慧聰表面處理網(wǎng)訊：隨著能源危機(jī)問題的日趨突出，富饒海洋資源的開發(fā)和利用越來(lái)越被人們重視。開發(fā)海洋資源的能力不僅反映出一個(gè)國(guó)家海洋科技創(chuàng)新及其推廣應(yīng)用的水平，更能體現(xiàn)出這個(gè)國(guó)家在海洋領(lǐng)域的競(jìng)技潛能和綜合國(guó)力。目前，我國(guó)在海洋領(lǐng)域的探索和發(fā)展處于持續(xù)升溫狀態(tài)，越來(lái)越多的海洋工程設(shè)施投入應(yīng)用，如海洋平臺(tái)、油氣管線、岸壁設(shè)施、大型船舶等。但是這些海洋工程設(shè)施的發(fā)展仍然面臨著諸多問題，腐蝕損傷、磨蝕失效和生物污損等情況嚴(yán)重延緩了我們?cè)诤Ｑ筚Y源開發(fā)利用領(lǐng)域的前進(jìn)步伐。據(jù)資料顯示，海洋工程材料因腐蝕等問題每年造成了近萬(wàn)億元的經(jīng)濟(jì)損失。因此，海洋腐蝕失效機(jī)理的研究與工程設(shè)施防腐技術(shù)的提升已成為我國(guó)海洋工程領(lǐng)域里亟待解決的問題。

 

　　近年來(lái)的研究與應(yīng)用結(jié)果表明，采用熱噴涂合金防腐涂層是海洋環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)腐蝕防護(hù)的有效方法之一。這種技術(shù)是利用各種熱能將防腐金屬材料熔化，并通過(guò)高速氣流使其霧化噴射到零件表面上，形成防護(hù)涂層的一種表面加工方法。但是，傳統(tǒng)的電弧噴涂防腐技術(shù)通常是由人工來(lái)操作的，導(dǎo)致其控制精度較低、產(chǎn)生的涂層質(zhì)量不穩(wěn)定，而且它的作業(yè)環(huán)境較為惡劣，這些情況嚴(yán)重制約了該技術(shù)在海洋防腐工程領(lǐng)域更廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。針對(duì)這些問題，筆者科研團(tuán)隊(duì)將智能控制技術(shù)、逆變電源技術(shù)、紅外測(cè)溫技術(shù)、數(shù)值仿真技術(shù)綜合集成創(chuàng)新研制了新型自動(dòng)化高速電弧噴涂設(shè)備，將傳統(tǒng)“粗放型”電弧噴涂技術(shù)提升為噴涂工藝與涂層質(zhì)量精確可控的先進(jìn)高效維修技術(shù)。

 

　　自動(dòng)化智能高速電弧噴涂系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了操作系統(tǒng)與噴涂設(shè)備的一體化聯(lián)動(dòng)控制，具有自動(dòng)化程度高、穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)，在海洋工程材料表面大面積防腐等領(lǐng)域效果顯著。該系統(tǒng)中的高速電弧噴涂槍實(shí)現(xiàn)了超音速氣流霧化，最大氣流速度達(dá)586m/s，鐵基噴涂材料的最大粒子飛行速度由傳統(tǒng)噴涂的100m/s以下提高到150m/s以上，涂層的結(jié)合強(qiáng)度可達(dá)20-40MPa，孔隙率顯著降低，涂層質(zhì)量得到大幅提升。系統(tǒng)中具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高穩(wěn)定性的脈寬調(diào)制型數(shù)字式電弧噴涂逆變電源，實(shí)現(xiàn)了在噴涂過(guò)程中噴涂參量與送絲速度之間的智能化自反饋和自調(diào)節(jié)。與傳統(tǒng)電弧噴涂采用的硅整流電源相比，逆變式噴涂電源體積和重量分別減小50%和75%，質(zhì)量更加可靠，便于現(xiàn)場(chǎng)維修作業(yè)。利用研發(fā)的電弧噴涂智能模糊控制單元，結(jié)合紅外熱像儀對(duì)噴涂溫度場(chǎng)的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了電弧噴涂工藝參數(shù)的在線智能閉環(huán)反饋控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)涂層殘余應(yīng)力的優(yōu)化控制。設(shè)備單元采用模塊化設(shè)計(jì)，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，涂層質(zhì)量精確可控，使電弧噴涂升級(jí)為噴涂工藝與涂層質(zhì)量可精確控制的先進(jìn)維修技術(shù)，噴涂效率為手工的3倍以上，大大減輕了操作強(qiáng)度，為海洋工程設(shè)施表面防腐提供了技術(shù)支撐。