钢结构镀锌涂层冲蚀磨损表面形貌及粗糙度
高速电镀锌工艺对镀层粗糙度及微观形貌的影响
１．２ 实验条件及性能测试 自制重力垂落式电镀槽；钛上烧结二氧化铱阳
极；电镀用开关电源（中山晨生电子有限公司ＧＧ—
２．１ 电流密度对镀层粗糙度、形貌及结晶取向的 影响 电流密度～粗糙度关系曲线如图１所示。并在
Ｆｉｇ．１
图１ 厚度不同时不同流速下电流密度对镀层粗糙度的影响 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｎ ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ ｏｆ ｇａｌｖａｎｉｚａｔｉｏｎ ｃｏａｔｉｎｇ ｗｉｔｈ
图２ 电流密度对镀锌层形貌的影响 Ｆｉｇ．２ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｎ ｍｉｃｒｏｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｏｆ ｇａｌｖａｎｉｚａｔｉｏｎ ｃｏａｔｉｎｇ
（ａ）一３０ Ａ／ｄｍ２；（ｂ）一４０ Ａ／ｄｍ２；（ｃ）一５０ Ａ／ｄｉｎ２；（ｄ）一６０ Ａ／ｄｍ２；（ｅ）一７０ Ａ／ｄｍ２
①收稿日期：２００４—０６—２９；修订日期：２００４—１０—０８ 作者简介：朱晓东（１９７９一），男，博士研究生． 通讯作者：朱晓东；电话ｌ ０４５１—８６４１０２７０；传真：０４５１－８６４１２１５３；Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｘｄ９８６３＠１５３．ｃｏｍ
万方数据
中国有色金属学报
２００５年１月
究具有十分重要的意义。 高速电镀锌的最大特征是高电流密度，而高电
现先下降后增加的趋势，随镀液流速（ｏ．８～２．０ｍ／ｓ）的增加而单调下降，随镀层厚度（２０～９０９／ｍ２）的增加而单调
增加。在对这些数据进行分析的基础上，讨论了这３组数据之间的关系，解释了其对粗糙度影响的原因。同时考
察了这些参数对镀层微观形貌的影响，发现镀层的微观形貌也显著地受这些参数的影响。
关键词：高速电镀锌；工艺参数；粗糙度；微观形貌
（１．哈尔滨工业大学应用化学系，哈尔滨１５０００１；２．沈阳金昌普新材料股份有限公司，沈阳１１００００）
钢结构热浸锌中常见表面缺陷及防止措施
钢结构热浸锌中常见表面缺陷及防止措施摘要:为了提高钢结构的耐腐蚀性能,热浸锌是最为常用的处理方法。
为了提高产品表面质量,降低生产成本,本文介绍和分析了在热镀锌过程中常见的镀锌层缺陷,并对出现的质量缺陷提出了解决方法。
关键词:热浸锌表面质量镀层缺陷1、引言热浸锌钢材以其优良的耐腐蚀性能和洁净外观广泛应用于建筑、电力和空冷器等行业。
热浸锌钢材的表面缺陷主要由于镀锌原材表面夹杂、裂纹、划伤和氧化铁皮等缺陷以及在镀锌过程中由于锌液成分、温度等工艺因素造成的。
随着对热浸锌钢结构的需求量的增大,研究和改进热浸锌方法对提高镀锌产品质量,降低锌耗,增加企业经济效益都具有重要的现实意义。
2、热浸锌层常见缺陷与防止从炼钢、热轧、酸洗、冷轧开始,一直到镀锌工序本身,每个生产工序都会直接或间接影响到镀锌板的表面质量。
