一种用于LNG气化器表面防腐复合涂层的制备方法技术

一种用于LNG气化器表面防腐复合涂层的制备方法，本发明专利技术在LNG气化器表面制备一层（Al-Mg）＋（Al-Zn）复合涂层，Mg的线胀系数介于Al和Zn之间，过渡层的形成将显著改善铝合金基体与Al-Zn涂层的结合强度，表面Al-Zn涂层则具有优良的耐腐蚀性能，大幅度改善LNG气化器表面涂层的整体防腐性能，即使表层Al-Zn涂层腐蚀穿孔，Al-Mg电极电位低，将优先腐蚀，仍可起到保护基材的作用，此外，喷涂后也可在LNG气化器表面进行环氧树脂封闭或喷塑处理，进一步提高耐海水腐蚀性能，本发明专利技术采用表面喷涂技术形成梯度涂层，获得结合强度高、表面抗海水冲刷和均匀腐蚀的理想复合涂层。

【技术实现步骤摘要】
一种用于LNG气化器表面防腐复合涂层的制备方法
本专利技术涉及一种防腐涂层的制备方法，具体涉及一种用于LNG气化器表面防腐复合涂层的制备方法。
技术介绍
已知的，天然气是优质、高效、洁净的能源，在世界能源消费结构中的比重已从1950年的10％迅速提高到目前的24％，成为世界第三大能源。在实际应用中，液态天然气（LNG，LiquefiedNaturalGas）是主要的储存、运送形式，在使用前，LNG必须经过气化器气化以后，最后变成常温天然气，以气体状态通过管网输送给各个用户，因此，LNG气化器是整个LNG供应流程中的关键设备，目前LNG接收站常用的气化器类型有开架式气化器、浸没燃烧式气化器、中间介质气化器和空温式气化器，其中开架式气化器采用天然海水为加热介质，具有来源直接、资源丰富、操作成本低廉，相对其它形式的气化器具有较低的建造和运营成本，与中间介质气化器、空温式气化器相比，又具有较高和较稳定的加热能源，同时还具有较高的换热效率和较长的结构使用寿命等。目前，LNG气化器的主要构件采用导热性能好的铝合金制造，但是由于铝合金的耐腐蚀性能较差，当铝合金暴露于海洋环境中时，极易发生点蚀、盐雾腐蚀等，因此，LNG气化器关键铝合金结构件必须进行防腐处理，如喷涂表面涂层等，以保证气化器设备的安全、稳定和高效运行。在海洋环境下工作时，铝合金结构件广泛使用Al-Zn或Al-Mg涂层，该涂层的制备一般以Al-Zn或Al-Mg合金丝为原材料，通过热喷涂方法制备，涂层中Zn和Mg元素起到牺牲阳极的作用，Al元素在腐蚀过程中可以形成致密的Al2O3保护膜，使得合金涂层不至于因腐蚀过快而失效，然而单一的Al-Mg涂层电极电位较低，在海水均匀腐蚀和冲刷腐蚀共同作用下，LNG气化器表面涂层作为牺牲阳极快速失效，涂层使用寿命仅有2～3年，而Al-Zn涂层与铝合金基体的线胀系数差别较大，在铝合金表面直接喷涂Al-Zn涂层，涂层内应力较大，结合强度偏低，一般在15MPa以下等。铝合金表面常用的防腐涂层制备技术有火焰喷涂、电弧喷涂和冷喷涂技术，火焰喷涂工艺由于其涂层厚度灵活可控、设备简单、操作灵活、成本低等优势，已成为Al-Zn或Al-Mg涂层的主要制备技术之一，广泛应用于海洋工程腐蚀防护领域；冷喷涂技术是喷涂技术中的新秀，制备的涂层具有氧化物含量低、热应力小、硬度高、孔隙率低、喷涂层厚度灵活可控、设备简单等优点，也可用于铝合金构件的表面防腐处理。中国专利，公开号为：CN1932428A，公开日为：2007年3月21日，其具体公开了一种Al-(Zn+Mn)-Mg合金作为气化器涂层材料，所述铝合金涂层包含0.3至3.0质量%的Zn和/或Mn并限制（Zn+Mn）的含量为0.3至3.0质量%，以及包含0.3至5质量%的Mg，Al-Mg合金中Mg元素质量百分比为0.3～90%；中国专利CN2012152913U公开了一种开架式气化器用Al-Zn合金涂层，Zn的质量百分比为2%～15%。欧洲专利EP1762639A1公开了Al-(Zn+Mn)-Mg系气化器涂层，所述铝合金涂层包含0.3值3.0质量%的Zn和/或Mn并限制（Zn+Mn）的含量为0.3至3.0质量%，以及包含0.3至5质量%的Mg。中国专利，公开号为：CN103409751A，公开日为：2013年11月27日，其具体公开了一种Zn-Al-Cu-Y系LNG气化器涂层材料，Al元素质量百分比为5.3～35.4%，Cu为0～6.2wt%，Y为0～5.1%wt，余量为Zn。上述专利所述表面涂层均为单一涂层，均存在涂层的使用寿命短，涂层结合强度偏低等弊端。
技术实现思路
为克服
技术介绍
