L'océan recèle d'abondantes ressources naturelles, et son développement a non seulement une importance économique considérable, mais reflète également les capacités technologiques et de recherche d'un pays. Avec l'intensification du développement maritime, le nombre d'installations industrielles offshore, telles que les oléoducs sous-marins, les plateformes de forage en eaux profondes et les ponts offshore, augmente d'année en année. Cependant, les conditions corrosives sévères de l'environnement marin peuvent provoquer une grave corrosion des composants métalliques marins. Selon les statistiques, les pertes économiques causées par la corrosion dans le monde en 2016 représentaient 3,4% du PIB mondial, les structures marines représentant un tiers de ces pertes. Par conséquent, la compréhension des caractéristiques de la corrosion marine et la sélection de méthodes appropriées pour protéger les composants métalliques offshore revêtent une valeur économique particulièrement importante.

Caractéristiques de la corrosion en milieu marin

L'eau de mer contient une grande quantité de sel, ce qui en fait une excellente solution électrolytique avec une conductivité électrique élevée. Par conséquent, les structures métalliques exposées à cet environnement sont sujettes à une forte corrosion. Les environnements de corrosion marine peuvent être classés en plusieurs régions en fonction des caractéristiques uniques de l'environnement marin :

Revêtement laser Technologie

Application de la technologie de revêtement par laser à la protection contre la corrosion en milieu marin

L'acier S355, couramment utilisé dans les environnements marins, présente des propriétés mécaniques similaires à celles de l'acier Q345. Les structures en acier S355 sont très sensibles à la corrosion en milieu marin. En appliquant une couche de revêtement composite Al-Ni-TiC-CeO2 à la surface de l'acier S355, les résultats expérimentaux montrent qu'avec une vitesse de balayage du revêtement de 7,5 mm/s, un taux de dilution inférieur à 5% peut être atteint. Les courbes de polarisation des échantillons avec différentes vitesses de balayage du revêtement (6, 7, 7,5, 8 mm/s) révèlent que l'échantillon revêtu à 7 mm/s a la plus grande résistance à la corrosion, montrant un potentiel d'autocorrosion plus élevé et une densité de courant d'autocorrosion plus faible. Comparé à l'acier S355 non traité, l'acier gainé présente une résistance à la corrosion nettement supérieure. La couche de revêtement composite Al-Ni-TiC-CeO2 améliore non seulement la résistance à la corrosion du matériau de base, mais aussi sa résistance à l'usure et sa dureté, ce qui augmente considérablement la durée de vie du matériau.

Dans les zones côtières, les pistons de levage hydrauliques sont exposés à la zone d'éclaboussures et à la zone de marée, où les conditions de corrosion sont sévères. Les techniques conventionnelles de traitement de surface, telles que la pulvérisation à la flamme et la pulvérisation plasma, souffrent souvent d'une grande porosité et d'une faible force d'adhérence. En revanche, le rechargement par laser à l'aide de poudres d'alliage à base de fer, de nickel ou de cobalt peut améliorer la résistance à la corrosion des tiges de piston, cette technologie pouvant remplacer les méthodes traditionnelles de nickelage et de chromage en tant que nouvelle solution de protection contre la corrosion.

Dans les centrales nucléaires, les roues des pompes à eau de mer sont sujettes à la corrosion et à l'érosion par cavitation lorsqu'elles sont immergées dans l'eau de mer. Pour y remédier, trois types de poudres d'alliage ont été appliqués pour améliorer la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable 316. Les résultats ont montré que lorsque les poudres d'alliage contenaient beaucoup de chrome et de nickel, la couche de revêtement, composée d'austénite et d'une petite quantité de martensite, atténuait considérablement les problèmes de corrosion auxquels les roues étaient confrontées.

Globalement, les poudres d'alliage peuvent être adaptées à l'environnement de corrosion spécifique des composants métalliques afin d'améliorer leur résistance à la corrosion. Par exemple, les matériaux en acier inoxydable peuvent être utilisés dans la zone atmosphérique marine, tandis que les poudres à base de nickel avec des composants résistants à l'usure peuvent être ajoutées pour une utilisation dans les zones d'éclaboussures ou les zones de marée afin d'améliorer l'adaptabilité des matériaux dans ces zones.

Inconvénients de la Revêtement laser Technologie

Rugosité de surface: La couche de revêtement peut présenter une surface rugueuse, nécessitant un usinage si l'état de surface est critique pour l'application.

Uniformité et stabilité: L'uniformité de la couche de revêtement, la stabilité du produit et l'équipement de soutien peuvent ne pas encore répondre aux exigences de la production industrielle.

Lacunes de la recherche théorique: Les recherches systématiques sur la solidification de l'alliage, les changements internes du matériau et le champ de température de la couche de revêtement sont insuffisantes.

Conclusion

À mesure que l'exploration humaine des océans s'intensifie, de plus en plus d'équipements et de composants métalliques seront utilisés dans des environnements marins. Il est essentiel de comprendre les caractéristiques de la corrosion marine et de développer des méthodes de protection efficaces. La technologie de revêtement par laser peut être appliquée pour produire des couches de revêtement en alliage résistant à la corrosion pour les composants métalliques, jouant ainsi un rôle indispensable dans la protection future contre la corrosion marine. Cette technologie continuera à contribuer de manière significative à la protection des infrastructures marines et au progrès de l'ingénierie marine.