第1章 绪论 1
1.1钢结构腐蚀防护的意义 1
1.2海洋钢结构腐蚀防护的重要性 3
1.3海洋环境各区域带的腐蚀特征 4
1.3.1海洋大气区 5
1.3.2浪花飞溅区 6
1.3.3海水潮差区 7
1.3.4海水全浸区 8
1.3.5海泥区 9
1.4高稳定性高速电弧喷涂技术的发展 9
1.5高稳定性高速电弧喷涂技术与其他传统防腐技术的对比 11
1.5.1与涂料涂装比较 11
1.5.2与电镀、热浸镀比较 13
1.6高稳定性高速电弧喷涂技术的发展趋势 14
第2章 海洋环境影响因素及金属材料的腐蚀失效行为 17
2.1影响海洋钢结构腐蚀的环境因素 17
2.1.1含盐量的影响 18
2.1.2电导率的影响 19
2.1.3溶解物质——氧、二氧化碳、碳酸盐的影响 19
2.1.4温度、风浪和海域环境的影响 20
2.1.5流速的影响 22
2.1.6 pH的影响 23
2.1.7海生物的影响 23
2.2海洋金属结构的腐蚀类型 25
2.2.1均匀腐蚀 25
2.2.2点蚀 26
2.2.3缝隙腐蚀 26
2.2.4氧浓差电池腐蚀 27
2.2.5选择性腐蚀 28
2.2.6磨损腐蚀 28
2.2.7电偶腐蚀 34
2.2.8腐蚀疲劳 36
2.3海洋钢结构腐蚀防护方法 37
2.3.1海洋大气区 38
2.3.2浪花飞溅区 38
2.3.3潮差区 40
2.3.4海水全浸区和海泥区 40
第3章 高稳定性高速电弧喷涂技术 41
3.1电弧喷涂技术原理及特点 41
3.1.1电弧喷涂技术基本原理与发展历程 41
3.1.2电弧特性及熔化-雾化过程 42
3.1.3电弧喷涂技术的主要特点 48
3.2高稳定性高速电弧喷涂设备 49
3.2.1喷涂电源 50
3.2.2高速电弧喷涂枪 55
3.2.3送丝机构 65
3.2.4自动化高速电弧喷涂设备 67
3.2.5喷涂路径规划及喷涂质量监控系统 72
第4章 海洋钢结构喷涂防腐蚀材料 79
4.1锌及锌合金 79
4.1.1锌涂层 79
4.1.2电弧喷涂锌-铝合金涂层 80
4.1.3与其他锌-铝合金涂镀层技术的比较 82
4.2铝及铝合金 87
4.2.1铝涂层 87
4.2.2 Al-Mg合金涂层 88
4.2.3 Al-RE合金涂层 88
4.3粉芯丝材 90
4.4海洋钢结构长效防腐Zn-Al-Mg-RE电弧喷涂材料 91
4.5装备零部件抗高温冲蚀喷涂材料 92
4.5.1材料需求特点 92
4.5.2涂层组织与结构 93
4.5.3抗高温冲蚀性能 94
4.6海洋环境下装备零部件抗热腐蚀材料 95
4.6.1材料需求特点 95
4.6.2涂层组织与结构 95
4.6.3抗高温氧化、氯化和硫化腐蚀性能 96
4.7深海环境下装备防腐抗疲劳高速电弧喷涂技术应用 96
4.7.1深海环境对金属腐蚀的影响 97
4.7.2高速电弧喷涂技术防腐抗疲劳研究应用 97
4.7.3 Al-Ti-Si-RE涂层在模拟深海环境下的腐蚀防护 99
4.8新型非晶电弧喷涂材料 100
4.8.1非晶合金的历史与发展 100
4.8.2非晶合金设计思想的发展历程 103
4.8.3非晶合金的结构特征及其形成机理 107
4.8.4 Fe基非晶合金的研究 111
4.8.5非晶纳米晶复合材料的研究 114
4.8.6电弧喷涂抗冲蚀铁基非晶／纳米晶复合涂层 115
第5章 高稳定性高速电弧喷涂工艺 119
5.1电弧喷涂工艺设计 119
5.1.1工艺设计的基本要求 119
5.1.2表面预处理工序的基本要求 120
5.1.3电弧喷涂工序的基本要求 121
5.1.4封闭或涂料涂装工序的基本要求 123
5.2涂层的制备工序流程 123
5.3工件预处理工艺 124
5.3.1净化处理 125
5.3.2喷砂粗化处理 126
5.4电弧喷涂层制备工艺 131
5.4.1高速电弧喷涂系统的使用规程 131
5.4.2电弧喷涂工艺的特点 133
5.4.3主要工艺参数 134
5.5电弧喷涂层的后处理工艺 136
第6章 高速电弧喷涂涂层的质量控制和性能检测 139
6.1高速电弧喷涂涂层的质量控制 140
6.1.1质量控制的必要性 140
6.1.2质量控制检验点 141
6.1.3质量控制措施 144
6.2高速电弧喷涂涂层性能检测的特点 145
6.3高速电弧喷涂涂层的物理性能检测 146
6.3.1涂层外观及显微结构分析 146
6.3.2涂层厚度的测定 148
6.3.3涂层密度和孔隙率的测定 151
6.4高速电弧喷涂涂层力学性能检测 156
6.4.1涂层硬度的测定 156
6.4.2涂层结合强度的测定 159
6.4.3涂层自身黏结强度的测定 163
6.5高速电弧喷涂涂层耐蚀性能检测 164
6.5.1耐腐蚀性的检测评定方法 165
6.5.2大气暴露试验 165
6.5.3全浸腐蚀试验 167
6.5.4盐雾试验 168
6.5.5 SO2工业气体试验 169
6.5.6湿热腐蚀试验 170
6.6高速电弧喷涂涂层耐磨损性能检测 171
6.6.1磨粒磨损试验 171
6.6.2摩擦磨损试验 173
6.6.3冲蚀磨损试验 174
6.7高速电弧喷涂涂层的高温性能和热特性检测 175
6.7.1抗高温氧化性能试验 175
6.7.2热膨胀系数的测定 176
6.7.3热导率的测定 176
6.7.4热震试验 177
第7章 高速电弧喷涂的安全和环境保护 178
7.1高速电弧喷涂过程中的安全和环境影响因素 178
7.1.1高速电弧喷涂过程中的安全 178
7.1.2高速电弧喷涂的环境影响因素 179
7.2高速电弧喷涂的安全操作 180
7.2.1喷涂安全操作 180
7.2.2设备的安全操作与维护保养 181
7.3安全防护 183
7.3.1通风排尘 184
7.3.2噪声、弧光防护 184
7.3.3人身安全防护 185
7.3.4用电安全 187
7.3.5封闭和面漆安全 188
7.3.6受限空间作业安全 188
7.3.7安全计划 189
7.3.8相关人员的责任 190
7.4高速电弧喷涂的环境保护 190
第8章 高速电弧喷涂防腐蚀应用实例 193
8.1电弧喷涂技术在水利机械钢结构防腐工程中的应用 193
8.1.1美国亚利桑那州Mormon Flat水库闸门防腐 193
8.1.2三峡大坝钢结构防腐 194
8.2电弧喷涂技术在海洋钢结构长效防腐工程中的应用 196
8.3装备高温部件与电站锅炉的电弧喷涂防热腐蚀治理 201
8.4电弧喷涂技术在石油石化工业中的应用 203
8.5电弧喷涂技术在地网防腐中的应用 204
8.6电弧喷涂技术在桥梁工程中的应用 205
参考文献 207