。在金属处于同种电解质的时候,电解质溶液就成为影响速度的主要原因了,浓度越高腐蚀速度就越快。4,紧固件腐蚀类型。当紧固件金属在同一种电解质溶液中,主要根据腐蚀方式种类的不同来判断,比如电解原理引起的腐蚀大于原电解原理引起的腐蚀,化学腐蚀又大于有防腐措施的腐蚀。

我们所知道的泰坦尼克号事件,是航海史上的一次重大灾难。从泰坦尼克号的腐蚀情况,可以看出长期运行在海洋中的海洋平台、船舶系统等,紧固件的腐蚀会影响总体运行的问题,尤其是严重威胁安全性。

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解决紧固件腐蚀的方法很多, 表面喷漆处理防腐蚀处理的重要方法之一。通常采用一些表面处理来提高紧固件的耐蚀性。比如,镀锌钝化层以其工艺简单、高耐热性、耐蚀性、致密性和美观等特点,得到了广泛的应用。环氧富铝/锌铝涂层除了具有锌铝涂层的物理屏蔽、钝化和阴极保护作用外,在耐蚀性和涂层致密性等方面均表现出适用于海洋环境的特点。另外,有科研团队通过中性盐雾试验、电化学阻抗谱测试两种方法,研究了4种体系的紧固件涂层在海洋环境中的腐蚀行为,并对比了4种涂层体系的防护性能。结果表明:渗锌层+达克罗涂层+有机涂层封闭的涂层体系具有高耐久性,能可靠地用于海洋环境中紧固件腐蚀控制。如复合涂层表面不加封闭处理,渗锌+达克罗复合涂层相对达克罗涂层的性能提升不明显;而渗锌涂层的防护性能较差,不建议在海洋环境中使用。

海洋平台安装用的各种紧固件是维护海洋平台正常运行的关键零件,在丰富的电解质作用下容易发生剧烈的电化学腐蚀,腐蚀速度远远高于陆地环境。海洋用紧固件的腐蚀问题会使得海洋平台维修成本增高,危险性增大,因此,保证海洋用紧固件的防腐性能是至关重要的。

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