金屬腐蝕現(xiàn)象是一個(gè)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(jiǎn)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(gè)領(lǐng)域所使用。但由于滲鋁工藝的差異,滲鋁材料的質(zhì)量會(huì)存在較大的區(qū)別。本文重點(diǎn)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(shí)還對(duì)焊接在滲層的耐腐性的影響進(jìn)行了研究。本文分析了滲鋁的種類、質(zhì)量特性以及工藝,確定了熱浸滲鋁實(shí)驗(yàn)的工藝流程,分析了滲鋁工藝中對(duì)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(shí)間,擴(kuò)散溫度以及擴(kuò)散時(shí)間。將每種工藝參數(shù)劃分為5個(gè)水平并按照正交實(shí)驗(yàn)的原理進(jìn)行了 25組實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)極差分析,確定了各個(gè)因素對(duì)滲層的影響水平,并獲得一組實(shí)驗(yàn)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?cái)U(kuò)散3小時(shí)）。同時(shí),通過(guò)熱腐蝕實(shí)驗(yàn),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(qiáng)的正相關(guān),滲鋁材料的熱腐蝕速率比原材料減小了 20%。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)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(gòu)建了滲鋁工藝參數(shù)的PSO-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)一步... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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

ｏｒｒｏｓｉｏｎ）??金屬腐蝕是指Ｈ為金鳥(niǎo)與環(huán)境介質(zhì)發(fā)：生反應(yīng)而對(duì)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(guò)化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)的積累，再逐漸向材料內(nèi)??部侵蝕，金屬的硬度、強(qiáng)度、韌性等力學(xué)屬性會(huì)明顯變?nèi)酰涫褂脡勖蠓s減。??金屬材料的防腐是指通過(guò)采用一定的防腐措施，如改善材料的化學(xué)成分、處??理材料的表面、電化學(xué)保護(hù)等，達(dá)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(gè)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(xué)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(yīng)力腐蝕??電偶腐蝕?＼?腐蝕形態(tài)?廠?＼?（??￣Ｙ力學(xué)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(jiàn)的金屬腐蝕的類型及其特點(diǎn)如下：??（１）電化學(xué)腐蝕，勢(shì)含有雜質(zhì)金屬觸碰到電解液后；性質(zhì)較為活潑的金屬??會(huì)發(fā)：生氧化失電ｆ的原電池反應(yīng)。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(jiàn)的例子是碳鋼在濕潤(rùn)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(huì)產(chǎn)生較多大小不一的小泡。通常的保護(hù)手段有為金屬表面添加覆蓋層隔??絕腐蝕介質(zhì)，通過(guò)外接負(fù)極電循，或者在環(huán)境介質(zhì)補(bǔ)充適的緩蝕劑來(lái)減翁或延??緩環(huán)境中介質(zhì)的腐蝕。??（２）點(diǎn)腐蝕，亦作小孔侵蝕或坑蝕，常見(jiàn)于覆有保護(hù)膜的材料最外層。鴦??７??

其達(dá)到穩(wěn)定。??熱浸時(shí)打開(kāi)爐門，利用扒渣器將鋁液表面的氧化物撥開(kāi)，直至液面呈鏡面狀態(tài)，??隨啟將準(zhǔn)備好的試樣緩慢浸入鋁液內(nèi)直至全部沒(méi)入，開(kāi)始計(jì)時(shí)，毫浸入時(shí)間達(dá)到??設(shè)定的時(shí)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(huì)越厚，但是提出速度對(duì)滲層的厚度基本沒(méi)有影響。為了提高試樣的耐腐蝕性，??應(yīng)該盡鼂提高提出速度，但速度太快又會(huì)導(dǎo)致試樣表面上下厚度不均，所以將實(shí)??驗(yàn)中的提出速度控制在１０－２０ｍｍ／ｓ。將完成熱浸的試樣進(jìn)行空冷，等待下一步的??擴(kuò)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?cái)U(kuò)散??保溫?cái)U(kuò)散指通過(guò)加熱至一定溫度，使得金屬康子的活性增強(qiáng)，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(jié)合。由于熱浸過(guò)程中鋁原子向試樣基??體滲透的持續(xù)時(shí)間較短，滲鋁后只能在試樣表面得到較薄的滲層（一般厚度�。�??１００?ｙｍ），該滲層不能牢牢地同基體貼合，且Ｈ滲層中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高會(huì)增加??試樣的脆性，所以滲鋁后通常需要進(jìn)行高溫?cái)U(kuò)散處理。通過(guò)在保溫?cái)U(kuò)散一定時(shí)間，??１９??


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