因此,要分析明确镀层中产生的缺陷的原因,采用有针对性的措施,积极避免可能出现的工件表面质量问题,对于提高产品成品率,降低消耗,减少生产成本具有十分重要的意义。
2.1 原料表面裂纹、皱皮、结疤由于国内各钢厂生产的钢材表面都还存在表面裂纹、皱皮、结疤、麻面等现象,严重的影响到钢材的受力,表面微裂纹、皱皮、结疤、麻面可经过打磨、补焊等方式修复后再使用。
为防止存在表面质量问题的材料流入到生产中,应从原材料采购、检验过程把好质量关。
在生产的各工序中发现有质量问题的材料,未经处理好的不能使用,经过层层把关,减少热浸锌后再返工造成的经济损失。
2.2 镀层表面出现漏镀和小黑点漏镀是热镀锌上较为严重的质量缺陷,在实际生产中应予避免。
根据GB/T139l2-2002《金属覆盖层钢铁制件热浸镀锌锌层技术要求及试验方法》的要求:漏镀面的总面积不应超过制件总面积的0.5%,每个漏镀面的面积不应超过l0cm2,否则应予重镀。
裸露斑点单个面积小于l0cm2,则可以采用热喷涂锌、涂敷富锌涂料或融敷锌合金等方法对漏镀面进行修复,富锌修复涂层能在钢的使用过程中给予钢材以牺牲阳极保护。
镀锌板表面质量标准
镀锌板表面质量标准镀锌板是将钢铁材料表面镀上一层锌金属，以提高钢材的耐腐蚀性能。
镀锌板的表面质量标准对于确保产品质量以及满足客户需求至关重要。
以下是一些常见的镀锌板表面质量标准的参考内容。
1. 镀锌层厚度标准：镀锌层厚度是评价镀锌板表面质量的重要指标之一。
不同的国家和行业会制定不同的镀锌层厚度标准。
例如，中国国家标准GB/T 2518-2008中规定了镀锌钢板的镀锌层质量等级和厚度范围。
2. 锌层外观标准：锌层的外观对镀锌板的外观质量以及防腐蚀性能影响很大。
一般而言，镀锌板表面应均匀光亮，没有明显的气泡、皱纹、污渍、划伤等缺陷。
此外，还需要检查镀锌层与钢基材的结合情况，确保没有剥落或凹凸不平的问题。
3. 锌层粗糙度标准：锌层的粗糙度指表面的凹凸不平程度。
通常用Ra值来表示镀锌板表面的粗糙度。
粗糙度的标准通常根据不同的行业和用途有所不同，如GB/T 2518-2008中对镀锌钢板的镀锌层粗糙度进行了规范。
4. 锌层密着性标准：镀锌板的锌层应具有良好的密着性，以确保锌层能够很好地与基材结合，提供良好的耐腐蚀性能。
根据标准，一般的测试方法包括切割试验、冲击试验、剥离试验等，以评估锌层与基材之间的粘结强度。
5. 锌层含锌量标准：镀锌板的锌层中的含锌量是影响镀锌板防腐蚀性能的重要指标。
含锌量一般通过检测镀锌板锌层质量来确定，通常应满足标准中规定的最低含锌量要求。
6. 表面处理标准：表面处理对于镀锌板的表面质量以及后续涂装等工艺有着重要的影响。
一般要求镀锌板表面清洁、无油污、无锈蚀等，以确保良好的附着力和涂装效果。
总之，镀锌板的表面质量标准对于产品质量和使用寿命至关重要。
制定和遵守相关的表面质量标准可以帮助生产和使用方确保镀锌板表面质量稳定，满足各方面的要求。
镀锌板常见28大外观缺陷图谱！收藏学习！
镀锌板常见28大外观缺陷图谱！收藏学习！1孔洞Holes【定义与特征】孔洞是钢带表面非连续的、贯穿带钢上下表面的缺陷。
一般位于带钢的中部或边部，大多呈串状分布。
【产生原因】孔洞是由于材料撕裂而产生。
在轧制过程中，带钢断面局部疏松，该处的应力超过材料的变形极限（如塑性）。
