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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2

1.3海洋环境各区域带的腐蚀特征4

1.3.1海洋大气区4

1.3.2浪花飞溅区5

1.3.3海水潮差区6

1.3.4海水全浸区6

1.3.5海泥区7

1.4高稳定性高速电弧喷涂技术的发展8

1.5高稳定性高速电弧喷涂技术与其他传统防腐蚀技术的对比10

1.5.1与涂料涂装比较10

1.5.2与电镀、热浸镀比较11

1.6高稳定性高速电弧喷涂技术的发展趋势13

第2章 海洋环境的影响因素及金属材料的腐蚀失效行为16

2.1影响海洋钢结构腐蚀的环境因素16

2.1.1含盐量的影响17

2.1.2电导率的影响18

2.1.3溶解物质——含氧量的影响18

2.1.4温度、风浪和海域环境的影响20

2.1.5流速的影响21

2.1.6 pH值的影响22

2.1.7海生物的影响22

2.2海洋金属结构的腐蚀类型24

2.2.1均匀腐蚀24

2.2.2点蚀25

2.2.3缝隙腐蚀25

2.2.4氧浓差电池腐蚀26

2.2.5选择性腐蚀27

2.2.6磨损腐蚀27

2.2.7电偶腐蚀33

2.2.8腐蚀疲劳35

第3章 高稳定性高速电弧喷涂技术38

3.1电弧喷涂技术原理及特点38

3.1.1电弧喷涂技术基本原理与发展历程38

3.1.2电弧特性及熔化-雾化过程39

3.1.3电弧喷涂技术的主要特点45

3.2高稳定性高速电弧喷涂设备46

3.2.1喷涂电源47

3.2.2高速电弧喷涂枪51

3.2.3送丝机构62

3.2.4自动化高速电弧喷涂设备63

3.2.5喷涂路径规划及喷涂质量监控系统68

第4章 海洋钢结构喷涂防腐蚀材料76

4.1锌及锌合金76

4.1.1锌涂层76

4.1.2电弧喷涂锌-铝合金涂层76

4.1.3与其他锌-铝合金涂镀层技术的比较78

4.2铝及铝合金83

4.2.1铝涂层83

4.2.2 AlMg合金涂层84

4.2.3 AlRE合金涂层85

4.3粉芯丝材86

4.4海洋钢结构长效防腐ZnAlMgRE电弧喷涂材料87

4.4.1海洋气候环境的特点87

4.4.2电弧喷涂海洋长效防腐ZnAlMgRE涂层的组织性能88

4.4.3 ZnAlMgRE涂层在腐蚀过程中的“自封闭”机理92

4.5装备零部件抗高温冲蚀喷涂材料93

4.5.1材料需求特点93

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新型非晶电弧喷涂材料98

4.7.1非晶合金的历史与发展98

4.7.2非晶合金设计思想的发展历程101

4.7.3非晶合金的结构特征及其形成机理104

4.7.4 Fe基非晶合金的研究108

4.7.5非晶纳米晶复合材料的研究111

4.7.6电弧喷涂抗冲蚀铁基非晶／纳米晶复合涂层112

第5章 高稳定性高速电弧喷涂工艺116

5.1涂层的制备工序流程116

5.2工件预处理工艺116

5.2.1净化处理117

5.2.2喷砂粗化处理117

5.3电弧喷涂层制备工艺122

5.3.1高速电弧喷涂系统的使用规程122

5.3.2电弧喷涂工艺的特点124

5.3.3主要工艺参数124

5.4电弧喷涂层的后处理工艺126

第6章 高速电弧喷涂涂层的质量控制和性能检测128

6.1高速电弧喷涂涂层质量控制128

6.1.1质量控制的必要性128

6.1.2质量控制措施129

6.2高速电弧喷涂涂层性能检测的特点130

6.3高速电弧喷涂涂层物理性能检测131

6.3.1涂层外观及显微结构分析131

6.3.2涂层厚度的测定132

6.3.3涂层密度和孔隙率的测定135

6.4高速电弧喷涂涂层力学性能的检测140

6.4.1涂层硬度的测定140

6.4.2涂层结合强度的测定143

6.4.3涂层自身黏结强度的测定147

6.5高速电弧喷涂涂层耐蚀性能检测149

6.5.1耐腐蚀性的检测评定方法149

6.5.2大气暴露试验149

6.5.3全浸腐蚀试验151

6.5.4盐雾试验152

6.5.5二氧化硫工业气体试验153

6.5.6湿热腐蚀试验154

6.6涂层耐磨损性能的检测155

6.6.1磨粒磨损试验155

6.6.2摩擦磨损试验157

6.6.3冲蚀磨损试验158

6.7涂层的高温性能和热特性检测159

6.7.1抗高温氧化性能试验159

6.7.2热膨胀系数的测定160

6.7.3热导率的测定160

6.7.4热震试验161

第7章 高速电弧喷涂的安全和环境保护162

7.1高速电弧喷涂过程中的安全和环境影响因素162

7.1.1高速电弧喷涂过程中的安全162

7.1.2高速电弧喷涂的环境影响因素163

7.2高速电弧喷涂的安全操作164

7.2.1喷涂安全操作164

7.2.2设备的安全操作与维护保养165

7.3安全防护167

7.3.1通风排尘168

7.3.2噪声、弧光防护168

7.3.3人身安全防护169

7.3.4相关人员的责任170

7.4高速电弧喷涂的环境保护171

第8章 高速电弧喷涂防腐蚀应用实例173

8.1高速电弧喷涂技术在水利机械钢结构防腐工程中的应用173

8.1.1美国亚利桑那州Mormon Flat水库闸门防腐173

8.1.2三峡大坝钢结构防腐174

8.2高速电弧喷涂技术在海洋钢结构长效防腐工程中的研究进展176

8.3装备高温部件与电站锅炉的电弧喷涂防热腐蚀治理180

8.4电弧喷涂技术在石油石化工业中的应用182

8.5电弧喷涂技术在地网防腐中的应用183

参考文献185