为了加速海洋资源的开发,人类在海洋中建造了无数固定与活动的海上构筑物。暴露于海洋环境中的钢构造物,腐蚀最严重的区域是浪花飞溅区,其主要的失效形式之一是冲刷腐蚀。为了得到性能优异的防腐涂层,研究防腐涂层的冲刷腐蚀性能对新型涂层制备有重大意义。本文模拟浪花飞溅区的环境特点,设计并制造了一台旋转喷射式冲蚀试验机。该试验机可分为旋转控制系统、试样装夹和固定支撑系统、液(液固)体循环喷射系统、温度控制系统和电化学测试系统五大部分。试验机可实现冲击速度、冲击频率、溶液温度、冲击角度、冲击距离、悬挂试样数量可控,可比较不同材料的抗冲蚀性能,且通过电化学腐蚀测试监测材料冲蚀失效过程中的腐蚀分量,从而分析各因素的影响。试验机浆料流量和浓度稳定,平行试样的数据重现性良好。利用电弧喷涂设备,在碳钢基体表面制备了铝、钛、铝钛、铝锌和铝青铜五种涂层试样,在上述自制的冲蚀试验机上进行了冲蚀试验,研究了不同涂层的耐冲蚀性能。结果发现,铝钛、铝锌涂层保护效果较好,铝涂层保护效果居中,钛和铝青铜涂层的保护效果差。对于硬脆的钛涂层,涂层冲蚀后即产生裂纹;对于硬度低,塑性好的铝涂层,涂层冲蚀后产生鼓泡和花蕾状破坏;对于塑韧性较好的铝钛涂层,冲蚀后产生蜂窝和海绵状的破坏结构。冲击速度和冲击频率对涂层的冲蚀失效机制有重要影响。研究发现,当低流速、低冲击频率时,即冲击速度4m/s,冲击频率为1/6Hz,涂层主要以腐蚀为主;当增加冲击频率时,即冲击频率为1/3Hz,涂层以腐蚀和流体冲刷为主;进一步增加冲击流速和冲击频率,即冲击速度为8m/s,冲击频率为1Hz,涂层产生了空蚀,主要以力学作用为主,腐蚀为辅。在进行冲蚀试验的过程中,采用电化学方法监测了涂层自腐蚀电位和自腐蚀电流密度的变化。试验发现,冲击频率升高,其产生的剪切力能破坏钝化膜,使电位降低;对于牺牲阳极为主的涂层,能加速腐蚀,电位稍微正移。温度升高,可以增加离子和带电体的活性,促进扩散,使得钝化涂层电位降低,但对牺牲阳极型涂层影响很小。在低冲击频率下,流体冲击速度升高使涂层钝化容易,电位升高。经线性极化分析得知,冲蚀能增大腐蚀电流,对腐蚀有加速作用。对于腐蚀占比例较大的涂层,只要冲蚀机制不改变,涂层腐蚀电流基本不变,但其对冲蚀变化敏感。随冲蚀时间延长,铝钛涂层腐蚀电流略微升高,但增加冲击频率时,其腐蚀电流变化很小,对冲蚀变化不敏感。