带钢越薄，其现象越明显。
镀锌之后不能消除。
【鉴别与判定】可用肉眼判定，不易与其它缺陷混淆,镀锌板表面不允许存在孔洞，应予以切除。
不能切除可带缺陷交货，但应有标识。
2夹杂Shells【定义与特征】不规则、飞刺状的叠层，其下方常有非金属夹杂物。
这些叠层的尺寸和形状各异,且有不规则的边界，并由非金属或氧化物夹杂或者氧化铁皮将之与基体分开。
表面夹层由金属镀层所覆盖，金属镀层的组织因夹杂而受到干扰并呈现异样的外观。
【产生原因】夹杂是由于浇铸时混入非金属夹杂物或连铸保护渣进入钢中，造成冷轧基板上线状或片状夹杂。
镀锌之后不能消除。
【鉴别与判定】可用肉眼判定，细条状夹杂易与基板划伤混淆，夹杂的形状与划伤比较更为无序，边部带毛刺。
高级镀锌板表面不允许存在夹杂，应予以切除，普通级镀锌板不允许存在起皮夹杂，应与切除。
不能切除可带缺陷交货，但应有标识。
3凸棱 Ridges【定义与特征】分布在钢带的纵向上，目视缺陷部位发亮，用手触摸有凸起的感觉。
【产生原因】凸棱是由于带钢横向存在局部高点造成卷取后累积在高点处的横棱。
【鉴别与判定】可用肉眼判定，侧光观察卷后带钢表面，打磨更明显。
高级表面镀锌板不允许出现该缺陷，普通级镀锌板允许存在轻微的不导致板型变化的凸棱缺陷。
4气刀条痕 Knife Streaks【定义与特征】是沿钢带移动方向易见的较宽条痕，其特征为不同的表层结构和较厚的金属镀层。
【产生原因】刀唇粘锌造成气刀局部气流堵塞产生气刀条痕。
【预防与纠正】1、将气刀的刀唇清理器设置为过焊缝自动模式，过焊缝时刀唇清理器自动运行，预防过焊缝时刀唇粘锌。
2、观察到带钢的板形不良时，将气刀距离调整到大于35mm。
钢结构涂层粗糙度检测报告
钢结构涂层粗糙度检测报告1. 摘要该报告提供了钢结构涂层粗糙度检测的结果和分析。
通过对涂层表面的粗糙度进行测量和评估，可以了解涂层的质量和适用性。
本次检测的目的是确保钢结构的涂层满足相关标准和要求。
2. 检测方法采用光学显微镜和表面粗糙度仪进行涂层粗糙度检测。
首先，使用光学显微镜对涂层表面进行观察和评估，获取表面质量的直观感受。
然后使用表面粗糙度仪测量涂层表面的粗糙度。
3. 检测结果3.1 光学显微镜观察结果通过光学显微镜观察，涂层表面呈现出平整、无明显缺陷和异常的特征。
未发现空泡、裂纹、起皮和剥落等现象，表面质量良好。
3.2 表面粗糙度测量结果使用表面粗糙度仪对涂层表面进行测量，得到的粗糙度参数如下：- 平均粗糙度（Ra）：X.XX微米- 最大高度（Rp）：X.XX微米- 平均最大峰高（Rz）：X.XX微米以上参数符合相关标准要求，并表明涂层表面的粗糙度控制在合理范围内。
4. 结论经过光学显微镜观察和表面粗糙度测量，钢结构涂层的粗糙度符合相关标准和要求。
涂层表面呈现良好的平整性和质量，未出现明显的缺陷和异常现象。
本次检测结果证明涂层质量良好，适合使用于相关工程项目。
5. 建议建议定期进行钢结构涂层粗糙度检测，以确保涂层的质量得到持续的控制和评估。
同时，注意保持涂层表面的干净和整洁，以提高涂层的使用寿命和防护效果。
--->*请注意，本报告仅为检测结果的描述和结论，不包含其他法律或技术解释。
如需进一步了解或有其他问题，请咨询专业领域的专家。
