[发明专利]一种提高金属构件含氯溶液中抗腐蚀性能的组合处理方法

说明书

本发明公开了一种提高金属构件含氯溶液中抗腐蚀性能的组合处理方法，本发明首先将金属构件放置在含氯溶液中，溶液液面高于构件表面或者冲击点1‑2 mm，且溶液保持循环流动，采用大面积无吸收层激光搭接冲击强化处理，提高金属构件的表面耐腐蚀性；大面积无吸收层激光搭接冲击强化处理后，对金属构件表层进行表面抛光，然后采用室温大面积有吸收层激光搭接冲击强化处理金属构件表面，进一步强化金属构件的耐腐蚀性能。本发明可应用于海水等含氯易腐蚀环境中金属构件的抗腐蚀性能强化。

技术领域

本发明涉及特种加工与材料学领域，特指一种首先将含氯溶液作为约束层，对金属构件进行大面积无吸收层激光搭接冲击强化处理，然后对表面进行抛光，再采用室温大面积有吸收层激光冲击强化搭接处理金属构件表面，从而提高金属构件的抗腐蚀性能。

背景技术

海洋工程（Offshore Engineering）的内涵和范围十分广泛，广义的海洋工程装备包括海洋渔业装备、海洋油气开发装备、海洋交通运输装备、海洋旅游业装备、海洋电力装备、海上建筑施工装备等等，而狭义的海洋工程装备主要指海洋油气开发装备。海洋油气开采包括勘探（Exploration）、开发（Development）、生产（Production）和退役（Decommission）四个环节，从最初阶段的地球物理勘探到最后阶段的平台拆除，每个环节都涉及到许多海洋工程装备。海洋油气开发装备可以分为钻井平台、生产平台、海洋工程船等。随着海洋油气资源开发不断向深水海域进军，海洋工程装备的需求前景十分广阔。

海水是电解质溶液，其中存在大量NaCl溶质，能够和多种物质反应，金属在海水中受化学因素、物理因素和生物因素的作用而发生的破坏。金属结构腐蚀的结果，材料变薄，强度降低，有时发生局部穿孔或断裂，甚至使结构破坏。浸入海中的合金钢，会出现局部腐蚀，氯离子容易吸附在钝化膜上，把氧原子挤掉，然后和钝化膜中的阳离子结合形成可溶性氯化物，结果在露出来的机体金属上腐蚀了一个小坑。这些小坑被成为点蚀核。这些氯化物容易水解，使小坑能溶液PH值下降，使溶液成酸性，溶解了一部分氧化膜，造成多余的金属离子，为了平衡腐蚀坑内的电中性，外部的Cl^-离子不断向空内迁移，使空内金属又进一步水解。如此循环，奥氏体不锈钢不断的腐蚀，越来越快，并且向孔的深度方向发展，直至形成穿孔。在拉应力和腐蚀性介质同时作用下，钢材会发生应力腐蚀破裂；在波浪或其他周期性力作用下，金属结构会发生腐蚀疲劳而破坏，是引起海洋工程设备结构破坏的根源，成为威胁海工设备安全运行的隐患之一。因此，针对改善金属构件抗含氯溶液腐蚀性能展开研究具有很大的意义。

激光冲击强化是一种有效的材料表面强化技术，采用含氯溶液作为约束层进行大面积无吸收层激光搭接冲击强化处理，在金属构件表面诱导出含氯钝化膜，抛光后再进行室温大面积有吸收层激光搭接冲击强化处理，进一步强化金属构件，从而大幅提高金属构件的抗腐蚀能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高金属构件含氯溶液中抗腐蚀性能的组合处理方法，以进一步提高金属构件在含氯溶液中的抗腐蚀能力。

为了解决以上技术问题，本发明采用含氯溶液作为约束层，采用大面积无吸收层激光搭接冲击强化处理，含氯溶液中的氯离子与表层金属在激光诱导下形成一层钝化膜，然后抛光后再进行室温大面积有吸收层激光搭接冲击强化处理，从而提高金属构件在含氯溶液中的抗腐蚀能力。

具体技术方案如下：