热喷涂鋅-铝合金涂层对钢结构防护性能研究

点击数：825发布时间：2015-03-28 08:21:12　

在铝含量对锌-铝合金涂层耐蚀性能影响研究基础上,通过我国典型自然大气和海水、淡水环境下的曝露腐蚀试验,获得热喷涂Zn85Al合金涂层在不同大气环境下1、2、4a大气腐蚀数据,并与同时进行试验的传统热喷涂Zn、Al涂层进行了对比。在实验室条件下采用中性盐雾加速试验方法和电化学方法,比较了3种涂层的耐蚀性及其对钢基构件的电化学保护性能。研究发现,与热喷涂Zn、Al涂层相比,Zn-15Al合金涂层对钢基金属既具有热喷涂Zn涂层优良电化学保护特点,又具有热喷涂Al涂层的高耐蚀特点。目前热喷涂Zn85Al合金涂层已开始在国家水利、桥梁等重点基础设施建设项目中获得应用。

综述了热喷涂技术近十年内的迅速发展，特别是先进的高速燃气火焰喷涂技术（ＨＶＯＦ），计算机控制、机器人操作的等离子喷涂技术，智能型电弧喷涂技术以及用热喷涂技术制造的新型金属基复合材料等的最新进展，报道了当代多项高科技技术对热喷涂技术发展的深刻促进作用和热喷涂技术向高科技领域的渗透应用。

工业机器人是机器人学的一个分支，它代表了机电一体化的最高成就。随着科学技术的不断发展，工业机器人已应用到大量工业生产中。热喷涂是一项迅速发展的表面强化新工艺新技术，既可以用于产品预防护，又可以用于失效产品的再生修复。但热喷涂过程通常会伴随有高温、高压、有毒气体排放等危害人体健康的东西。工业机器人应用于热喷涂行业，不但能够解决这一问题，而且能够提高精确度、改善涂层效果、减轻劳动强度、提高劳动生产率。机器人离线编程软件已经应用较为广泛，但大多是针对焊接、切割的。目前，已初步研发出基于离线编程软件的热喷涂专用软件包。本课题来源于法国UTBM（Universitéde Technologie de Belfort-Monbéliard）大学下属的LERMPS（Laboratoire d’Etudes et de Recherches sur les Matériaux，lesProcédés et les Surfaces）热喷涂实验室。通过剖析基于离线编程软件RobotStudioTM的热喷涂专用软件包和机器人系统中四元数、RPY角及旋转矩阵的意义及相互转换关系，改进了喷方形工件的方法，并用Visual Basic编制成程序代替专用软件包中的原有程序，此程序能够在放在任何方位上的方形工件表面自动、快速、准确生成路径。机器人对复杂曲面喷涂时，特别是当喷涂曲面有一个很大的转弯角度时，机器人经过此转弯处，速度迅速下降，速度不能够保持为机器人的给定速度值，导致涂层不均匀，严重影响涂层的均匀性和美观的问题。针对这个现象，本课题提出了路径的优化方法。经过喷涂实验证明，此方法大大改善了这一项象，基本上能够使机器人的速度在整个喷涂过程中维持不变，提高喷涂效果。此优化方法也用Visual Basic编制成程序，加到了热喷涂的专用软件包中，能够能自动、快速、准确优化所有类似的喷涂路径。