*。
镀锌对工件表面粗糙度的要求
镀锌对工件表面粗糙度的要求
【原创实用版】
目录
1.镀锌对工件表面粗糙度的要求概述
2.影响镀锌表面粗糙度的因素
3.镀锌前对工件表面粗糙度的处理方法
4.镀锌后对工件表面粗糙度的检测与评估
5.结论
正文
一、镀锌对工件表面粗糙度的要求概述
镀锌是一种常见的金属表面处理方法，可以提高工件的耐腐蚀性和使用寿命。
在镀锌过程中，工件表面的粗糙度对镀层的质量、附着力和使用寿命有着重要的影响。
因此，对工件表面粗糙度的要求十分重要。
二、影响镀锌表面粗糙度的因素
影响镀锌表面粗糙度的因素主要有以下几个方面：
1.镀前处理：工件在镀锌前需要进行喷砂、抛光等处理，以去除表面氧化物、油污等，提高镀层的附着力。
2.镀液温度：镀液温度对镀锌层的厚度和粗糙度有直接影响。
温度过高或过低都会导致镀层粗糙度增大。
3.电流密度：电流密度是影响镀锌层厚度的重要因素，电流密度过大或过小都会导致镀层粗糙度增大。
4.镀锌时间：镀锌时间过长或过短都会影响镀层的厚度和粗糙度。
三、镀锌前对工件表面粗糙度的处理方法
为了保证镀锌质量，工件在镀锌前需要进行表面处理，以去除表面氧化物、油污等，提高镀层的附着力。
常见的处理方法有喷砂、抛光等。
四、镀锌后对工件表面粗糙度的检测与评估
镀锌后，需要对工件表面粗糙度进行检测和评估。
常见的检测方法有比较法、光切法、干涉法等。
根据检测结果，可以对镀锌质量进行评估，并采取相应措施进行改进。
五、结论
镀锌对工件表面粗糙度的要求十分重要，影响镀层的质量、附着力和使用寿命。
热镀锌钢板镀层表面缺陷及解决措施
热镀锌钢板镀层表面缺陷及解决措施发表时间：2019-07-24T09:49:25.290Z 来源：《基层建设》2019年第9期作者：叶宣希[导读] 摘要：本文主要对热镀锌钢板镀层表面存在的诸如划伤、锌渣、气刀条痕、辊印、波纹和条纹等缺陷的产生原因及解决措施进行研究分析。
鞍钢广州汽车钢有限公司广东省广州市 511434摘要：本文主要对热镀锌钢板镀层表面存在的诸如划伤、锌渣、气刀条痕、辊印、波纹和条纹等缺陷的产生原因及解决措施进行研究分析。
关键词：热镀锌钢板；镀层表面缺陷；划伤；气刀条痕；辊印引言近年来，汽车和家电工业对所用热镀锌板表面质量的要求越来越严格。
一要表面无缺陷，因为镀层的表面缺陷在涂漆后会显现出来；二要镀层的表面平坦，涂漆后漆膜光亮，即所谓高的鲜映性。
而影响热镀锌汽车板表面质量的主要缺陷有2种：（1）与镀锌工艺和锌锅设备有关的缺陷，如镀层中嵌进的锌渣等；（2）热镀锌生产线其他部分引起的缺陷，如划伤、压印等。
一、划伤缺陷及解决措施1.1基板划伤基板划伤是指由于轧机卷取等原因引起的冷轧基板表面划伤。
由于基板划伤处的锌铁反应速度明显高于正常表面，带钢经热镀锌后，基板上的缺陷将更为明显。
通过加强上道工序对来料质量的检查，完全可以杜绝有划伤的基板进入镀锌线。
1.2沉没辊划伤沉没辊划伤是带钢出锌锅后在上板面出现断续或连续的条状辊印印痕，若辊印较轻无手感可降级处理，如有手感则为划伤只能做废品处理，必须停机换辊。
分析认为：出现这种故障的直接原因是带钢与沉没辊之间相互接触运动中两者速度不同，辊系出现不转或转动不良，从而使带钢与辊体接触时产生相对滑动，使带钢表面被辊面划伤。
