CN109295461A - 一种缓蚀磁性网及其修复方法与应用 - Google Patents

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张欣
王泽华
邵佳
周泽华
江少群
王刚
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    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
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    • C23F13/06—Constructional parts, or assemblies of cathodic-protection apparatus
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本发明公开了一种缓蚀磁性网及其修复方法与应用，由若干磁铁通过合金丝编织成网，再通过连接环的机械咬合力闭合成磁性网，连接环采用与金属丝相同的材质，可避免在与金属丝连接时产生电偶腐蚀。本发明无需对合金构件本身做任何处理，通过外加磁场对包裹在网内的合金构件起到保护作用，降低合金构件在海洋环境中的腐蚀速率，提高合金构件的使用寿命，特别是5系铝镁合金，同时缓蚀磁性网便于应用，修补，从而节省时间和能源，具有很强的实用性和广泛的适用性。

Description

一种缓蚀磁性网及其修复方法与应用
技术领域
本发明涉及一种缓蚀网，具体涉及一种缓蚀磁性网及其修复方法与应用。
背景技术
随着材料科学技术的发展，材料轻质化越发被重视。铝合金密度低，比强度高，耐蚀性好，在众多领域已经逐步替代钢、铜等材料，并在海洋工程中的应用越加广泛。铝合金的耐蚀性主要取决于其表面钝化膜的完整性和破裂后的自我修复能力，特别是在海水中，氯离子对铝合金表面的钝化膜的破坏尤为严重，致使铝合金在海水中钝化态极不稳定，容易发生点蚀等局部腐蚀，严重时甚至会发生晶间腐蚀和剥落腐蚀等情况。点蚀是铝合金在海水中最常见的一种腐蚀行为，其往往是晶间腐蚀和剥落腐蚀等腐蚀行为的起源，其产生极大的降低了铝合金构件的使用寿命和安全性，制约了铝合金在海洋工程中的应用。
5系铝合金，即铝镁合金，由于其优秀的耐蚀性，被称为防锈铝合金，在海工领域应用最为广泛。相比于其他系列铝合金，铝镁合金在海水中表现出优秀的耐蚀性，但不可避免的会发生点蚀，甚至发生其他严重的腐蚀行为。
针对海洋工程应用极为广泛的5系铝合金，众多腐蚀防护方法应运而生，包括金属镀层保护、非金属涂层保护、电化学保护等。但在铝合金表面涂覆保护膜，虽然能够一定程度提高合金的耐蚀性，但在后期维护，特别是长期放置于深海中的铝合金构件的表面保护膜修补的工作难度较大。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种无需处理合金本身，可有效降低合金在海洋环境中腐蚀速率的缓蚀磁性网及其修复方法与应用。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种缓蚀磁性网，若干磁铁通过金属丝两两相连，呈闭合网状。
上述的一种缓蚀磁性网，还包括连接环，用于金属丝之间的接头处。
上述磁铁的材质包括镀锌Nd-Fe-B永磁铁。
上述金属丝的材质为高强度合金丝，包括5052铝合金。
上述连接环的材质与金属丝的材质相同。
上述的一种缓蚀磁性网的修复方法，包括以下方式：
S1、磁铁更换：将失效或被腐蚀以致失效磁铁两端的金属丝剪断，使用连接环连接金属丝，将新磁铁接入网内；
S2、金属丝更换：将破损、腐蚀断裂的金属丝截断，使用连接环连接金属丝，由连接环替代破损金属丝；
S3、将失效磁铁两端的金属丝剪断，使用连接环连接金属丝，由连接环替代失效磁铁。
上述的一种缓蚀磁性网，适用于海洋工程。
上述的一种缓蚀磁性网，适用于海洋工程用铝合金。
本发明的有益之处在于：
