不锈钢焊接海船锚链的腐蚀失效分析..doc

材料断裂理论与失效分析 不锈钢焊接海船锚链的腐蚀失效分析 专业： 材料工程（锻压） 类型： 应用型 姓名： *** 学号： 15S****** 不锈钢焊接海船锚链的腐蚀失效分析 引言 锚链(cable)是连接锚和船体之间的链条，用来传递和缓冲船舶所受的外力。也能产生一部分的摩擦力。 锚链由许多个链环衔接而成，大小以链径约（毫米）表示。依据链环中间有无撑档，分为有档锚键和无档锚链。锚链可用锻造、铸造和焊接等法制成。船用锚链由若干“节”（shackle）组成，每节长25.0～27.5米，节与节之间用链环或卸扣相连。绞起锚后，锚链储存在船首部的锚链舱内。锚链的规格，依照船舶建造标准计算肯定。 简述Cr-Ni 系不锈钢的合金化原理 1、加入合金元素，提高钢基体的电极电位，从而提高钢的抗电化学腐蚀能力。一般钢中加入Cr、Ni、Si多元素均能提高其电极电位。由于Ni较缺，Si的大量加入会使钢变脆，因此，只有Cr才是显著提高钢基体电极电位常用的元素； 2、加入合金元素使钢(不锈钢)的表面形成一层稳定的、完整的与钢的基体结合牢固的钝化膜。从而提高钢的耐化学腐蚀能力。如在钢中加入Cr、Si、Al等合金元素，使钢的表层形成致密的Cr2O3，SiO2，Al2O3等氧化膜，就可提高钢(不锈钢)的耐蚀性； 3、加入合金元素使钢(不锈钢)在常温时能以单相状态存在，减少微电池数目从而提高钢的耐蚀性。如加入足够数量的Cr或Cr－Ni，使钢在室温下获得单相铁素体或单相奥氏体。锚链是连接锚和船体之间的链条，用来传递和缓冲船舶所受的外力。也能产生一部分的摩擦力。锚链可用锻造、铸造和焊接等法制成。船用锚链由若干“节”组成，每节长25.0～27.5米，节与节之间用链环或卸扣相连。绞起锚后，锚链储存在船首部的锚链舱内。 船用锚链强度的衡量标准与标准长度 1）船用锚链强度的衡量标准：链环的大小以链环的直径d表示，用来衡量船用锚链强度的标准链环是普通链环，其直径大小是衡量船用锚链强度的标准。若有档普通链环的截面直径为d，则有档普通链环本身的长度应是其截面直径d的6倍，宽度是d的3.6倍；加大链环的长为6.6d，宽为4d；散合式连接链环的长为8d，宽为4d；肯特卸扣（连接链环）的长为6d，宽为4.2d；末端链环的长为7d，宽为4d；转环的总长为9.7d，宽为4.7d。 2）标准长度：船用锚链的长度以“节”为单位，CCS规范规定每节船用锚链的标准长度为27.5m，且每节船用锚链的链环数应为奇数。 服役环境的要素有哪些？ 船锚的作用主要就是固定、稳定船。从以下几个方面来说。 1、锚链要起作用，最基本的条件是在海底等钩住东西。如果锚链不够长，锚不会起作用。 如果海底是平坦的，或者是锚钩住的东西不是固定的，或者是钩的不太牢，如果是风平浪静还可以，一但海浪过大，造成锚钩不住东西，会使锚失去其作用，这叫“走锚”，船在抛锚期间，出现走锚，是非常危险的，因为船在抛锚的时候一般主机都停了，如果立即开船，需要时间，没有动力的船四处漂是非常危险的。所以，才有了锚地这个概念，锚地，言外之意，海底下比较粗糙，另外，要能避风。 2、锚链的重量对于船来说是可以忽略不计的，那点摩擦力，不会起多大作用的。一般来说，抛锚时的船，锚链都是笔直的，这是基本可以忽略摩擦力的作用。如果你在海边，会发现有很多的小渔船，她们的锚链是粗绳子。 3、在船上面看，锚链是直的，但是在水下有一段是和海床接近于平行（其实是贴着海底的）的。锚提供抓力，而后通过锚链传递给船舶借此抵抗海流、风浪的外载荷对于定位的影响，之所以有一段是贴着海底的是要考虑到受力的影响。想想看，一个锚，锚链直挺挺的一拉就容易走锚。而有一段贴着海底，可以提供一个裕度在一定范围内是可以的。 因此，综合考虑锚链的服役主要可能受以下影响： 1、在抛锚时，锚链要浸泡在海水中，所以首先是海水腐蚀； 2、当起锚时，锚链又被拉出水面，裸露在空气中，会发生大气腐蚀； 3、沿海工厂如核电厂等，会将工业水排入海水中。所以锚链解除的环境也包括工业介质。1、海水腐蚀： 沉积物下的局部腐蚀：这是海洋腐蚀的主要形态。局部沉积物造成金属表面不同部位氧浓度的严重差异，从而形成氧浓差电池；此时O的迁移、Cl-的迁移均会进一步加剧闭塞区域的腐蚀速度；此外阳极溶解区周围OH-和Fe2+汇聚，二次腐蚀产物Fe(OH)2大量形成，堆积有劲一步恶化氧浓度的不均匀现象，闭塞去的闭塞程度进一步加剧； （1）接触腐蚀-电偶腐蚀：海水的电导率较高，腐蚀电阻较小，因此异种金属一旦相连并暴漏于海水就容易形成腐蚀电池