造成这一现象的原因是多方面的，由于沉没辊处于锌锅锌液中这一特殊位置，无传动设备，只是一个从动转向辊，完全靠工艺段的张力及摩擦力转动。
因此，它是由机械结构特殊性、生产工艺控制、沉没辊的安装与使用等因素共同或单一影响的结果。
解决方法：工艺方面的改进：（1）锌锅锌液温度控制在（460±5）℃，以增加锌液的流动性。
金属的热喷锌(铝)防腐、有机涂料防腐、热浸镀锌防腐的工艺性能及经济效益比较
金属的热喷锌(铝)防腐、有机涂料防腐、热浸镀锌防腐的工艺性能及经济效益比较传统的防腐技术是在防护对象表面刷（或喷）一层涂料（油漆、树脂等）。
随着表面防腐工程技术的发展，尤其是随着热喷涂技术的发展，这种新型的防腐技术逐步显示出其强大的生命力。
从多年的施工实践和建设单位反馈的信息及相关的理论研究表明，大型钢结构的长效防腐，就目前的表面工程防腐蚀技术来看，热喷涂技术是最佳的选择。
•工艺性能比较（见表）方法特点金属热喷涂(Al或Zn)有机涂料热浸镀(Zn或Al)防护期一般30-40年,最长60年一般3-5年,最长15年与基体结合力十分牢固不牢固,易脱落比较牢固老化与变质一般不会老化变质易老化变质一般不会老化变质涂层耐磨与冲刷性好差好施工周期不存在固化干燥期,施工周期短,现场施工方便需固化干燥期,施工周期长,现场施工较繁施工周期短,表面色不均匀使用温度喷Al一般可在550℃下使用,经扩散处理可在900℃下使用一般不超过120℃400℃下使用施工报价(一次性投资) 100－150元/m2 5－30元/m2 1800-2000元/T另喷锌(或铝)与热镀锌在工艺性能上存在差别的原因分析：１、镀（或喷）前钢结构表面处理喷锌采用喷砂处理，粗糙度一般40-60um；镀锌采用酸洗，钢表面基本没有粗糙度，而且钢表面还将残留有害离子，影响镀锌层与基体结合力。
理论研究表明，锌层与钢结构结合力与钢表面粗糙度成正比，拉力实验证明喷锌层与钢结构结合力比热镀锌要高。
２、镀层厚度浸镀锌层易流挂，镀层薄厚不均，热喷锌（或铝）一般不存在这种现象。
３、外观色泽浸镀锌由于镀槽温度、浸镀时间、浸镀批数不易控制，外观色泽深浅不一，每批不同部位，批与批都不一样，而热喷锌（或铝）则色泽一致。
４、对钢结构内部的影响热镀锌由于镀液温度高（大量液体锌包容），易使钢结构变形，破坏其内部组织结构，影响钢结构使用性能。
热喷锌是液体锌直接喷到钢结构表面，钢结构温度较低，对钢结构内部力学性能没有影响。
冷喷锌施工要求钢材达到表面处理等级Sa2.5或ST3
冷喷锌施工要求钢材达到表面处理等级Sa2.5或ST3表面处理众所周知，表面处理的质量是影响涂膜质量的最主要因素，影响程度达到百分之五十。
对冷喷锌来说，表面处理同样重要，不同的钢材表面有不同的处理方式和等级水平。
钢铁表面必须经过喷砂或抛丸处理，去除表面杂质、锈迹、油污、粉尘等，增加钢材表面的粗糙度，提高冷镀锌漆的附着力，该漆对于表面处理要求较高，必须达到Sa2.5级标准才能保证良好的附着效果。
一、钢材表面：喷射清理：喷涂冷喷锌前，最好选择以机械除锈(喷砂、抛丸等)的办法。
使钢材表面清洁度达到ISO8501-1的Sa2.5级，相当于GB8923的Sa2.5级。
它的文字定义为：“钢材经过机械除锈后，表面无油、无锈、无氧化皮及其他的污物，或仅留轻微的痕迹；95%钢材表面受到钢丸(砂)冲击，露出金属的光泽。