本发明的一种缓蚀磁性网，由磁铁通过合金丝编织成网，再通过连接环的机械咬合力闭合成磁性网，连接环采用与金属丝相同的材质，可避免在与金属丝连接时产生电偶腐蚀。本发明无需对合金构件本身做任何处理，通过外加磁场对包裹在网内的合金构件起到保护作用，降低合金构件在海洋环境中的腐蚀速率，提高合金构件的使用寿命，特别是5系铝镁合金，同时缓蚀磁性网便于应用，修补，从而节省时间和能源，具有很强的实用性和广泛的适用性。
附图说明
图1为本发明的一种缓蚀磁性网的结构示意图。
图2为本发明的实施例的缓蚀磁性网的示意图。
图3为本发明的缓蚀磁性网包裹和未使用磁性网包裹的Al-3Mg合金的电化学极化曲线。
图4为本发明的缓蚀磁性网包裹和未使用磁性网包裹的Al-3Mg合金的阻抗谱。
附图中标记的含义如下：1、磁铁，2、合金丝，3、连接环，4、Al-3Mg合金。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
如图2所示，一种缓蚀磁性网，由磁铁1、高强度合金丝2、连接环3所构成。
磁铁1材质为镀锌Nd-Fe-B永磁铁，磁铁尺寸为20 mm×15 mm×5 mm。
高强度合金丝2材质为5052铝合金，单根长度为80 mm，直径为3 mm。
连接环3的材质与高强度合金丝2材质相同，以避免在与高强度合金丝连接时产生电偶腐蚀，连接环3的长度为10 mm，主要靠机械咬合力将高强度合金丝2两端连接。
将两片缓蚀磁性网通过连接环3相连接，将Al-3Mg合金放置其中作为电化学实验的工作电极。
用PARSTAT 2273型电化学工作站测试未加缓蚀磁性网和包裹缓蚀磁性网的Al-3Mg合金的极化曲线和阻抗谱，合金试样电极为工作电极，饱和氯化钾/甘汞电极为参比电极，铂电极为辅助电极，质量浓度为3.5 wt.%NaCl溶液为电解质溶液以模拟海洋水环境，Tafel极化测试的扫描速率为0.5 V/s，阻抗谱扫描范围为10-5~102 Hz。
测试结果如附图3和4所示：
相比于未使用缓蚀磁性网的试样，将Al-3Mg合金放置于缓蚀磁性网中，合金的腐蚀电位，点蚀电位均正移，说明在缓蚀磁性网中Al-3Mg合金腐蚀敏感性降低，点蚀敏感性减弱；腐蚀电流密度降低，阻抗谱半径变大，说明Al-3Mg合金在缓蚀磁性网中耐蚀性更好，腐蚀速率更慢。
实际使用时，磁铁的形状、尺寸和数量，可根据所需保护的构件的形状与尺寸调整和变化；金属丝的长度、直径，可根据所需保护的构件的形状与尺寸调整和变化；使用时，将需要保护的构件包在缓蚀磁性网中，根据其形状、尺寸，可调整缓蚀磁性网连接方式，单网连接、两网连接或多网连接。
综上所述，在海洋环境中，缓蚀磁性网能够降低放置于其中铝镁合金的腐蚀速率和腐蚀、点蚀敏感性，提高合金的耐蚀性，进而提高合金的使用寿命。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种缓蚀磁性网，其特征在于，若干磁铁通过金属丝两两相连，呈闭合网状。
2.根据权利要求1所述的一种缓蚀磁性网，其特征在于，还包括连接环，用于金属丝之间的接头处。
3.根据权利要求1所述的一种缓蚀磁性网，其特征在于，所述磁铁的材质包括镀锌Nd-Fe-B永磁铁。
4.根据权利要求1所述的一种缓蚀磁性网，其特征在于，所述金属丝的材质为高强度合金丝，包括5052铝合金。
5.根据权利要求2所述的一种缓蚀磁性网，其特征在于，所述连接环的材质与金属丝的材质相同。
6.如权利要求1-5任一所述的一种缓蚀磁性网的修复方法，其特征在于，包括以下方式：
S1、磁铁更换：将失效磁铁两端的金属丝剪断，使用连接环连接金属丝，将新磁铁接入网内；
S2、金属丝更换：将破损金属丝截断，使用连接环连接金属丝，由连接环替代破损金属丝；
S3、将失效磁铁两端的金属丝剪断，使用连接环连接金属丝，由连接环替代失效磁铁。
7.如权利要求1-5任一所述的一种缓蚀磁性网，其特征在于，适用于海洋工程。
8.如权利要求1-5任一所述的一种缓蚀磁性网，其特征在于，适用于海洋工程用铝合金。
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