潛艇的表面防腐工藝方法一的製作方法
2023-06-28 22:32:01 4
專利名稱：潛艇的表面防腐工藝方法一的製作方法
技術領域：
常規潛艇和核動力潛艇在現代化戰爭中的作用日益增大，尤其是現代戰爭使潛艇已成為現代化海軍不可缺少的裝備，也是一個國家海軍軍事實力的象徵。該項目屬於國防現代化建設領域。
背景技術：
由於潛艇長期潛入海平面以下工作。潛艇表面長期受到海水的腐蝕和海洋寄生物的侵蝕，潛艇外殼多為優質合金結構鋼焊接而成，表面應力、成份差異、海水、海洋寄生物以及巨大海水壓力的共同作用下潛艇表面很容易被腐蝕，影響潛艇使用壽命，甚至直接危及潛艇的安全。為此潛艇的表面防腐成為世界各國潛艇製造業的一項急需解決的課題。解放軍總裝備部領導也非常重視潛艇表面的防腐研究。由於潛艇外形的曲率變化大，國內外潛艇的表面防腐基本都是採用表面塗料的方法。雖然不同種類的塗料提高了潛艇表面的防腐能力，但與潛艇表面的防腐要求還相差甚遠。
發明內容
本發明提出一種潛艇表面防腐蝕新的工藝方法。本發明的目的是這樣實現的，對潛艇進行整體鎳—鎢—磷複合鍍。潛艇是一個封閉非常好的整體，為潛艇表面整體複合鍍提供了良好的條件。眾所周知金屬鎳是抗海水腐蝕最好的金屬材料，任何一種化學塗料都不如金屬鎳的抗海水腐蝕能力強，為提高鍍鎳層的強度、硬度、抗腐蝕能力，採用Ni-W-P複合鍍的方法，在潛艇整體表面鍍一層0.02～0.2mm的Ni-W-P複合層，其抗腐蝕能力大為增強。
將Ni-W-P複合金屬材料放入電加熱鍍液池中，通過高壓水泵傳送到容有潛艇的密封容器中，通過容器四周若干個噴頭，噴嘴向一個方向傾斜使噴出的液體在容器中流動，液體噴入容器的量與流出口流量相等，再通過回流閥到電加熱鍍池中，實現液體循環。
具體實施方法為1、建造一個2～3倍於潛艇的封閉容器，容器內表面為工業搪瓷或不鏽鋼，容器用四個支點將潛艇置於容器空間中部，容器四周有若干個噴頭，噴嘴向一個方向傾斜使噴出的液體在容器中流動，液體噴入容器的量與流出口流量相等，在高壓水泵的作用下，流出的液體返回到噴頭，實現液體循環。
2、將潛艇表面作除鏽處理，可用10％的稀鹽酸溶液除鏽。
3、用粒度為2-3mm的Al2O3顆粒進行噴砂處理(或用常規的噴砂方法)進一步除去潛艇的鏽蝕、汙跡。
4、配製Ni-W-P複合鍍液體，具體成份為(1)NiSO4·6H2O 20～30％；(2)WSO4·4H2O10～15％；(3)NaH2PO2·H2O 20～25％；(4)Na3C6H6O710～20％(5)NaC2H3O25～10％；
(6)(CH2(NH2)COOH〕 10～15％。
用純水將PH值調至3.8加熱溫度為80-85℃。
5、用水泵將鍍液從不同角度噴向潛艇，使鍍液充滿容器，在噴射的作用下，鍍液在潛艇表面流動。根據鍍層的厚度要求控制液體噴射循環流動的時間，或者根據鍍液的鎳離子濃度變化計算出潛艇表面的鍍層厚度，當達到厚度要求時，停止噴射，將鍍液從容器中放出。
6、測量潛艇表面的Ni-W-P複合層厚度，和Ni-W-P成份含量，控制P含量為9％為最佳，W含量4％為最佳，其餘為Ni。
7、在對潛艇複合鍍時，同時放一塊與潛艇表面材料相同的試塊，對試塊表面鍍層進行物理、化學抗腐實驗，以推斷潛艇表面的複合鍍效果。
我們對四種優質鋼材作了表面Ni-W-P複合鍍實驗，證明其抗海水腐蝕效果極佳(見表1)。
表1四種鋼材在不同介質中的腐蝕情況，63％H2SO4溶液，5摩爾KOH溶液，在海水中放入60天。
表2表1中四種鋼材經過Ni-W-P複合鍍後，在不同介質中的抗腐蝕情況
中性鹽霧實驗表明，碳素鋼表面鍍為30μm的N-W-P複合層，其中P含量9％，W含量3.6％，Ni含量87.4％，經3000小時表面未見腐蝕。
實施例1對模擬潛艇進行表面抗腐蝕處理(1)模擬潛艇體積1m3；(2)模擬潛艇外殼材質40CrMnTi；(3)模擬潛艇外殼材質厚度及處理8mm，調質處理；(4)表面處理容器，體積3m3，不鏽鋼製成，在容器中設有36個噴嘴。
(5)模擬潛艇表面處理(模擬潛艇外形與潛艇外形相同)；①除鏽，用稀鹽酸將合金材料表面鏽蝕除去；②用普通噴砂的方法進一步除鏽除汙跡。
(6)鍍液的配製①選用分析純NiSO4·6H2O 2kg；②選用分析純WSO4·4H2O1.5kg；