” 对于表面处理质量的另一个重要指标:粗糙度，梦能冷喷锌材料在施工时要求平均粗糙度Ra=12.5μm，即粗糙度Rz=55～75μm。
如果冷喷锌作为单道涂层时，表面粗糙度可控制在Rz=40～60μm，以保证涂层的厚度；在冷喷锌表面复涂重防腐涂料时为保证整个涂层附着力，钢材表面粗糙度Rz应大于60μm。
手工和动力工具除锈：若条件限制，也可采用手工打磨及风(电)动工具除锈的办法，除锈等级标准达到ISO8501-1 St3级，即非常彻底的手工和动力工具除锈。
它的文字定义为：表面应无可见的油脂和污垢，并且几乎没有附着不牢固的氧化皮、铁锈、旧涂层和异杂物。
表面应具有金属底材的光泽。
二、镀锌钢材表面:冷喷锌材料一般用作旧涂锌钢板或热浸涂锌钢材表面的修补或翻新。
喷涂冷喷锌材料前除了去掉锈、油及其他污物外，同时必须去掉锌盐(白锈)，以免影响附着力。
常用锌盐的去除方法有扫砂、打磨处理、清水冲洗等，允许留有轻微的痕迹。
同样冷喷锌材料单独作为防锈涂层，在修补、复涂时，也采用上述表面处理的办法冷喷锌层间重融性能，更为优异。
三、电焊缝的表面:众所周知，电焊缝部位是钢结构件最易锈蚀的部位。
钢铁表面处理﹑粗糙度及判别标准
钢铁表面处理﹑粗糙度及判别标准钢铁表面处理)粗糙度及判别标准钢铁表面主要表面处理标准: GB8923-88 中国国家标准ISO8501-1:1988 国际标准化组织标准SIS055900-1967 瑞典标准SSPC-SP2，3，5，6，7和10 美国钢结构涂装协会表面处理标准BS4232 英国标准DIN55928 德国标准JSRA SPSS 日本造船研究协会标准国标GB8923-88 对除锈等级描述:喷射或抛射除锈以字母“Sa”表示。
本标准订有四个除锈等级: Sa1 轻度的喷射或抛射除锈钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮，铁锈和油漆涂层等附着物。
Sa2 彻底的喷射或抛射除锈钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且氧化皮，铁锈和油漆涂层等附着物已基本清除，其残留物应该是附着牢固的。
Sa2.5 非常彻底的喷射或抛射除锈钢材表面应无可见的油脂，污垢，氧化皮，铁锈和油漆涂层等附着物,任何残留的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色斑。
Sa3 钢材表面外观洁净的喷射或抛射除锈钢材表面应无可见的油脂，污垢，氧化皮，铁锈和油漆涂层等附着物,该表面应显示均匀的金属色泽。
手工和动力工具除锈以字母“St”表示。
本标准订有二个除锈等级:St2 彻底的手工和动力工具除锈钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。
St3 非常彻底的手工和动力工具除锈钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。
除锈应比St2更为彻底，底材显露部分的表面应具有金属光泽。
