热喷涂金属阶梯涂层防腐技术（一）

点击数：887发布时间：2022-07-15 00:00:00　

金属热喷涂是利用某种形式的热源将金属喷涂材料加热，使之形成熔融状态的微粒，这些微粒在动力的作用下，以一定的速度冲击并沉附在基体表面上，形成具有一定特性的金属涂层。水工钢结构件等基体材料的表面，经过热喷涂技术处理，得到了耐腐蚀、耐磨蚀的金属保护涂层，从而增强水工钢结构件耐腐、耐磨的性能。 可用于金属喷涂的材料较多，如锌、不锈钢等。其中不锈钢涂层具有耐磨损及保护周期长等特点；锌涂层不仅具有覆盖、耐腐蚀作用，更重要的是具有阴极保护功能（原电池原理）。它们是水工钢结构防腐喷涂的重要材料，因此得到广泛应用。 随着国家南水北调工程的实施，水工钢结构的使用将会迅速增加，研究开发一种新型的水工钢结构防腐技术，对降低工程造价、延长工程寿命十分重要。为此，将上述两种金属涂层各有的优势互补，在同一工件基体上叠加喷涂，先用锌涂层作为底层，再用不锈钢涂层作为面层，最终形成阶梯涂层，运用到水工钢结构中，经过大量研究与试验获得了既经济、又满意的防腐效果。

一、热喷涂金属阶梯涂层工艺流程

１钢结构表面处理：热喷涂金属阶梯涂层防腐工艺的除锈打糙和喷锌、喷不锈钢涂层一样，首先由空压机提供喷砂动力。在压缩空气的作用下，将经过筛选的带有棱角的石英砂??经过砂桶、胶管砂气混合后，高速冲击工件表面，除去了基体表面的锈等氧化物达到使基体表面凹凸不平的目的。

２热喷涂锌：主要设备有：压缩空气系统，氧气、乙炔系统，金属气喷枪及胶管等设备。其原理是：以喷枪中的压缩空气为原动力，在驱动装置推动下，锌丝通过喷嘴，在氧－乙炔焰的加热下，成为熔融体，借压缩空气使之雾化成微粒并喷射到工件上，形成热喷涂锌保护层。由于喷砂后的基体表面凹凸不平??散热收缩后的金属涂层能牢固地附在工件表面。

３喷涂不锈钢：主要设备同喷锌，但金属气喷枪应选用中速枪，一般在高速枪基础上改进，更换部分零配件即可使用。工作原理同上，只是锌、不锈钢两者熔点不同，故应调整好氧－乙炔焰的用量。

４涂装环氧云铁，封闭底漆，涂装ＡＣ－５氯化橡胶铝粉面漆。涂装方法：采用手工刷涂结合空气喷涂方法。要求无刷痕、无起泡、无流挂、无漏喷，外观呈银灰色，整洁，匀称一致。

二、应用 2002年4月，江苏省三河闸钢结构防腐公司在国家重点工程淮河入海水道滨海枢纽立交地涵水工钢结构防腐中应用了该技术。 １选材 根据设计要求，锌丝使用的是上海生产的?h３ｍｍ，纯度为９９．９９％，熔点为４２０℃。外观色鲜亮，圆度匀，表面无毛刺，无划痕，无氧化皮。塑料纸、布条双层外包装完好。 不锈钢丝使用的是上海生产的?h２ｍｍ的铁素体不锈钢丝。其主要成分是：铬（Ｃｒ）含量１８％，镍（Ｎｉ）９．０％，锰（Ｍｎ）１．２５％，熔点为１２００Ｏ℃。外观无划痕、毛刺、无氧化皮、外包装完好。 ２主要技术控制 （１）金属气喷枪：喷锌选用高速枪，喷枪嘴为?h３．２ｍｍ，空气帽用?h６．５ｍｍ，喷不锈钢时选用中速枪，喷枪嘴为?h２．２ｍｍ，空气帽为?h６．０ｍｍ，应更换蜗轮蜗杆。 （２）氧气压力和乙炔压力调整：因锌与不锈钢熔点不同，喷涂时氧—乙炔用量应作相应调整，喷锌时氧气压力为５～６ｋｇ／ｃｍ２，乙炔压力为０．８～１．２ｋｇ／ｃｍ２，火焰调整为中性或偏碳化，使锌丝在喷枪口被火焰熔融形成锥形雾束喷射到闸门上；喷不锈钢时氧气压力６～８ｋｇ／ｃｍ２，乙炔压力１．４～１．５ｋｇ／ｃｍ２，使不锈钢丝在喷枪口被氧—乙炔火焰熔化后，形成锥形微粒束，喷射到钢闸门上。 （３）进丝速度控制：由于锌丝熔点较低，使用高速喷枪，进丝速度调整为３～４ｍ／ｍｉｎ；不锈钢丝熔点较高，使用中速喷枪，进丝速度调整为２～３ｍ／ｍｉｎ。（４）喷射距离与角度掌握：这两个参数直接影响喷涂质量紧密度，经过对比，喷锌距离取１５～２０ｃｍ，喷不锈钢距离取２０～３０ｃｍ；喷锌在平面部位角度取１０°～３０°，在一些困难的地方也可以放到４０°。喷不锈钢取１０°～２０°，这样就避免了因角度过大而导致喷涂层结构松散、脱落现象的发生。 ３喷涂效果 阶梯涂层底层——锌层颗粒较细，涂层均匀，孔隙小，密实性好，锌层厚度达到设计要求，由于锌层的厚度仅为原来的一半，附着力强，不锈钢涂层覆盖其上，呈灰黑色，颗粒较粗，孔隙大，但坚硬、耐磨，因叠加喷涂厚度仅是原来的一半，故附着力也好，对锌层有很好的保护作用，再采用环氧云铁涂料封闭，用氯化橡胶铝粉漆作面漆，防水、防渗性能好。经水利部上海勘测设计院和江苏省质量检测中心对各道工序分别检测，热喷涂金属阶梯涂层质量优良，满足设计要求。