一种镁合金防护涂层寿命预测方法、装置、设备及介质

本申请涉及涂层寿命预测，具体而言，涉及一种镁合金防护涂层寿命预测方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、目前涂层寿命预测技术一般有两大类：一种是基于大量的数据进行机器学习或者建立经验公式，其内部的关系往往不明确，在现有数据涵盖的范围内可以实现精确预测，但是超出现有数据范围该模型失效，无法实现预测；另一大类是基于对于涂层组织、性能以及失效过程的精确认识，构建的机理模型，该模型尽管具有较大自由度并可以对现有数据进行外推，但是目前很难对所有的涂层组织演变及性能演变规律进行清晰认识。

2、现有涂层寿命预测技术的适用对象为钢铁材料或者铝合金等传统金属材料，无法应用于镁合金的防护涂层寿命预测中，其主要原因在于，传统金属材料的腐蚀过程阴极反应以吸氧腐蚀占据主导，而镁合金是典型的析氢腐蚀作为阴极反应占据主导，并且在负差数效应的加持下，涂层腐蚀失效速度更快，现有涂层寿命预测技术无法适用。

3、因此，寻找一种镁合金防护涂层的寿命预测方法一直是业内的难题。

技术实现思路

1、针对上述情况，本申请实施例提供了一种镁合金防护涂层寿命预测方法、装置、设备及介质，旨在解决上述问题或者至少部分地解决上述问题。

2、本申请提供一种镁合金防护涂层寿命预测方法、装置、设备及介质，包括：

3、第一方面，提供一种镁合金防护涂层寿命预测方法，包括：

4、获取涂层参数和腐蚀介质参数；

5、基于预先设置的涂层水分扩散模型，根据所述涂层参数和所述腐蚀介质参数，计算水分在涂层中的扩散时间；

6、基于预先设置的涂层附着力衰减模型和腐蚀析氢诱发附加应力增加模型，根据所述涂层参数和所述腐蚀介质参数，确定涂层失效时间；

7、根据所述水分在涂层中的扩散时间和涂层失效时间，计算涂层预测寿命。

8、优选的，所述涂层参数包括涂层厚度；

9、所述腐蚀介质参数包括腐蚀介质温度、腐蚀介质湿度、腐蚀介质浓度。

10、优选的，所述涂层水分扩散模型包括有机涂层水分扩散模型和无机涂层水分扩散模型；

11、所述基于预先设置的涂层水分扩散模型，根据所述涂层参数和所述腐蚀介质参数，计算水分在涂层中的扩散时间，包括：

12、基于所述有机涂层水分扩散模型，根据所述腐蚀介质参数，计算水分在有机涂层中的扩散时间；

13、基于所述无机涂层水分扩散模型，根据所述涂层参数和所述腐蚀介质参数，计算水分在无机涂层中的扩散时间；

14、根据所述水分在有机涂层中的扩散时间和所述水分在无机涂层中的扩散时间，计算所述水分在涂层中的扩散时间。

15、优选的，所述基于所述有机涂层水分扩散模型，根据所述涂层参数和所述腐蚀介质参数，计算水分在有机涂层中的扩散时间，包括：

16、获取有机涂层吸水率与温度的关系，及有机涂层饱和吸水率与温度的关系；

17、根据所述有机涂层吸水率与温度的关系和所述有机涂层饱和吸水率与温度的关系，及所述腐蚀介质参数，计算水分在有机涂层中的扩散时间。

18、优选的，所述基于所述无机涂层水分扩散模型，根据所述涂层参数和所述腐蚀介质参数，计算水分在无机涂层中的扩散时间，包括：

19、获取水分在无机涂层中的扩散系数与温度的关系；

20、根据所述水分在无机涂层中的扩散系数与温度的关系，确定水分在无机涂层中的扩散距离与水分在无机涂层中的完全扩散时间的关系；

21、根据水分在无机涂层中的扩散距离与水分在无机涂层中的完全扩散时间的关系，和所述涂层参数和所述腐蚀介质参数，计算水分在无机涂层中的扩散时间。

22、优选的，所述基于预先设置的涂层附着力衰减模型和腐蚀析氢诱发附加应力增加模型，根据所述涂层参数和所述腐蚀介质参数，确定涂层失效时间，包括：

23、获取氢气参数、镁合金参数、附着力与温度和时间的复合关系、获取腐蚀析氢诱发内应力与温度和时间的复合关系；

24、根据所述附着力与温度和时间的复合关系和所述腐蚀介质参数，计算获得涂层湿态附着力；

25、根据所述腐蚀析氢诱发内应力与温度和时间的复合关系，所述氢气参数、所述镁合金参数和所述腐蚀介质参数，计算获得腐蚀析氢诱发附加应力；