③選用分析純NaH2PO2·H2O 2.5kg；④選用分析純Na3C6H6O72kg；⑤選用分析純NaC2H3O21kg；⑥〔CH2(NH2)COOH〕1kg。
用純水將上述10kg化合物調至PH值3.8為至，在鍍液池中將鍍液加熱，溫度升至82℃。
(7)將模擬潛艇用四個支點支起至容器中央，同時放置試塊若干塊。
(8)開啟循環水泵，鍍液從噴嘴噴出，充滿容器後，水泵繼續運行，鍍液在容器中循環流動。
(9)經過30分鐘、1h、1.5h、2h……分別取出試塊，測量鍍層厚度，取30μm左右，停止反應，將鍍液放出。
(10)對試塊和模擬潛艇表面鍍層進行分析，結果如下①鍍層厚度30μm；②鍍層含P量9.2％；③鍍層含W量3.6％；④鍍層密度7.92g/cm3；⑤熔點890℃；⑥鍍層硬度HV520。
將試塊380℃加溫，經6h處理，硬度值達到HV1000以上。⑦鍍層抗腐蝕試驗在中性鹽霧中3000小時，未發現鏽蝕。
權利要求
1.本發明提出一種潛艇表面防腐處理的工藝方法。其特性在於1)建造一個2-3倍於潛艇的封閉容器，容器內表面為工業搪瓷或不鏽鋼，容器用四個支點將潛艇置於容器空間中部，容器四周有若干個噴頭，可噴入液體並裝有液體循環系統。2)將潛艇表面作除鏽處理，可用10％的稀鹽酸溶液除鏽。3)用粒度為2-3mm的Al2O3顆粒進行噴砂處理(或用常規的噴砂方法)進一步除去潛艇的鏽蝕、汙跡。4)配製Ni-W-P複合鍍液體，具體成份為(1)NiSO4·6H2O 20～30％；(2)WSO4·4H2O 10～15％；(3)NaH2PO2·H2O20～25％；(4)Na3C6H6O710～20％；(5)NaC2H3O25～10％；(6)〔CH2(NH2)COOH〕 10～15％。用純水將PH值調至3.8，將鍍液溫度升至80-85℃。5)用水泵將鍍液從不同角度噴向潛艇，使鍍液充滿容器，在噴射的作用下，鍍液在潛艇表面流動。根據鍍層的厚度要求控制液體噴射循環流動的時間，或者根據鍍液的鎳離子濃度變化計算出潛艇表面的鍍層厚度，當達到厚度要求時，停止噴射，將鍍液從容器中放出。6)測量潛艇表面的Ni-W-P複合層厚度，及含P量，要求為7-11％之間，最佳值為9％，含W量為3～5％，最佳值為4％，其餘為Ni。7)在對潛艇複合鍍時，放一塊與潛艇表面材料相同的試塊，對試塊表面鍍層進行物理、化學抗腐實驗，以推斷潛艇表面的複合鍍效果。
2.按照權利要求書1所述的潛艇表面防腐處理的工藝方法，其特性在於1)建造一個2-3倍於潛艇的封閉容器，容器內表面為工業搪瓷或不鏽鋼，容器用四個支點將潛艇置於容器空間中部，容器四周有若干個噴頭，可噴入液體並裝有液體循環系統。2)將潛艇表面作除鏽處理，可用10％的稀鹽酸溶液除鏽。3)用粒度為2-3mm的Al2O3顆粒進行噴砂處理(或用常規的噴砂方法)進一步除去潛艇的鏽蝕、汙跡。4)配製Ni-W-P複合鍍液體，具體成份為(1)NiSO4·6H2O 20％；(2)WSO4·4H2O 15％；(3)NaH2PO2·H2O25％；(4)Na3C6H6O720％；(5)NaC2H3O210％；(6)〔CH2(NH2)COOH〕 10％。用純水將PH值調至3.8，將鍍液溫度升至80-85℃。5)用水泵將鍍液從不同角度噴向潛艇，使鍍液充滿容器，在噴射的作用下，鍍液在潛艇表面流動。根據鍍層的厚度要求控制液體噴射循環流動的時間，或者根據鍍液的鎳離子濃度變化計算出潛艇表面的鍍層厚度，當達到厚度要求時，停止噴射，將鍍液從容器中放出。6)測量潛艇表面的Ni-W-P複合層厚度，及含P量，要求為7-11％之間，最佳值為9％，含W量為3～5％，最佳值為4％，其餘為Ni。7)在對潛艇複合鍍時，放一塊與潛艇表面材料相同的試塊，對試塊表面鍍層進行物理、化學抗腐實驗，以推斷潛艇表面的複合鍍效果。
全文摘要
本發明提出一種潛艇表面防腐的工藝方法，用該工藝方法處理的潛艇表面具有極強的抗海水腐蝕能力和極強的抗海洋寄生物侵蝕能力，可滿足常規潛艇和核動力潛艇的長期使用。該工藝利用潛艇整體的良好密封性能，採用了潛艇整體表面鎳—鎢—磷複合鍍的方法，不僅使潛艇表面的抗腐蝕性大大提高，而且增強了潛艇表面的強度、硬度，提高了潛艇的可靠性和戰鬥力。
文檔編號B63B59/04GK1455018SQ0214590
公開日2003年11月12日 申請日期2002年10月22日 優先權日2002年10月22日
發明者陳有孝 申請人:陳有孝