成果信息

当今世界，人口数量急剧增长，陆上能源日益短缺，于是人们逐渐将目光转向了大洋深处。如今，世界各国纷纷加入了海洋资源的争夺中，竞相发展海洋工程技术。随着海洋开发逐渐向深、远海方向发展，诸如石油钻井平台、海底输油管道等大型结构件的在线维修需求也变得日益迫切。在海洋服役的结构件，除了承受工作载荷之外，还承受潮水、波浪等引起的附加载荷以及流沙磨蚀和海水腐蚀的作用，尤其是在深水环境中服役的金属结构件，它们面临的工作环境更加苛刻，常常因为表面腐蚀、摩擦磨损而造成的失效甚至导致重大事故发生。目前，人们开发了一系列的水下维修技术，包括水下焊接技术、干法和局部干法激光熔覆技术等，然而，这些技术都有其不可避免的局限性，不能满足海洋工程日益严苛的维修需求。近些年来，将激光熔覆技术移植到水环境中的尝试为人们提供了水下金属件在线维修的新思路。本项目针对海洋工程装备易损零部件在线维修的迫切需求，开展水环境下金属材料激光熔覆型为机理的研究。重点搭建水下环境模拟实验系统，揭示激光/水/材料之间相互作用下的熔覆层传质机理，明确氢、氧、氯、硫等有害杂质在熔覆层过程的温度场和应力场的仿真模拟，揭示水下激光熔覆过程中残余应力产生及演变机制；阐明水下环境多物理场耦合下组织演变规律和气孔、裂纹等缺陷形成机理；结合上述机理研究与试验测试探索得到影响水下湿式激光修复涂层力学性能与腐蚀磨损性能的关键因素，为海洋工程关键装备水下在线维修提供理论指导。项目成熟情况，技术成熟度3级，针对应用设想，通过详细的分析研究、模拟仿真和实验室实验，验证了技术概念的关键功能、特性，具有转化为实际应用的可行性。主要成果为研究报告、模型和样品等。)

背景介绍

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应用前景

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