26、根据所述涂层湿态附着力和所述腐蚀析氢诱发附加应力，确定涂层失效时间。

27、优选的，所述根据所述水分在涂层中的扩散时间和涂层失效时间，计算涂层预测寿命，包括：

28、根据所述水分在涂层中的扩散时间和涂层失效时间，计算涂层理论寿命；

29、确定腐蚀介质理论参数和腐蚀介质实际参数，并根据所述腐蚀介质理论参数和所述腐蚀介质实际参数计算折算系数；

30、根据所述涂层理论寿命和所述折算系数，计算涂层预测寿命。

31、第二方面，提供一种镁合金防护涂层寿命预测装置，包括：

32、获取模块，用于获取涂层参数和腐蚀介质参数；

33、扩散计算模块，用于基于预先设置的涂层水分扩散模型，根据所述涂层参数和所述腐蚀介质参数，计算水分在涂层中的扩散时间；

34、失效计算模块，用于基于预先设置的涂层附着力衰减模型和腐蚀析氢诱发附加应力增加模型，根据所述涂层参数和所述腐蚀介质参数，确定涂层失效时间；

35、寿命预测模块，用于根据所述水分在涂层中的扩散时间和涂层失效时间，计算涂层预测寿命。

36、第三方面，提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述镁合金防护涂层寿命预测方法的步骤。

37、第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述镁合金防护涂层寿命预测方法的步骤。

38、本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

39、本申请基于镁合金腐蚀过程的深入认识及涂层失效过程的组织、性能演变规律的充分认识，提供了涂层水分扩散模型、涂层附着力衰减模型和腐蚀析氢诱发附加应力增加模型，利用实际的涂层参数和腐蚀介质参数，能够准确快速的预测镁合金防护涂层的寿命。

技术特征：

1.一种镁合金防护涂层寿命预测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种镁合金防护涂层寿命预测方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的一种镁合金防护涂层寿命预测方法，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的一种镁合金防护涂层寿命预测方法，其特征在于，

5.根据权利要求3所述的一种镁合金防护涂层寿命预测方法，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的一种镁合金防护涂层寿命预测方法，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的一种镁合金防护涂层寿命预测方法，其特征在于，

8.一种镁合金防护涂层寿命预测装置，其特征在于，包括：

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述镁合金防护涂层寿命预测方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述镁合金防护涂层寿命预测方法的步骤。

技术总结
本申请涉及涂层寿命预测技术领域。提供一种镁合金防护涂层寿命预测方法、装置、设备及介质，方法包括：获取涂层参数和腐蚀介质参数；基于预先设置的涂层水分扩散模型，根据涂层参数和腐蚀介质参数，计算水分在涂层中的扩散时间；基于预先设置的涂层附着力衰减模型和腐蚀析氢诱发附加应力增加模型，根据涂层参数和腐蚀介质参数，确定涂层失效时间；根据水分在涂层中的扩散时间和涂层失效时间，计算涂层预测寿命。本申请基于镁合金腐蚀过程的深入认识及涂层失效过程的组织、性能演变规律的充分认识，能够准确快速的预测镁合金防护涂层的寿命。

技术研发人员：周鹏,张涛,王福会,袁勇,孙京丽,夏先朝,聂敬敬
受保护的技术使用者：东北大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/9