1 、引言

隨著各國航運事業(yè)的發(fā)展和效率的需要，高速客運船舶越來越多的使用了鋁合金為船體結(jié)構和材料。由于防銹鋁的屈服強度一般只是普通低碳鋼的二分之一，抗拉強度是普通低碳鋼的三分之二，疲勞性能較差，而且鋁合金船體的外板較薄，一般只有5～6mm左右，所以要盡量避免鋁合金發(fā)生腐蝕。鋁合金的腐蝕對高速客運船舶造成很大危害，甚至導致嚴重的安全事故。所以我們有必要對鋁合金的腐蝕和防護進行研究。鋁的腐蝕形式主要有電化學腐蝕、泥敷劑腐蝕、縫隙腐蝕和應力腐蝕幾種。一般由于船用鋁合金韌性比較好，所以很少產(chǎn)生應力腐蝕。點腐蝕是上述幾種腐蝕形式的具體表現(xiàn)，我們就從點腐蝕開始分析。

2 、腐蝕類型

2.1 點腐蝕。點腐蝕又稱為孔腐蝕，是在金屬上產(chǎn)生針尖狀、點狀、孔狀的一種為局部的腐蝕形態(tài)。點腐蝕是陽極反應的一種獨特形式，是一種自催化過程，即點腐蝕孔內(nèi)的腐蝕過程造成的條件既促進又足以維持腐蝕的繼續(xù)進行。裸露的鋁暴露在海洋大氣中會出現(xiàn)凹坑并在整個表面形成很淺的沙礫狀的白色粉末。由于粉末很淺，因而對金屬沒有什么害處，而且一段時間后腐蝕就會停止（除非把粉末清理掉才會再次發(fā)生這種腐蝕反應）。實際上單純鋁合金船體的腐蝕程度很低，而且一般鋁合金船體外表面均會有油漆保護，很少見到如鋼質(zhì)船體上很普遍的涂層起泡現(xiàn)象。因為鋁合金表面油漆的附著性比鋼表面更強，并且局部的涂層劃傷并不會引起腐蝕，也不會引起鄰近油漆剝落，所以一般塢檢時見到的鋁合金高速船均有較好的油漆保護，但當涂層局部剝落時，在電化學腐蝕影響下，點腐蝕這種腐蝕形式在鋁合金船體外表面還是可以見到的，嚴重的甚至會導致船體穿孔。另外，在鋁合金船體的內(nèi)表面，如機艙、空調(diào)間，也可以見到這種典型的腐蝕形式，因為這些艙室一般有海水冷卻管系，有時會有些海水滲漏出來，導致在沒有涂層保護的鋁合金船體內(nèi)表面產(chǎn)生點腐蝕，即可見到鋁合金表面有一層白色粉末（氧化層）覆蓋，可以采用近觀檢查的方式觀察氧化層的厚度，如比較輕微，可不采取措施。

2.2 電化學腐蝕。由于鋁是電極電位很低的金屬，所以幾乎所有普通船用金屬，只要和鋁合金間存在濕潤導電接觸，都會導致鋁的電化學腐蝕。例如，所有銅合金在潮濕的環(huán)境下都會引起鋁的嚴重腐蝕，低碳鋼和鋁合金接觸時的情況要好一些。鋁合金高速船機艙里的海水管系大多使用銅合金或不銹鋼，只是在船體上一小段使用鋁合金（因為銅合金和不銹鋼均不可以和鋁合金直接焊接），通過銅質(zhì)截止閥、法蘭和機艙海水管系連接。由于這些管系中流淌的是海水，所以在這個由鋁合金、銅或不銹鋼管系（法蘭）組成的管系內(nèi)壁形成了電位差，導致船體端鋁合金管系內(nèi)壁嚴重電化腐蝕，由于這種腐蝕是由內(nèi)到外的，現(xiàn)場驗船師和船員很容易忽視，等發(fā)現(xiàn)時往往已經(jīng)爛穿了。在鋁合金高速船檢驗中，船體端鋁合金海水管的腐蝕是最普遍的現(xiàn)象，這種腐蝕的間接后果就是導致機艙內(nèi)鋁合金船體的點腐蝕以及海水浸透船體內(nèi)表面的耐火襯墊后導致的泥敷劑腐蝕。

