Oceanul adăpostește resurse naturale abundente, iar dezvoltarea sa nu are doar o importanță economică semnificativă, ci reflectă și capacitățile tehnologice și de cercetare ale unei țări. Odată cu creșterea intensității dezvoltării marine, numărul instalațiilor industriale offshore, cum ar fi conductele petroliere submarine, platformele de foraj la mare adâncime și podurile offshore, crește de la an la an. Cu toate acestea, condițiile corozive dure din mediul marin pot provoca o coroziune severă a componentelor metalice marine. Conform statisticilor, pierderile economice cauzate de coroziune la nivel mondial în 2016 au reprezentat 3,4% din PIB-ul global, structurile marine reprezentând o treime din aceste pierderi. Prin urmare, înțelegerea caracteristicilor coroziunii marine și selectarea metodelor adecvate pentru protejarea componentelor metalice offshore au o valoare economică deosebit de semnificativă.

Caracteristici ale coroziunii în mediul marin

Apa de mare conține o cantitate mare de sare, ceea ce o face o soluție excelentă de electrolit cu conductivitate electrică ridicată. Ca urmare, structurile metalice expuse la acest mediu sunt supuse unei coroziuni severe. Mediile marine de coroziune pot fi clasificate în mai multe regiuni pe baza caracteristicilor unice ale mediului marin:

Placare cu laser Tehnologie

Aplicarea tehnologiei de placare cu laser în protecția marină împotriva coroziunii

Oțelul S355, utilizat frecvent în mediul marin, prezintă proprietăți mecanice similare cu cele ale oțelului Q345. Structurile realizate din oțel S355 sunt foarte sensibile la coroziune în mediul marin. Prin aplicarea unui strat de placare compozit Al-Ni-TiC-CeO2 pe suprafața oțelului S355, rezultatele experimentale arată că, cu o viteză de scanare a placării de 7,5 mm/s, se poate obține o rată de diluție mai mică de 5%. Curbele de polarizare ale probelor cu diferite viteze de scanare a placării (6, 7, 7,5, 8 mm/s) arată că proba placată la 7 mm/s are cea mai mare rezistență la coroziune, prezentând un potențial de autocoroziune mai mare și o densitate de curent de autocoroziune mai mică. Comparativ cu oțelul S355 netratat, oțelul placat prezintă o rezistență la coroziune semnificativ mai mare. Stratul de placare compozit Al-Ni-TiC-CeO2 nu numai că îmbunătățește rezistența la coroziune a materialului de bază, ci și rezistența la uzură și duritatea acestuia, crescând semnificativ durata de viață a materialului.

În zonele de coastă, pistoanele de ridicare hidraulice ale gurilor de apă sunt expuse la zona de stropire și la zona de maree, unde condițiile de coroziune sunt severe. Tehnicile convenționale de tratare a suprafețelor, cum ar fi pulverizarea cu flacără și pulverizarea cu plasmă, prezintă adesea o porozitate ridicată și o rezistență scăzută la lipire. În schimb, placarea cu laser folosind pulberi de aliaje pe bază de fier, nichel sau cobalt poate îmbunătăți rezistența la coroziune a tijelor de piston, tehnologia putând înlocui metodele tradiționale de placare cu nichel și crom ca o nouă soluție de protecție împotriva coroziunii.

În centralele nucleare, rotoarele pompelor de apă de mare sunt predispuse la coroziune și eroziune prin cavitație atunci când sunt scufundate în apa de mare. Pentru a rezolva această problemă, au fost aplicate trei tipuri de pulberi de placare din aliaj pentru a îmbunătăți rezistența la coroziune a oțelului inoxidabil 316. Rezultatele au arătat că, atunci când pulberile de aliaj conțineau un conținut ridicat de crom și nichel, stratul placat, format din austenită cu o cantitate mică de martensită, a ameliorat semnificativ problemele de coroziune cu care se confruntă rotoarele.

În general, pulberile de aliaje pot fi adaptate la mediul specific de coroziune al componentelor metalice pentru a le îmbunătăți rezistența la coroziune. De exemplu, materialele din oțel inoxidabil pot fi utilizate în zona atmosferică marină, în timp ce pulberile pe bază de nichel cu componente rezistente la uzură pot fi adăugate pentru utilizarea în zonele cu stropi sau în zonele de maree, pentru a spori adaptabilitatea materialelor în aceste zone.

Dezavantaje ale Placare cu laser Tehnologie

Rugozitatea suprafeței: Stratul placat poate avea o suprafață rugoasă, care necesită prelucrare dacă finisajul suprafeței este critic pentru aplicație.

Uniformitate și stabilitate: Uniformitatea stratului placat, stabilitatea produsului și echipamentul de susținere pot să nu îndeplinească încă cerințele producției industriale.

Lacune în cercetarea teoretică: Nu există suficiente cercetări sistematice privind solidificarea aliajului, modificările interne ale materialului și câmpul de temperatură al stratului placat.

Concluzie

Pe măsură ce explorarea umană a oceanelor se adâncește, tot mai multe echipamente și componente metalice vor fi utilizate în mediul marin. Este esențial să se înțeleagă caracteristicile coroziunii marine și să se dezvolte metode eficiente de protecție. Tehnologia de placare cu laser poate fi aplicată pentru a produce straturi de placare din aliaj rezistent la coroziune pentru componentele metalice, jucând un rol indispensabil în viitoarea protecție împotriva coroziunii marine. Această tehnologie va continua să contribuie semnificativ la protecția infrastructurii marine și la progresul ingineriei marine.