船用铝合金的腐蚀特点及防腐对策

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1、船用铝合金的腐蚀特点及防腐对策摘要:文章介绍了船用铝合金的腐蚀类型和特点，并针对腐蚀的特点提出了几种防护措施。关键词:铝合金；腐蚀；措施1引言随着各国航运事业的发展和效率的需要，高速客运船舶越来越多的使用了铝合金为船体结构和材料。由于防锈铝的屈服强度一般只是普通低碳钢的二分之一，抗拉强度是普通低碳钢的三分之二，疲劳性能较差，而且铝合金船体的外板较薄，一般只有5～6mm左右，所以要尽量避免铝合金发生腐蚀。铝合金的腐蚀对高速客运船舶造成很大危害，甚至导致严重的安全事故。所以我们有必要对铝合金的腐蚀和防护进行研究

2、。铝的腐蚀形式主要有电化学腐蚀、泥敷剂腐蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀几种。一般由于船用铝合金韧性比较好，所以很少产生应力腐蚀。点腐蚀是上述几种腐蚀形式的具体表现，我们就从点腐蚀开始分析。2腐蚀类型2.1点腐蚀。点腐蚀又称为孔腐蚀，是在金属上产生针尖状、点状、孔状的一种为局部的腐蚀形态。点腐蚀是阳极反应的一种独特形式，是一种自催化过程，即点腐蚀孔内的腐蚀过程造成的条件既促进又足以维持腐蚀的继续进行。裸露的铝暴露在海洋大气中会出现凹坑并在整个表面形成很浅的沙砾状的白色粉末。由于粉末很浅，因而对金属没有什么害处，而且一

3、段时间后腐蚀就会停止（除非把粉末清理掉才会再次发生这种腐蚀反应）。实际上单纯铝合金船体的腐蚀程度很低，而且一般铝合金船体外表面均会有油漆保护，很少见到如钢质船体上很普遍的涂层起泡现象。因为铝合金表面油漆的附着性比钢表面更强，并且局部的涂层划伤并不会引起腐蚀，也不会引起邻近油漆剥落，所以一般坞检时见到的铝合金高速船均有较好的油漆保护，但当涂层局部剥落时，在电化学腐蚀影响下，点腐蚀这种腐蚀形式在铝合金船体外表面还是可以见到的，严重的甚至会导致船体穿孔。另外，在铝合金船体的内表面，如机舱、空调间，也可以见到这种典

4、型的腐蚀形式，因为这些舱室一般有海水冷却管系，有时会有些海水渗漏出来，导致在没有涂层保护的铝合金船体内表面产生点腐蚀，即可见到铝合金表面有一层白色粉末（氧化层）覆盖，可以采用近观检查的方式观察氧化层的厚度，如比较轻微，可不采取措施。2.2电化学腐蚀。由于铝是电极电位很低的金属，所以几乎所有普通船用金属，只要和铝合金间存在湿润导电接触，都会导致铝的电化学腐蚀。例如，所有铜合金在潮湿的环境下都会引起铝的严重腐蚀，低碳钢和铝合金接触时的情况要好一些。铝合金高速船机舱里的海水管系大多使用铜合金或不锈钢，只是在船体上

5、一小段使用铝合金（因为铜合金和不锈钢均不可以和铝合金直接焊接），通过铜质截止阀、法兰和机舱海水管系连接。由于这些管系中流淌的是海水，所以在这个由铝合金、铜或不锈钢管系（法兰）组成的管系内壁形成了电位差，导致船体端铝合金管系内壁严重电化腐蚀，由于这种腐蚀是由内到外的，现场验船师和船员很容易忽视，等发现时往往已经烂穿了。在铝合金高速船检验中，船体端铝合金海水管的腐蚀是最普遍的现象，这种腐蚀的间接后果就是导致机舱内铝合金船体的点腐蚀以及海水浸透船体内表面的耐火衬垫后导致的泥敷剂腐蚀。2.3泥敷剂腐蚀。这是铝合金船

6、体一种特殊的腐蚀形式，多发生在船体内表面或内部结构上。所谓泥敷剂是指泥敷状的物质，如污垢（油泥）、木头浸泡在海水中析出的树液或灰尘之类。典型的情况是，当湿木料和裸露的铝合金接触时，析出的树液会严重腐蚀铝合金，在接触区会渗出大量的粘性白色氢氧化物，这种腐蚀生成物的体积惊人，并能连续不断的发生腐蚀，直至木料完全腐朽。2.4缝隙腐蚀缝隙腐蚀是铝合金在海水中常见的另一种腐蚀形式，船体水线以下结构或装置的缝隙是缝隙腐蚀产生的主要部位，缝隙腐蚀同样易产生于铝合金表面的沉积物、附着的硬壳海生物周围。因为氧气难以或者根本无

7、法进入这些缝隙中，因此会在缝隙中迅速地发生相异充气的原电偶。在原电偶中凹陷部位的铝合金是阳极，从而遭受严重腐蚀，从腐蚀的结果看有点类似于电化学腐蚀，但是发生的机理却是不一样的。缝隙腐蚀一般在纵深形成，腐蚀初期靠外观检查很难发现，所以破坏性特别大。以往采用铆接方式连接船体外板时，由于船体外板接缝边缘不严密，海水从边缘侵入内部，会在夹层内形成水袋，形成原电偶而造成严重的腐蚀，腐蚀产生的氢氧化铝体积膨胀会使铆钉接缝松弛。现在几乎没有采用铆接形式的船体了，但是并不表示这种腐蚀形式在焊接铝合金船体结构上就消失了。举一

8、个简单例子，在双体铝合金高速船的艏部设计水线位置，一般都设有V型压浪板，通常而言，压浪板和船体是连续焊接的，但是有时连接角焊缝会渗漏，甚至开裂，或者存在渗漏气孔，从而在空心的压浪板和船体间形成水袋而导致缝隙腐蚀。另外，铝合金船体的内部骨架和外板间多采用间断焊连接，当海水进入船体内部，并进入骨架和外板的间隙时，缝隙腐蚀也会发生。虽然海水进入船体的机会不多，但是，应注意船体内海水冷却管路及附近船体结构的状况，检查是否