慧聰表面處理網訊：隨著能源危機問題的日趨突出，富饒海洋資源的開發和利用越來越被人們重視。開發海洋資源的能力不僅反映出一個國家海洋科技創新及其推廣應用的水平，更能體現出這個國家在海洋領域的競技潛能和綜合國力。目前，我國在海洋領域的探索和發展處于持續升溫狀態，越來越多的海洋工程設施投入應用，如海洋平臺、油氣管線、岸壁設施、大型船舶等。但是這些海洋工程設施的發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重延緩了我們在海洋資源開發利用領域的前進步伐。據資料顯示，海洋工程材料因腐蝕等問題每年造成了近萬億元的經濟損失。因此，海洋腐蝕失效機理的研究與工程設施防腐技術的提升已成為我國海洋工程領域里亟待解決的問題。

 

　　近年來的研究與應用結果表明，采用熱噴涂合金防腐涂層是海洋環境下鋼結構腐蝕防護的有效方法之一。這種技術是利用各種熱能將防腐金屬材料熔化，并通過高速氣流使其霧化噴射到零件表面上，形成防護涂層的一種表面加工方法。但是，傳統的電弧噴涂防腐技術通常是由人工來操作的，導致其控制精度較低、產生的涂層質量不穩定，而且它的作業環境較為惡劣，這些情況嚴重制約了該技術在海洋防腐工程領域更廣泛的應用和發展。針對這些問題，筆者科研團隊將智能控制技術、逆變電源技術、紅外測溫技術、數值仿真技術綜合集成創新研制了新型自動化高速電弧噴涂設備，將傳統“粗放型”電弧噴涂技術提升為噴涂工藝與涂層質量精確可控的先進高效維修技術。

 

　　自動化智能高速電弧噴涂系統實現了操作系統與噴涂設備的一體化聯動控制，具有自動化程度高、穩定可靠的特點，在海洋工程材料表面大面積防腐等領域效果顯著。該系統中的高速電弧噴涂槍實現了超音速氣流霧化，最大氣流速度達586m/s，鐵基噴涂材料的最大粒子飛行速度由傳統噴涂的100m/s以下提高到150m/s以上，涂層的結合強度可達20-40MPa，孔隙率顯著降低，涂層質量得到大幅提升。系統中具有自主知識產權的高穩定性的脈寬調制型數字式電弧噴涂逆變電源，實現了在噴涂過程中噴涂參量與送絲速度之間的智能化自反饋和自調節。與傳統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%，質量更加可靠，便于現場維修作業。利用研發的電弧噴涂智能模糊控制單元，結合紅外熱像儀對噴涂溫度場的監控，實現了電弧噴涂工藝參數的在線智能閉環反饋控制，進而實現涂層殘余應力的優化控制。設備單元采用模塊化設計，環境適應性強，涂層質量精確可控，使電弧噴涂升級為噴涂工藝與涂層質量可精確控制的先進維修技術，噴涂效率為手工的3倍以上，大大減輕了操作強度，為海洋工程設施表面防腐提供了技術支撐。