2.3 泥敷劑腐蝕。這是鋁合金船體一種特殊的腐蝕形式，多發(fā)生在船體內(nèi)表面或內(nèi)部結(jié)構上。所謂泥敷劑是指泥敷狀的物質(zhì)，如污垢（油泥）、木頭浸泡在海水中析出的樹液或灰塵之類。典型的情況是，當濕木料和裸露的鋁合金接觸時，析出的樹液會嚴重腐蝕鋁合金，在接觸區(qū)會滲出大量的粘性白色氫氧化物，這種腐蝕生成物的體積驚人，并能連續(xù)不斷的發(fā)生腐蝕，直至木料完全腐朽。

2.4 縫隙腐蝕縫隙腐蝕是鋁合金在海水中常見的另一種腐蝕形式，船體水線以下結(jié)構或裝置的縫隙是縫隙腐蝕產(chǎn)生的主要部位，縫隙腐蝕同樣易產(chǎn)生于鋁合金表面的沉積物、附著的硬殼海生物周圍。因為氧氣難以或者根本無法進入這些縫隙中，因此會在縫隙中迅速地發(fā)生相異充氣的原電偶。在原電偶中凹陷部位的鋁合金是陽極，從而遭受嚴重腐蝕，從腐蝕的結(jié)果看有點類似于電化學腐蝕，但是發(fā)生的機理卻是不一樣的?？p隙腐蝕一般在縱深形成，腐蝕初期靠外觀檢查很難發(fā)現(xiàn)，所以破壞性特別大。以往采用鉚接方式連接船體外板時，由于船體外板接縫邊緣不嚴密，海水從邊緣侵入內(nèi)部，會在夾層內(nèi)形成水袋，形成原電偶而造成嚴重的腐蝕，腐蝕產(chǎn)生的氫氧化鋁體積膨脹會使鉚釘接縫松弛?，F(xiàn)在幾乎沒有采用鉚接形式的船體了，但是并不表示這種腐蝕形式在焊接鋁合金船體結(jié)構上就消失了。舉一個簡單例子，在雙體鋁合金高速船的艏部設計水線位置，一般都設有V型壓浪板，通常而言，壓浪板和船體是連續(xù)焊接的，但是有時連接角焊縫會滲漏，甚至開裂，或者存在滲漏氣孔，從而在空心的壓浪板和船體間形成水袋而導致縫隙腐蝕。另外，鋁合金船體的內(nèi)部骨架和外板間多采用間斷焊連接，當海水進入船體內(nèi)部，并進入骨架和外板的間隙時，縫隙腐蝕也會發(fā)生。雖然海水進入船體的機會不多，但是，應注意船體內(nèi)海水冷卻管路及附近船體結(jié)構的狀況，檢查是否存在滲漏跡象和縫隙腐蝕。

3 、防腐對策

3.1涂防銹漆鋁合金船體上應避免使用木質(zhì)護舷。在艙內(nèi)仍有使用木料的處所，檢驗中應予以注意，如在機艙內(nèi)設置有可拆裝的木鋪板，應檢查其與鋁合金船體結(jié)構接觸處的腐蝕情況。另外還要注意機艙內(nèi)船體表面的耐火材料狀況，如發(fā)現(xiàn)有嚴重銹蝕或發(fā)現(xiàn)耐火材料內(nèi)有粘性白色氫氧化物出現(xiàn)，應要求拆除耐火材料檢查內(nèi)部結(jié)構情況，如發(fā)現(xiàn)有腐蝕，應予以清洗，并在鋁合金表面涂上防銹漆，木鋪板最好也能刷上油漆。預防這種現(xiàn)象的最好方法就是在艙底鋁合金表面涂上防腐漆。但是應該注意，鋁合金船體上絕對禁止使用銅基防腐漆、水銀基防腐漆、鉛基防腐漆或含有其他高電解電位金屬元素的油漆。

