中国国际铝工业展览会|带你一探海洋深处的铝合金

铝合金作为一种先进的建造材料，广泛应用于船舶和海洋工程结构件的制造中。面对极端恶劣的海况，包括强风、巨浪和强劲的海流，海洋工程装备需要承受巨大的冲击。为确保人员和装备的安全，对建造材料的要求极为苛刻。这些材料不仅需要具备出色的耐海水腐蚀性能，还需承受高压，并展现出极高的强度。铝合金凭借其优异的性能，正满足着这些严苛的要求，为海洋工程的发展提供了坚实的支撑。下面中国国际铝工业展览会小编就带你一探海洋深处的铝合金。

01、中国国际铝工业展览会浅谈铝合金在海洋环境中的腐蚀类型

根据金属与海水接触的不同情况，海洋环境可划分为五大区域：海上大气区、飞溅区、潮差区、全浸区和海底土壤区。

在海上大气区，铝合金主要遭受点蚀的影响。随着时间的推移，点蚀坑逐渐扩大，相邻的点蚀坑相互连接并不断扩展，最终点蚀坑被腐蚀产物所覆盖。

而在飞溅区，铝合金的腐蚀类型较为复杂。由于冲刷作用，铝合金表面可能出现孔蚀、晶间腐蚀和剥落腐蚀等多种局部腐蚀形态。此外，该区域铝合金表面还覆盖有大量腐蚀产物。

潮差区则主要发生局部腐蚀。在潮差区，铝合金试样的微观腐蚀形貌显示其表面腐蚀产物与附着海生物及矿物质混合在一起。试样的腐蚀不仅由海水中的腐蚀性离子引起，还包括氧浓差腐蚀等因素。

综上所述，铝合金在不同海洋环境下的腐蚀类型和程度各不相同，需要针对不同区域采取相应的防护措施。

铝合金在全浸区的腐蚀现象以点蚀为主，如图2所示，其表面腐蚀痕迹显著，遍布腐蚀斑点。这些点蚀坑数量众多，形状呈圆形，且尺寸各异。尽管关于铝合金在海上大气区、飞溅区、潮差区以及全浸区的腐蚀规律已有较多研究报道，但关于其在海底土壤区的腐蚀规律研究却相对较少。因此，未来的研究应着重于探索铝合金在海底土壤区的腐蚀行为，为深潜设备等长期在海底运行的设备提供腐蚀数据支持，从而制定出相应的防护措施。

在复杂多变的海洋环境下，包括高温、高湿、高盐雾等多重因素，海洋五大区域的腐蚀现象层出不穷。铝合金作为船舶、海工装备和桥梁码头等结构材料，长期暴露在海洋大气中或浸没在海水中，为铝合金的腐蚀提供了温床。

点蚀、晶间腐蚀、层状腐蚀、电偶腐蚀、应力腐蚀开裂等环境损伤行为频繁发生，严重威胁着海洋工程的安全。

除此之外，海洋环境的复杂性还会导致主体结构磨损、服役寿命大幅缩短等问题，甚至可能引发严重的事故。因此，深入研究海洋环境中各种腐蚀类型的特点，探索降低和减缓铝合金腐蚀程度和速率的方法，以及延长铝合金在海洋环境下服役寿命的策略，具有非常重要的现实意义和经济价值。

02、中国国际铝工业展览会浅谈铝合金在海洋环境中点蚀、晶间腐蚀

点蚀是一种金属表面局部区域向深处发展的腐蚀现象，它不仅受环境中盐粒或污染物的影响，还与材料表面的状态和处理工艺密切相关。在复杂的海洋环境下，点蚀更容易发生，对海洋工程设施构成严重威胁。

据统计，海洋工程中点蚀的发生率相对较高。铝合金基体上存在的划痕或表面氧化膜缺陷处往往成为点蚀的易发区域，这对海洋工程装备的安全性构成严重影响。铝合金一旦发生腐蚀，其性能必然受损，且腐蚀程度越严重，性能下降越明显。

晶间腐蚀是一种特殊的腐蚀现象，它主要沿着金属或合金的晶粒边界或其邻近区域发展，而晶粒本身的腐蚀程度相对较轻。

在海洋工程中，尽管晶间腐蚀的统计发生率较低，但其潜在的危害不容忽视，因为它会逐步侵蚀工程装备，一旦达到一定程度，就可能造成严重的损害。

晶间腐蚀的发生与铝合金材料的特性密切相关，因此，在铝合金的制造与选择过程中需要特别谨慎。在含镁元素的铝合金中，镁的含量越高，铝合金受到晶间腐蚀的影响就越严重。这一发现为我们提供了一种降低晶间腐蚀风险的方法，即通过控制铝合金中镁元素的含量，可以有效地减轻晶间腐蚀的影响，从而延长设备的使用寿命。

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文章来源：铝材那些事