中存在的不足，本专利技术提供了一种用于LNG气化器表面防腐复合涂层的制备方法，本专利技术利用Al-Mg线胀系数小、电极电位低和Al-Zn耐腐蚀性能优良的综合优势，采用表面喷涂技术形成梯度涂层，获得结合强度高、表面抗海水冲刷和均匀腐蚀的理想复合涂层。为实现如上所述的专利技术目的，本专利技术采用如下所述的技术方案：一种用于LNG气化器表面防腐复合涂层的制备方法，所述方法通过采用火焰喷涂或电弧喷涂或冷喷涂技术，以LNG气化器所用的铝合金为基体，以Al-Mg合金为过渡层，然后在过渡层表面喷涂一层耐海水腐蚀的Al-Zn合金涂层形成LNG气化器表面防腐的复合涂层。所述的用于LNG气化器表面防腐复合涂层的制备方法，所述Al-Mg涂层中Mg元素含量范围为0～30%wt，Al-Mg涂层的厚度为20～100µm。所述的用于LNG气化器表面防腐复合涂层的制备方法，所述Al-Zn涂层中Zn元素含量范围为0.5～90%wt，Al-Zn涂层的厚度为100～350µm。所述的用于LNG气化器表面防腐复合涂层的制备方法，所述复合涂层的表面采用环氧树脂封闭，或进行喷塑处理。所述的用于LNG气化器表面防腐复合涂层的制备方法，所述涂层厚度为120μm～450μm，表面粗糙度Ra为14～40μm。采用如上所述的技术方案，本专利技术具有如下所述的优越性：本专利技术所述的一种用于LNG气化器表面防腐复合涂层的制备方法，本专利技术在LNG气化器表面制备一层（Al-Mg）＋（Al-Zn）复合涂层，Mg的线胀系数介于Al和Zn之间，过渡层的形成将显著改善铝合金基体与Al-Zn涂层的结合强度，表面Al-Zn涂层则具有优良的耐腐蚀性能，大幅度改善LNG气化器表面涂层的整体防腐性能，即使表层Al-Zn涂层腐蚀穿孔，Al-Mg电极电位低，将优先腐蚀，仍可起到保护基材的作用，此外，喷涂后也可在LNG气化器表面进行环氧树脂封闭或喷塑处理，进一步提高耐海水腐蚀性能，本专利技术利用Al-Mg线胀系数小、电极电位低和Al-Zn耐腐蚀性能优良的综合优势，采用表面喷涂技术形成梯度涂层，获得结合强度高、表面抗海水冲刷和均匀腐蚀的理想复合涂层。【具体实施方式】通过下面的实施例可以更详细的解释本专利技术，本专利技术并不局限于下面的实施例；本专利技术所述的一种用于LNG气化器表面防腐复合涂层的制备方法，所述方法通过采用火焰喷涂或电弧喷涂或冷喷涂技术，以LNG气化器所用的铝合金为基体，以Al-Mg合金为过渡层，所述Al-Mg涂层中Mg元素含量范围占Al-Mg涂层的0～30%wt，Al-Mg涂层的厚度为20～100µm；所述过渡层对铝合金有良好的阴极保护作用，而且线胀系数与铝合金接近，涂层结合良好，然后在过渡层表面喷涂一层耐海水腐蚀的Al-Zn合金涂层，所述Al-Zn涂层中Zn元素含量范围占Al-Zn合金涂层的0.5～90%wt，Al-Zn涂层的厚度为100～350µm，其中涂层中的Zn可起到牺牲阳极的作用，Al能形成致密的Al2O3保护膜而使得涂层有一定的耐海水腐蚀性能，减小了铝合金基体与Al-Zn合金涂层的线胀系数差异，获得结合强度高、耐腐蚀性能优良的LNG气化器表面防腐的复合涂层，所述涂层厚度为120μm～450μm，表面粗糙度Ra为14～40μm，所述复合涂层的表面采用环氧树脂封闭，或进行喷塑处理，进一步提高耐海水腐蚀性能。本专利技术的原理如下：Al-Mg合金的线胀系数与铝合金近似，喷涂过程中Al-Mg涂层与基体的内应力小，涂层结合强度高，而且Mg的电极电位低于铝合金，在腐蚀介质中Al-Mg涂层将优先腐蚀，对铝合金有良好本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于LNG气化器表面防腐复合涂层的制备方法，其特征是：所述方法通过采用火焰喷涂或电弧喷涂或冷喷涂技术，以LNG气化器所用的铝合金为基体，以Al‑Mg合金为过渡层，然后在过渡层表面喷涂一层耐海水腐蚀的Al‑Zn合金涂层形成LNG气化器表面防腐的复合涂层。

【技术特征摘要】
1.一种用于LNG气化器表面防腐复合涂层的制备方法，其特征是：所述方法通过采用火焰喷涂或电弧喷涂或冷喷涂技术，以LNG气化器所用的铝合金为基体，以Al-Mg合金涂层为过渡层，然后在过渡层表面喷涂一层耐海水腐蚀的Al-Zn合金涂层形成LNG气化器表面防腐的复合涂层；所述Al-Mg合金涂层中Mg元素含量范围为5.5～30％wt，Al-Mg合金涂层的厚度为20～100μm；所述Al-...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兆峰，李士凯，李培跃，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七二五研究所，
类型：发明
国别省市：河南;41