3.2做好絕緣工作3.2.1銅合金對鋁的電化學腐蝕是最嚴重的，應特別注意鋁合金高速船上使用銅合金的部位，如海水冷卻管系，另外進出水閥有時會使用銅質(zhì)截止閥，并通過鋁質(zhì)管系和外板連接，所以在銅質(zhì)閥體和鋁質(zhì)管路間必須有有效的絕緣，例如橡膠墊圈。銅質(zhì)閥體對管路的腐蝕一般發(fā)生在內(nèi)部而不易被發(fā)覺，所以一般應進行捶擊檢查管壁厚度，如有懷疑，應拆除閥體，對管路作內(nèi)部檢查。3.2.2鋁合金高速船動力裝置與船體也要進行絕緣。常用的MTU高速柴油機與船體的連接是通過鋁質(zhì)墊板及不銹鋼螺栓連接，在鋁質(zhì)墊板和船體間用環(huán)氧樹脂絕緣，以避免機體和船體間可能造成的電化學腐蝕。在干燥的環(huán)境下，如客艙內(nèi)的鋼允許和鋁合金直接接觸，而在潮濕的狀態(tài)下，如露天甲板或水下，則必須予以絕緣隔離。

3.3及時做好清潔有些高電解電位金屬對鋁合金的腐蝕性很強，在潮濕環(huán)境下，即使高電解電位的金屬沒有和鋁合金固定在一起，但只要與鋁合金結(jié)構間存在電解質(zhì)，依然會發(fā)生電化學腐蝕。所以應特別注意機艙、空調(diào)間等機器處所的清潔程度，污垢（水性或油性）、灰塵的積聚會導致嚴重的泥敷劑腐蝕，有時一只小小的銅質(zhì)螺帽跌落在艙底，也會導致鋁合金船體的局部嚴重腐蝕，甚至穿孔。如船舶附體使用了不銹鋼，應適當增加防護鋅塊的數(shù)量。

3.4注意雜散電流對鋁合金船體的腐蝕當船舶?？吭诖a頭時，應使用合成纖維系船索，不允許使用鋼纜，更不允許在直流焊接作業(yè)時直接將船體接電作為陽極（如修理鋼質(zhì)船舶那樣），否則會導致鋁合金船體嚴重腐蝕。焊接作業(yè)時，電焊機和被焊接構件間應直接用導線連接。

4 、結(jié)束語

盡管我們通過各種手段來保護船體的鋁合金，但是要完全避免鋁合金被腐蝕時不可能的，只能通過及時地檢修來避免金屬腐蝕對船體造成的巨大危害，保障航行的安全。由于鋁合金表面油漆的附著力大大強于常規(guī)低碳鋼，鋁合金船體發(fā)生普遍腐蝕的可能性很小，而且易對鋁合金船體造成嚴重危害的腐蝕形式并不是普遍腐蝕，所以在正常情況下鋁合金船體的測厚并不能反映船體外板的真實情況。如有必要，可鏟除機艙部位外板的油漆，對外板做進一步檢查。這樣可以發(fā)現(xiàn)由內(nèi)而外不易察覺的嚴重點腐蝕。對鋁合金船體危害最大的應該是局部腐蝕，在檢驗中應特別注意船體外板涂層剝落處的局部腐蝕以及船體內(nèi)部易發(fā)生點腐蝕的海水管路附近的結(jié)構腐蝕情況，易發(fā)生泥敷劑腐蝕的設有木鋪板處所和設有耐火材料的機艙部位，以及船體表面存在縫隙的處所，如壓浪板、復板加強部位，各種舷外出水口的角焊縫周圍以及船體內(nèi)部易受海水浸濕的骨架角焊縫處，都是潛在的容易發(fā)生縫隙腐蝕的處所。

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