本發(fā)明屬于海上移動(dòng)平臺(tái)涂裝，涉及一種金屬基體表面金屬涂層的修復(fù)方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、船舶在海洋環(huán)境中運(yùn)行，面臨著嚴(yán)峻的腐蝕挑戰(zhàn)。海水是一種強(qiáng)電解質(zhì)溶液，含有大量的鹽分、溶解氧以及各種微生物，這些因素都會(huì)對(duì)船舶金屬結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的腐蝕。此外，海浪的沖擊、海洋生物的附著等也會(huì)加速船舶的腐蝕進(jìn)程。而防腐涂層作為一種重要的防護(hù)手段，可以有效地隔離船舶金屬結(jié)構(gòu)與腐蝕介質(zhì)，延緩腐蝕的發(fā)生，延長(zhǎng)船舶的使用壽命。

2、防腐涂層不僅可以保護(hù)船舶結(jié)構(gòu)，還可以降低船舶的維護(hù)成本。如果沒有有效的防腐措施，船舶在使用過程中會(huì)不斷遭受腐蝕，需要頻繁地進(jìn)行維修和保養(yǎng)，這不僅會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間和金錢，還會(huì)影響船舶的正常運(yùn)營(yíng)。而良好的防腐涂層可以在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持其防護(hù)性能，減少維修次數(shù)，降低維護(hù)成本。cn118357135a公開了一種船體外板涂層修復(fù)方法，用于對(duì)船體外板涂層的破損區(qū)域重新進(jìn)行涂裝，根據(jù)破損區(qū)域的表面狀態(tài)，利用激光清洗器對(duì)破損區(qū)域進(jìn)行清潔，根據(jù)原有涂層信息，于原有涂層的表面上形成環(huán)繞破損區(qū)域的過渡區(qū)域，并對(duì)過渡區(qū)域進(jìn)行清洗和打磨以形成傾斜側(cè)面，于破損區(qū)域和過渡區(qū)域形成修補(bǔ)涂層，并在修補(bǔ)涂層及原有涂層上進(jìn)行統(tǒng)涂以形成面漆外層。

3、cn114032538a公開了一種船用尾軸磨損位修復(fù)方法與涂層，其所述方法包括：將青銅粉末與sic粉末進(jìn)行混合以得到混合粉末；將所述混合粉末作為噴涂材料，采用冷噴涂工藝在經(jīng)過預(yù)處理的船用尾軸磨損位進(jìn)行噴涂，以在該磨損位獲得青銅基復(fù)合涂層；對(duì)所述青銅基復(fù)合涂層進(jìn)行處理，以完成所述船用尾軸磨損位的修復(fù)。

4、上述方案所述修復(fù)方法雖然在局部修復(fù)降低了修復(fù)成本，但是修復(fù)得到的修復(fù)涂層與原涂層的結(jié)合效果降低，涂層的使用壽命縮短。在改善材料表面耐磨損及耐腐蝕性能的眾多手段中，噴涂金屬防護(hù)涂層是延長(zhǎng)海洋油氣裝備使用壽命的重要措施之一。但金屬涂層會(huì)發(fā)生破損失效，因此，涂層服役期間會(huì)進(jìn)行數(shù)次維修。一般來說，涂層的“大修”通常包括完全去除涂層，然后再涂覆一層新的材料。“完全去除涂層，重新涂覆”的修復(fù)方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種金屬基體表面金屬涂層的修復(fù)方法及其應(yīng)用，本發(fā)明所述修復(fù)方法解決了金屬涂層局部破損的修復(fù)問題，修復(fù)之后破損區(qū)域涂層涂覆完整，與原有涂層結(jié)合良好，整體結(jié)構(gòu)致密。通過修補(bǔ)局部金屬涂層破損區(qū)域，可以有效地阻止腐蝕介質(zhì)與金屬基底的接觸，提高金屬材料的防護(hù)性能，延長(zhǎng)涂層的整體壽命。

2、為達(dá)到此發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種金屬基體表面金屬涂層的修復(fù)方法，所述修復(fù)方法包括以下步驟：

4、(1)確定金屬基體表面金屬涂層的損傷區(qū)域，對(duì)損傷區(qū)域進(jìn)行噴砂清洗粗化處理，得到待修復(fù)區(qū)域；

5、(2)對(duì)待修復(fù)區(qū)域進(jìn)行熱噴涂處理，形成新金屬涂層，完成修復(fù)。

6、本發(fā)明對(duì)金屬涂層的損傷區(qū)域噴砂清洗及粗化處理，通過噴砂清洗粗化處理去除原有損傷涂層，并且噴砂通過碰撞使得金屬基材料表面粗化，粗化的表面與噴涂的金屬熔滴通過機(jī)械結(jié)合穩(wěn)定連接。熱噴涂過程中，熔融的金屬液滴撞擊粗糙的金屬材料表面并鋪展開，一層一層交錯(cuò)堆疊，最終在材料表面形成一定厚度的金屬涂層，完成金屬涂層的修復(fù)。

