金屬腐蝕現(xiàn)象是一個困擾全世界的難題,每年因腐蝕而消耗的成本十分高昂。熱浸滲鋁防腐法是一種操作簡便,成本較小,且具備突出的耐腐蝕和抗高溫氧化特性的方法,因而被多個領域所使用。但由于滲鋁工藝的差異,滲鋁材料的質量會存在較大的區(qū)別。本文重點從優(yōu)化工藝參數(shù)出發(fā),提升了熱浸滲鋁的耐腐蝕性能。同時還對焊接在滲層的耐腐性的影響進行了研究。本文分析了滲鋁的種類、質量特性以及工藝,確定了熱浸滲鋁實驗的工藝流程,分析了滲鋁工藝中對滲層厚度可能產(chǎn)生影響的因素,其中本文主要優(yōu)化的工藝參數(shù)為熱浸溫度,熱浸時間,擴散溫度以及擴散時間。將每種工藝參數(shù)劃分為5個水平并按照正交實驗的原理進行了 25組實驗。經(jīng)過極差分析,確定了各個因素對滲層的影響水平,并獲得一組實驗室尺度下的初步優(yōu)解（在760℃的溫度下,熱浸10min,在940℃的溫度下,保溫擴散3小時）。同時,通過熱腐蝕實驗,獲取了各試樣的熱腐蝕速率,發(fā)現(xiàn)滲層厚度與抗熱腐蝕性之間的存在較強的正相關,滲鋁材料的熱腐蝕速率比原材料減小了 20%。因為實驗中各參數(shù)的水平數(shù)有限,極差分析得到的優(yōu)解未必為最優(yōu)的工藝參數(shù)。所以,本文構建了滲鋁工藝參數(shù)的PSO-神經(jīng)網(wǎng)絡模型進一步... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２技術路線圖??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｒｏａｄｍａｐ??１．４?本草小結（Ｓｕｍｍａｒｙ?ｏｆ?Ｔｈｉｓ?Ｃｈａｐｔｅｒ）??本章首先交代了本文的研究背景及意義，并對國內(nèi)外管道防腐以及滲鋁防腐??

ｏｒｒｏｓｉｏｎ）??金屬腐蝕是指Ｈ為金鳥與環(huán)境介質發(fā)：生反應而對金屬材料造成損傷的行為。??腐蝕一般先發(fā)生在材料的表面，經(jīng)過化學或電化學反應的積累，再逐漸向材料內(nèi)??部侵蝕，金屬的硬度、強度、韌性等力學屬性會明顯變?nèi)�，其使用壽命大幅縮減。??金屬材料的防腐是指通過采用一定的防腐措施，如改善材料的化學成分、處??理材料的表面、電化學保護等，達到減少或延緩材料出現(xiàn)氧化、腐蝕、磨損等現(xiàn)??象的方法。??２．?１．１金屬腐蝕的類型??按照不Ｍ的要素可將金屬腐蝕劃分為多個類型［６２］，如圖２－１所示ｓ??大氣腐蝕??自然環(huán)境??／???＾海水腐蝕??化學腐蝕、?腐蝕環(huán)境７?＼生物腐蝕??腐麵制?＇??物理腐蝕／?）?，??均勾腐蝕、?丨，金厲腐蝕Ｊ?應力腐蝕??電偶腐蝕?＼?腐蝕形態(tài)?廠?＼?（??￣Ｙ力學和環(huán)境??局部腐蝕／??＜駆＿??賺腿＾?７?＼磨損腐蝕??晶間腐蝕Ｊ????圖２－１金屬腐蝕的類型圖??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｔｙｐｅｓ?ｏｆ?ｍｅｔａｌｌｉｃ?ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ??常見的金屬腐蝕的類型及其特點如下：??（１）電化學腐蝕，勢含有雜質金屬觸碰到電解液后；性質較為活潑的金屬??會發(fā)：生氧化失電ｆ的原電池反應。該類型包含了謅然界發(fā)生的大多數(shù)的腐蝕現(xiàn)象，??常見的例子是碳鋼在濕潤的環(huán)境中產(chǎn)生的腐蝕現(xiàn)象。這種腐蝕的不同之處是腐蝕??的界面會產(chǎn)生較多大小不一的小泡。通常的保護手段有為金屬表面添加覆蓋層隔??絕腐蝕介質，通過外接負極電循，或者在環(huán)境介質補充適的緩蝕劑來減翁或延??緩環(huán)境中介質的腐蝕。??（２）點腐蝕，亦作小孔侵蝕或坑蝕，常見于覆有保護膜的材料最外層。鴦??７??

其達到穩(wěn)定。??熱浸時打開爐門，利用扒渣器將鋁液表面的氧化物撥開，直至液面呈鏡面狀態(tài)，??隨啟將準備好的試樣緩慢浸入鋁液內(nèi)直至全部沒入，開始計時，毫浸入時間達到??設定的時間后，將試樣從鋁液中緩慢勻速提出。提出的速度越快，滲層中的純鋁??層會越厚，但是提出速度對滲層的厚度基本沒有影響。為了提高試樣的耐腐蝕性，??應該盡鼂提高提出速度，但速度太快又會導致試樣表面上下厚度不均，所以將實??驗中的提出速度控制在１０－２０ｍｍ／ｓ。將完成熱浸的試樣進行空冷，等待下一步的??擴散保溫處理。如圖３－３所示，熱浸的操作圖示＾??熱電偶?鐵絲?箱式電阻爐??＼?＼?Ｘ??＼?＼￣＾?坩堝鉗??｜｜??／??７１?＼??鋁液?試樣?石墨坩堝??圖３－３熱浸的操作示奪圖??Ｆｉｇｕｒｅ?３－３?Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｈｏｔ?ｄｉｐｐｉｎｇ??３．?２．?３保溫擴散??保溫擴散指通過加熱至一定溫度，使得金屬康子的活性增強，促使?jié)B層中和??招．原子以及基體中的鐵原子之間相互滲透結合。由于熱浸過程中鋁原子向試樣基??體滲透的持續(xù)時間較短，滲鋁后只能在試樣表面得到較薄的滲層（一般厚度小ｆ??１００?ｙｍ），該滲層不能牢牢地同基體貼合，且Ｈ滲層中鋁的質量分數(shù)較高會增加??試樣的脆性，所以滲鋁后通常需要進行高溫擴散處理。通過在保溫擴散一定時間，??１９??


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