[发明专利]一种适用于管道运输金属介质的牺牲阳极材料

说明书

本发明公开了一种适用于管道运输金属介质的牺牲阳极材料，其中铝合金牺牲阳极棒材由下述重量百分比的化学成分组成：Al2.5～3.5％、S0.6～1.4％、Cr0.2～1.0％、Zn≤0.003％、Cu≤0.01％、Nb≤0.001％、Si≤0.08％，其余为Mg，该铝合金牺牲阳极棒材的电流效率大于等于55％。本发明的有益效果是：本工艺制造的铝合金牺牲阳极，内部结构均匀，铁杂质的含量极低，电流效率高，腐蚀产物容易脱落，表面溶解均匀，生产成本低。

技术领域

本发明涉及阴极保护牺牲阳极领域，特别是一种适用于管道运输金属介质的牺牲阳极材料。

背景技术

阴极保护是防止金属电化学腐蚀最有效的方法之一。它通过对保护的金属施加一定的阴极电流，使其产生阴极极化，当金属的点位负于某一电位值时，腐蚀的阳极溶解过程就会得到有效地抑制。根据提供阴极电流的方式不同，阴极保护又分为牺牲阳极法和外加电流法两种。牺牲阳极法是将一种电位更负的金属或合金与被保护金属结构物电性连接，通过电负性金属或合金的不断消耗溶解，向被保护物提供保护电流，使金属结构物得到保护。外加电流法师将外部交流电转变成低压直流电，通过辅助阳极将保护电流传递给被保护的金属结构物，从而使腐蚀得到抑制，系统通过参比电极测量电位并将控制信号反馈给恒电位仪，以调节输出电流，从而使金属结构物始终处于良好的保护状态。由于铝是电化学阴极保护工程中常用的一种牺牲阳极材料，具有较高的化学活性。它的电极电位较负，驱动电压较高。同时，铝表面难以形成有效的保护膜。

铝合金牺牲阳极是对金属进行电化学阴极保护的重要材料之一，它被广泛地应用于土壤、淡水、海水、城建中的供排水、煤气、天然气、供暖、输油管道等介质中金属设施的阴极保护，对金属起到防腐作用，具有广阔的应用前景。铝合金牺牲阳极材料作为铝的又一种主要深加工产品，具有高的附加值。但目前铝合金牺牲阳极的产品存在着开路电位低、腐蚀不均匀的现象，铁杂质含量较高，使产品质量和性能不能满足使用要求。因此，发明一种适用于管道运输金属介质的牺牲阳极材料，这对于提高牺牲阳极产品的档次与质量，扩大牺牲阳产品的应用范围具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是要提供一种铝合金牺牲阳极棒材，铁杂质含量极少、电流效率高、腐蚀均匀、生产成本低。

为达到上述目的，本发明技术方案为：

一种适用于管道运输金属介质的牺牲阳极材料，其中铝合金牺牲阳极棒材由下述重量百分比的化学成分组成：Al 25～35％、S 0.6～1.4％、Cr 0.2～1.0％、Zn≤0.003％、Cu≤0.01％、Nb≤0.001％、Si≤0.08％，其余为Mg，该铝合金牺牲阳极棒材的电流效率大于等于55％。其制造工艺步骤为：

a.将铝锭90～97％预热到150℃后逐块加入坩埚，在750～780℃进行熔炼得到熔体A；

b.将温度保持在750～780℃，分别将Al 25～35％、S 0.6～1.4％、Cr 0.2～1.0％、Zn≤0.003％、Cu≤0.01％、Nb≤0.001％、Si≤0.08％预热到150℃后加入到熔液A中进行精炼，得到熔体B；

c.将温度保持在750～780℃，在熔体B中加入四氯化锆进行除铁反应；

d.将温度保持在750～780℃，在熔体B中通入氩气搅拌10～15分钟；

e.将温度保持在750～780℃，向熔体B中加入适量细化剂；

f.将温度保持在750～780℃，在熔体B中通入氩气搅拌10～15分钟；

g.将温度保持在750～780℃将熔体B静置30～60分钟后进行浇铸成型。

进一步，所述步骤(c)反应时间为10～15分钟；

进一步，所述步骤(d)通入氩气的速度为10立方/分钟。