7、優(yōu)選地，步驟(1)噴砂清洗粗化處理前將不同形狀的損傷區(qū)域進(jìn)行規(guī)則化統(tǒng)一。

8、優(yōu)選地，所述規(guī)則化統(tǒng)一包括將不同形狀的損傷區(qū)域規(guī)整為簡(jiǎn)單圖形。

9、優(yōu)選地，所述簡(jiǎn)單圖形包括矩形、圓形或橢圓形中的任意一種或至少兩種的組合。

10、本發(fā)明預(yù)先對(duì)金屬涂層的損傷區(qū)域進(jìn)行規(guī)則化統(tǒng)一，將復(fù)雜的多邊形或無(wú)規(guī)則形狀規(guī)整為簡(jiǎn)單圖形方便后續(xù)處理。

11、優(yōu)選地，步驟(1)所述噴砂清洗粗化處理使用的噴砂包括剛玉噴砂和/或金剛石砂礫噴砂。

12、優(yōu)選地，步驟(1)所述噴砂清洗粗化處理包括以60°～80°角，例如：60°角、65°角、70°角、75°角或80°角等，不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用，距離損傷區(qū)域8～12cm處，例如：8cm、9cm、10cm、11cm或12cm等，不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用，進(jìn)行清洗粗化。

13、優(yōu)選地，步驟(2)所述熱噴涂處理前對(duì)金屬基體進(jìn)行預(yù)熱處理。

14、優(yōu)選地，所述預(yù)熱處理的溫度為120℃～180℃，例如：120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃或180℃等，不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

15、優(yōu)選地，步驟(2)所述熱噴涂處理使用的噴涂材料為與原始涂層材料相同的金屬絲。

16、本發(fā)明所述熱噴涂處理使用的噴涂材料可以根據(jù)原涂層的種類進(jìn)行調(diào)整，目前常用的為軟磁鎳合金金屬絲即inconel?625金屬絲。

17、優(yōu)選地，所述金屬絲的直徑為1.5～1.8mm，例如：1.5mm、1.55mm、1.6mm、1.7mm或1.8mm等，不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

18、優(yōu)選地，步驟(2)所述熱噴涂處理包括等離子噴涂。

19、優(yōu)選地，步驟(2)所述熱噴涂處理的單次噴涂厚度為100～150μm，例如：100μm、110μm、120μm、130μm、140μm或150μm等，不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

20、本發(fā)明得到熱噴涂處理的過程中，電弧將金屬?gòu)钠浼舛巳刍Ｍㄟ^壓縮空氣或惰性氣體射流將熔融材料破碎并推向基材表面。

21、本發(fā)明所述熱噴涂處理通過控制噴涂次數(shù)可以調(diào)節(jié)修復(fù)區(qū)域涂層厚度及性質(zhì)，以滿足使用需求，可根據(jù)需要在每一遍噴涂和下一遍噴涂之間進(jìn)行材料冷卻，以避免較大熱應(yīng)力影響修復(fù)涂層的良好結(jié)合。

22、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述修復(fù)方法包括以下步驟：

23、(1)確定金屬基體表面金屬涂層的損傷區(qū)域，將不同形狀的損傷區(qū)域進(jìn)行規(guī)則化統(tǒng)一，使用噴砂以60°～80°角，距離損傷區(qū)域8～12cm處進(jìn)行清洗粗化處理，得到待修復(fù)區(qū)域；

24、(2)在120℃～180℃對(duì)待修復(fù)區(qū)域進(jìn)行預(yù)熱處理后，通過等離子噴涂對(duì)待修復(fù)區(qū)域進(jìn)行熱噴涂處理，單次噴涂厚度為100～150μm，形成新金屬涂層，完成修復(fù)。

25、第二方面，本發(fā)明提供了一種如第一方面所述修復(fù)方法的應(yīng)用，所述修復(fù)方法用于對(duì)海上移動(dòng)平臺(tái)表面金屬涂層的局部破損進(jìn)行修復(fù)。

26、優(yōu)選地，所述海上移動(dòng)平臺(tái)包括船舶和/或鉆井平臺(tái)。

27、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：

28、(1)本發(fā)明采用噴砂去除破損涂層，清除效率高，清洗過程中產(chǎn)生的粗化效果為修復(fù)涂層提供粗化表面，簡(jiǎn)化流程，節(jié)約時(shí)間。通過修補(bǔ)局部金屬涂層破損區(qū)域，降低了部件更換頻率，增長(zhǎng)金屬材料的使用壽命，降低生產(chǎn)成本，同時(shí)也有利于環(huán)境保護(hù)，減少資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。

29、(2)本發(fā)明所述修復(fù)方法解決了金屬涂層局部破損的修復(fù)問題。通過修補(bǔ)局部金屬涂層破損區(qū)域，可以有效地阻止腐蝕介質(zhì)與金屬基底的接觸，提高金屬材料的防護(hù)性能，延長(zhǎng)涂層的整體壽命。

30、(3)本發(fā)明所述的修復(fù)方法，通過對(duì)局部金屬涂層破損區(qū)域的修補(bǔ)可以使金屬材料更好地適應(yīng)復(fù)雜的工作環(huán)境。修復(fù)之后破損區(qū)域涂層涂覆完整，與原有涂層結(jié)合良好，整體結(jié)構(gòu)致密。