專利名稱：潛艇的表面防腐工藝方案的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
常規(guī)潛艇和核動力潛艇在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭中的作用日益增大，尤其是現(xiàn)代戰(zhàn)爭使?jié)撏б殉蔀楝F(xiàn)代化海軍不可缺少的裝備，也是一個國家海軍軍事實(shí)力的象征。該項(xiàng)目屬于國防現(xiàn)代化建設(shè)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于潛艇長期潛入海平面以下工作。潛艇表面長期受到海水的腐蝕和海洋寄生物的侵蝕，潛艇外殼多為優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼焊接而成，表面應(yīng)力、成份差異、海水、海洋寄生物以及巨大海水壓力的共同作用下潛艇表面很容易被腐蝕，影響潛艇使用壽命，甚至直接危及潛艇的安全。為此潛艇的表面防腐成為世界各國潛艇制造業(yè)的一項(xiàng)急需解決的課題。解放軍總裝備部領(lǐng)導(dǎo)也非常重視潛艇表面的防腐研究。由于潛艇外形的曲率變化大，國內(nèi)外潛艇的表面防腐基本都是采用表面涂料的方法。雖然不同種類的涂料提高了潛艇表面的防腐能力，但與潛艇表面的防腐要求還相差甚遠(yuǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種潛艇表面防腐蝕新的工藝方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，對潛艇進(jìn)行整體鎳—磷復(fù)合鍍。潛艇是一個封閉非常好的整體，為潛艇表面整體復(fù)合鍍提供了良好的條件。眾所周知金屬鎳是抗海水腐蝕最好的金屬材料，任何一種化學(xué)涂料都不如金屬鎳的抗海水腐蝕能力強(qiáng)，為提高鍍鎳層的強(qiáng)度、硬度、抗腐蝕能力，采用Ni-P復(fù)合鍍的方法，在潛艇整體表面鍍一層0.02～0.2mm的Ni-P復(fù)合層，其抗腐蝕能力大為增強(qiáng)。
具體實(shí)施方法為1、建造一個2～3倍于潛艇的封閉容器，容器內(nèi)表面為工業(yè)搪瓷或不銹鋼，容器用四個支點(diǎn)將潛艇置于容器空間中部，容器四周有若干個噴頭，噴嘴向一個方向傾斜使噴出的液體在容器中流動，液體噴入容器的量與流出口流量相等，在高壓水泵的作用下，流出的液體返回到噴頭，實(shí)現(xiàn)液體循環(huán)。
2、將潛艇表面作除銹處理，可用10％的稀鹽酸溶液除銹。
3、用粒度為2-3mm的Al2O3顆粒進(jìn)行噴砂處理(或用常規(guī)的噴砂方法)進(jìn)一步除去潛艇的銹蝕、污跡。
4、配制Ni-P復(fù)合鍍液體，具體成份為(1)NiSO4·6H2O 20～30％；(2)NaH2PO2·H2O 20～25％；(3)Na3C6H6O710～20％；(4)NaC2H3O25～10％；(5)〔CH2(NH2)COOH〕10～15％。
用純水將PH值調(diào)至3.8，加熱溫度到80-85℃。
5、用水泵將鍍液從不同角度噴向潛艇，使鍍液充滿容器，在噴射的作用下，鍍液在潛艇表面流動。根據(jù)鍍層的厚度要求控制液體噴射循環(huán)流動的時間，或者根據(jù)鍍液的鎳離子濃度變化計(jì)算出潛艇表面的鍍層厚度，當(dāng)達(dá)到厚度要求時，停止噴射，將鍍液從容器中放出。
