[發明專利]一種金屬焊縫耐腐蝕處理方法

有效

• 申請號: 201810112744.0
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN108262228B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 林昌健;蔡陽志;王成;董士剛;林理文
• 申請（專利權）人: 廈門大學;廈門昕鋼防腐工程科技有限公司
• 主分類號: B05D1/18
• 分類號: B05D1/18;B05D1/28;B05D3/00;B05D5/00;B05D7/24
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

一種金屬焊縫耐腐蝕處理方法，涉及一種金屬耐腐蝕處理。將待處理的金屬材料前處理，然后在金屬材料表面構筑貽貝黏附蛋白/納米鈀復合膜層。可明顯改善處理后金屬材料的抗腐蝕性能，所使用的貽貝黏附蛋白為天然綠色環保材料，可從海洋低值貽貝中提取，資源豐富，價格低廉，具有工業化前景。使用的貽貝黏附蛋白具有優良的粘附力，同時能夠和金屬發生絡合作用，具有良好的膜層結合力，同時所制備的復合膜層具有自修復能力。使用的Pd含量極少，所制備的復合膜層中Pd粒徑為100nm，呈彌散分布，納米Pd的電化學保護作用增強復合膜層的耐點蝕性能，也能加強與貽貝黏附蛋白的結合強度。簡單易行，可操作性強，具有大規模工業應用的前景。

技術領域

本發明涉及一種金屬耐腐蝕處理，尤其是涉及環境友好型的一種金屬焊縫耐腐蝕處理方法。

背景技術

不銹鋼等金屬材料因其優良的耐蝕性、加工性和高溫抗氧化而被廣泛應用于石油、化工、海洋工程及電力工業等領域。例如不銹鋼在加工過程中常需焊接成型，焊接產生的高溫導致焊縫區金屬材料的化學成分、組織形態及相關性能發生變化，嚴重影響不銹鋼設備的使用壽命和安全特性。焊接過程中不銹鋼晶界處容易析出碳鉻化合物，在焊縫區附近出現貧鉻現象，同時焊縫結構也會出現少量奧氏體向鐵素體的轉變，導致不銹鋼焊縫和焊接頭優先發生點腐蝕、晶間腐蝕及應力腐蝕開裂等惡性腐蝕破壞(C.Garciaetc,Corrosion Science，50(2008):1184-1194)，焊縫優先腐蝕的普遍性和嚴重性成為相關工業設備安全、有效運行的一大難題。工業上除了通過改變優化焊接材料及工藝減緩焊縫腐蝕敏感性外，為了減少不銹鋼焊縫區的貧鉻現象，通常還采取固溶退火處理，將奧氏體不銹鋼加熱至1000℃-1150℃后快速冷卻至室溫，使碳化物不能析出；或者冷加工處理；還可改變不銹鋼材料的成分，比如降低不銹鋼含碳量，或者加入Nb，Ti元素等，代替鉻與碳形成化合物(K.Chandra etc,Corrosion Science，54(2012):278-290)。

對于不銹鋼焊縫腐蝕，傳統的防護方法主要有緩蝕劑處理、涂覆防銹漆或涂層、表面鈍化處理或陰極保護等。緩蝕劑和涂料往往涉及到有機化工原料，或者在施工過程中大量使用有機溶劑，污染環境，毒害作用大。在不銹鋼表面涂覆傳統涂層，容易誘發縫隙腐蝕風險。傳統的表面鈍化則是需要使用強酸或者鉻酸等毒性、污染性較大的物質。因此，發展環境友好型的不銹鋼焊縫腐蝕防護技術十分必要和緊迫。

貽貝黏附蛋白是從海洋生物貽貝的足絲中提取的黏附蛋白。貽貝黏附蛋白分子內存在大量的3，4-二羥基苯丙氨酸(DOPA)殘基可形成氫鍵或共價鍵，貽貝黏附蛋白可通過一系列氧化、交聯耦合及絡合等化學反應，在多種材料表面具有良好的粘附力和粘聚力，交聯成膜，表現出優良防腐蝕性能。J.Pan課題組對貽貝黏附蛋白在金屬表面的成膜和腐蝕防護機理開展了大量研究，貽貝黏附蛋白作為緩蝕劑可有效的抑制碳鋼的腐蝕，并且緩蝕效率隨時間延長而提高(F.Zhang etc，Electrochimica Acta，2011，56(3):1636-1645)。利用貽貝黏附蛋白和殼聚糖在醫用鎂金屬表面構筑殼聚糖/貽貝黏附蛋白/殼聚糖復合膜，可增強鎂金屬在生物環境中的耐腐蝕性，提高生物相容性，并調控鎂金屬在生物環境中的降解速度(P.L.Jiang etc，Journal of Colloid and Interface Science，2016，478:246-255)。Y.Zuo等提出電沉積鍍層對不銹鋼表面進行防護處理(Y.Zuo etc，Study on corrosionresistance of palladium films on 316L stainless steel by electroplating andelectroless plating,2008，50(10):2873-2878)，但這種依賴貴金屬鍍層的阻擋作用的防腐技術，成本昂貴，難以推廣應用。

發明內容

本發明的目的在于提供基于貽貝黏附蛋白/納米鈀復合膜的環境友好、操作簡便、防腐蝕性能良好的一種金屬焊縫耐腐蝕處理方法。

本發明的具體步驟如下：