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力的象征。該項目屬于國防現(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)明的目的是這樣實現(xiàn)的，對潛艇進(jìn)行整體鎳—鉻—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，為提高鍍鎳層的強度、硬度、抗腐蝕能力，采用Ni-Cr-P復(fù)合鍍的方法，在潛艇整體表面鍍一層0.02～0.2mm的Ni-Cr-P復(fù)合層，其抗腐蝕能力大為增強。
具體實施方法為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、用常規(guī)的噴砂方法進(jìn)行噴砂處理，進(jìn)一步除去潛艇的銹蝕、污跡。
4、配制Ni-Cr-P復(fù)合鍍液體，具體成份為(1)NiSO4·6H2O 15～25％；(2)CrSO4·4H2O 10～20％；(3)NaH2PO2·H2O 15～25％；(4)Na3C6H6O75～15％；(5)NaC2H3O210～20％；(6)〔CH2(NH2)COOH〕5～15％。
用純水將PH值調(diào)至3.8加熱溫度為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-Cr-P復(fù)合層厚度，和Ni-Cr-P成份含量，控制P含量為9％為最佳，Cr含量4％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)抗腐實驗，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-Cr-P復(fù)合鍍實驗，證明其抗海水腐蝕效果極佳(見表1)。
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-Cr-P復(fù)合鍍后，在不同介質(zhì)中的抗腐蝕情況
中性鹽霧實驗表明，碳素鋼表面鍍?yōu)?0μm的N-Cr-P復(fù)合層，其中P含量9％，Cr含量3.6％，Ni含量87.4％，經(jīng)3000小時表面未見腐蝕。
實施例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NiSO4·6H2O 2.5kg；②選用分析純CrSO4·4H2O 2kg；③選用分析純NaH2PO2·H2O2kg；④選用分析純Na3C6H6O71.5kg；⑤選用分析純NaC2H3O21kg；⑥〔CH2(NH2)COOH〕 1kg。
用純水將上述10kg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鍍層含Cr量3.6％；④鍍層密度7.92g/cm3；⑤熔點890℃；⑥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。
⑦鍍層抗腐蝕試驗在中性鹽霧中3000小時，未發(fā)現(xiàn)銹蝕。
電加熱鍍N-Cr-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)用常規(guī)的噴砂方法進(jìn)行噴砂處理，進(jìn)一步除去潛艇的銹蝕、污跡。4)配制Ni-Cr-P復(fù)合鍍液體，具體成份為(1)NiSO4·6H2O 15～25％；(2)CrSO4·4H2O 10～20％；(3)NaH2PO2·H2O 15～25％；(4)Na3C6H6O75～15％；(5)NaC2H3O210～20％；(6)〔CH2(NH2)COOH〕5～15％。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-Cr-P復(fù)合層厚度，及含P量，要求為7-11％之間，最佳值為9％，含Cr量為3～5％，最佳值為4％，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)抗腐實驗，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)用常規(guī)的噴砂方法進(jìn)行噴砂處理，進(jìn)一步除去潛艇的銹蝕、污跡。4)配制Ni-Cr-P復(fù)合鍍液體，具體成份為(1)NiSO4·6H2O 25％；(2)CrSO4·4H2O 20％；(3)NaH2PO2·H2O 20％；(4)Na3C6H6O715％；(5)NaC2H3O210％；(6)〔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-Cr-P復(fù)合層厚度，及含P量，要求為7-11％之間，最佳值為9％，含Cr量為3～5％，最佳值為4％，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)抗腐實驗，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的抗海水腐蝕能力和極強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—鉻—磷復(fù)合鍍的方法，不僅使?jié)撏П砻娴目垢g性大大提高，而且增強了潛艇表面的強度、硬度，提高了潛艇的可靠性和戰(zhàn)斗力。
文檔編號B63B59/04GK1455020SQ0214608
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