6、測量潛艇表面的Ni-P復(fù)合層厚度，和Ni-P成份含量，控制P含量為9％為最佳，其余為Ni。
7、在對潛艇復(fù)合鍍時，同時放一塊與潛艇表面材料相同的試塊，對試塊表面鍍層進(jìn)行物理、化學(xué)抗腐實(shí)驗(yàn)，以推斷潛艇表面的復(fù)合鍍效果。
我們對四種優(yōu)質(zhì)鋼材作了表面Ni-P復(fù)合鍍實(shí)驗(yàn)，證明其抗海水腐蝕效果極佳(見表)。
表1四種鋼材在不同介質(zhì)中的腐蝕情況，63％H2SO4溶液，5摩爾KOH溶液，在海水中放入60天。
表2表1中四種鋼材經(jīng)過Ni-P復(fù)合鍍后，在不同介質(zhì)中的抗腐蝕情況
中性鹽霧實(shí)驗(yàn)表明，碳素鋼表面鍍?yōu)?0μm的N-P復(fù)合層，其中P含量9％，Ni含量91％，經(jīng)3000小時表面未見腐蝕。
實(shí)施例1對模擬潛艇進(jìn)行表面抗腐蝕處理(1)模擬潛艇體積1m3；(2)模擬潛艇外殼材質(zhì)40CrMnTi；(3)模擬潛艇外殼材質(zhì)厚度及處理8mm，調(diào)質(zhì)處理；(4)表面處理容器，體積3m3，不銹鋼制成，在容器中設(shè)有36個噴嘴。
(5)模擬潛艇表面處理(模擬潛艇外形與潛艇外形相同)；①除銹，用稀鹽酸將合金材料表面銹蝕除去；②用普通噴砂的方法進(jìn)一步除銹除污跡。
(6)鍍液的配制①選用分析純NiSO4·6H2O2kg；②選用分析純NaH2PO2·H2O2.5kg；③選用分析純Na3C6H6O72kg；④選用分析純NaC2H3O21kg；⑤〔CH2(NH2)COOH〕 1kg。
用純水將上述化合物調(diào)至PH值3.8為至，在鍍液池中將鍍液加熱，溫度升至82℃。
(7)將模擬潛艇用四個支點(diǎn)支起至容器中央，同時放置試塊若干塊。
(8)開啟循環(huán)水泵，鍍液從噴嘴噴出，充滿容器后，水泵繼續(xù)運(yùn)行，鍍液在容器中循環(huán)流動。
(9)經(jīng)過30分鐘、1h、1.5h、2h……分別取出試塊，測量鍍層厚度，取30μm左右，停止反應(yīng)，將鍍液放出。
(10)對試塊和模擬潛艇表面鍍層進(jìn)行分析，結(jié)果如下①鍍層厚度30μm；②鍍層含P量9.2％；③鍍層密度7.92g/cm3；④熔點(diǎn)890℃；⑤鍍層硬度HV520。
將試塊380℃加溫，經(jīng)6h處理，硬度值達(dá)到HV1000以上。
⑥鍍層抗腐蝕試驗(yàn)在中性鹽霧中3000小時，未發(fā)現(xiàn)銹蝕。
電加熱鍍Ni-P液池將鍍液通過高壓水泵傳送到容有潛艇的密封容器中，通過容器四周若干個噴頭，噴嘴向一個方向傾斜使噴出的液體在容器中流動，液體噴入容器的量與流出口流量相等，再通過回流閥到電加熱鍍池中，實(shí)現(xiàn)液體循環(huán)。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明提出一種潛艇表面防腐處理的工藝方法。其特性在于1)建造一個2-3倍于潛艇的封閉容器，容器內(nèi)表面為工業(yè)搪瓷或不銹鋼，容器用四個支點(diǎn)將潛艇置于容器空間中部，容器四周有若干個噴頭，可噴入液體并裝有液體循環(huán)系統(tǒng)。2)將潛艇表面作除銹處理，可用10％的稀鹽酸溶液除銹。3)用粒度為2-3mm的Al2O3顆粒進(jìn)行噴砂處理(或用常規(guī)的噴砂方法)進(jìn)一步除去潛艇的銹蝕、污跡。4)配制Ni-P復(fù)合鍍液體，具體成份為(1)NiSO4·6H2O 20～30％；(2)NaH2PO2·H2O 20～25％；(3)Na3C6H6O710～20％；(4)NaC2H3O25～10％；(5)〔CH2(NH2)COOH〕 10～5％。用純水將PH值調(diào)至3.8，將鍍液溫度升至80-85℃。5)用水泵將鍍液從不同角度噴向潛艇，使鍍液充滿容器，在噴射的作用下，鍍液在潛艇表面流動。根據(jù)鍍層的厚度要求控制液體噴射循環(huán)流動的時間，或者根據(jù)鍍液的鎳離子濃度變化計(jì)算出潛艇表面的鍍層厚度，當(dāng)達(dá)到厚度要求時，停止噴射，將鍍液從容器中放出。6)測量潛艇表面的Ni-P復(fù)合層厚度，及含P量，要求為7-11％之間，最佳值為9％，其余為Ni。7)在對潛艇復(fù)合鍍時，放一塊與潛艇表面材料相同的試塊，對試塊表面鍍層進(jìn)行物理、化學(xué)抗腐實(shí)驗(yàn)，以推斷潛艇表面的復(fù)合鍍效果。
2.按照權(quán)利要求書1所述的潛艇表面防腐處理的工藝方法，其特性在于1)建造一個2-3倍于潛艇的封閉容器，容器內(nèi)表面為工業(yè)搪瓷或不銹鋼，容器用四個支點(diǎn)將潛艇置于容器空間中部，容器四周有若干個噴頭，可噴入液體并裝有液體循環(huán)系統(tǒng)。2)將潛艇表面作除銹處理，可用10％的稀鹽酸溶液除銹。3)用粒度為2-3mm的Al2O3顆粒進(jìn)行噴砂處理(或用常規(guī)的噴砂方法)進(jìn)一步除去潛艇的銹蝕、污跡。4)配制Ni-P復(fù)合鍍液體，具體成份為(1)NiSO4·6H2O20％；(2)NaH2PO2·H2O 25％；(3)Na3C6H6O720％；(4)NaC2H3O210％；(5)〔CH2(NH2)COOH〕 10％。用純水將PH值調(diào)至3.8，將鍍液溫度升至80-85℃。5)用水泵將鍍液從不同角度噴向潛艇，使鍍液充滿容器，在噴射的作用下，鍍液在潛艇表面流動。根據(jù)鍍層的厚度要求控制液體噴射循環(huán)流動的時間，或者根據(jù)鍍液的鎳離子濃度變化計(jì)算出潛艇表面的鍍層厚度，當(dāng)達(dá)到厚度要求時，停止噴射，將鍍液從容器中放出。6)測量潛艇表面的Ni-P復(fù)合層厚度，及含P量，要求為7-11％之間，最佳值為9％，其余為Ni。7)在對潛艇復(fù)合鍍時，放一塊與潛艇表面材料相同的試塊，對試塊表面鍍層進(jìn)行物理、化學(xué)抗腐實(shí)驗(yàn)，以推斷潛艇表面的復(fù)合鍍效果。
全文摘要
本發(fā)明提出一種潛艇表面防腐的工藝方法，用該工藝方法處理的潛艇表面具有極強(qiáng)的抗海水腐蝕能力和極強(qiáng)的抗海洋寄生物侵蝕能力，可滿足常規(guī)潛艇和核動力潛艇的長期使用。該工藝?yán)脻撏дw的良好密封性能，采用了潛艇整體表面鎳—磷復(fù)合鍍的方法，不僅使?jié)撏П砻娴目垢g性大大提高，而且增強(qiáng)了潛艇表面的強(qiáng)度、硬度，提高了潛艇的可靠性和戰(zhàn)斗力。
文檔編號B63B59/04GK1455019SQ0214608
公開日2003年11月12日 申請日期2002年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月30日
發(fā)明者陳有孝, 王錦瑞 申請人:陳有孝