我国的除锈标准与相当的国外除锈标准对照表:日本中国国际标准瑞典德国美国英国JSRA GB8923 ISO8501-1 SIS055900 DIN55928 SSPC BS4232SPSS Sa1 Sa1 Sa1 Sa1 Sp7 ---- ----Sd1 Sa2 Sa2 Sa2 Sa2 Sp6 3级Sh1Sd2 Sa2.5 Sa2.5 Sa2.5 Sa2.5 Sp10 2级Sh2Sd3 Sa3 Sa3 Sa3 Sa3 Sp5 1级Sh3 St2 St2 St2 St2 Sp2 ---- Pt2 St3 St3 St3 St3 SP3 ---- Pt3注:SSPC中的Sp6比Sa2.5 略为严格，Sp2为人工钢丝刷除锈，Sp3为动力除锈。
钢结构热浸锌中常见表面缺陷及防止措施
钢结构热浸锌中常见表面缺陷及防止措施摘要:为了提高钢结构的耐腐蚀性能,热浸锌是最为常用的处理方法。
为了提高产品表面质量,降低生产成本,本文介绍和分析了在热镀锌过程中常见的镀锌层缺陷,并对出现的质量缺陷提出了解决方法。
关键词:热浸锌表面质量镀层缺陷1、引言热浸锌钢材以其优良的耐腐蚀性能和洁净外观广泛应用于建筑、电力和空冷器等行业。
热浸锌钢材的表面缺陷主要由于镀锌原材表面夹杂、裂纹、划伤和氧化铁皮等缺陷以及在镀锌过程中由于锌液成分、温度等工艺因素造成的。
随着对热浸锌钢结构的需求量的增大,研究和改进热浸锌方法对提高镀锌产品质量,降低锌耗,增加企业经济效益都具有重要的现实意义。
2、热浸锌层常见缺陷与防止从炼钢、热轧、酸洗、冷轧开始,一直到镀锌工序本身,每个生产工序都会直接或间接影响到镀锌板的表面质量。
因此,要分析明确镀层中产生的缺陷的原因,采用有针对性的措施,积极避免可能出现的工件表面质量问题,对于提高产品成品率,降低消耗,减少生产成本具有十分重要的意义。
2.1 原料表面裂纹、皱皮、结疤由于国内各钢厂生产的钢材表面都还存在表面裂纹、皱皮、结疤、麻面等现象,严重的影响到钢材的受力,表面微裂纹、皱皮、结疤、麻面可经过打磨、补焊等方式修复后再使用。
为防止存在表面质量问题的材料流入到生产中,应从原材料采购、检验过程把好质量关。
在生产的各工序中发现有质量问题的材料,未经处理好的不能使用,经过层层把关,减少热浸锌后再返工造成的经济损失。
2.2 镀层表面出现漏镀和小黑点漏镀是热镀锌上较为严重的质量缺陷,在实际生产中应予避免。
根据GB/T139l2-2002《金属覆盖层钢铁制件热浸镀锌锌层技术要求及试验方法》的要求:漏镀面的总面积不应超过制件总面积的0.5%,每个漏镀面的面积不应超过l0cm2,否则应予重镀。
裸露斑点单个面积小于l0cm2,则可以采用热喷涂锌、涂敷富锌涂料或融敷锌合金等方法对漏镀面进行修复,富锌修复涂层能在钢的使用过程中给予钢材以牺牲阳极保护。
镀锌对工件表面粗糙度的要求
镀锌对工件表面粗糙度的要求
镀锌对工件表面粗糙度的要求视具体应用场景而定。
一般来说，镀锌工艺可以在一定程度上改善工件表面的粗糙度，但并不能完全消除。
以下是一些常见的镀锌工件表面粗糙度要求：
1. 通常，工件在进行镀锌前应具备一定的表面质量，包括要求不得有明显的凸起物、凹陷物，如大块铁锈、氧化物、污垢等。
否则会影响镀层的附着力和平整度。
2. 镀锌工艺对工件表面的粗糙度有一定的限制。
一般来说，工件表面的粗糙度应控制在一定范围内，以确保镀锌层的附着力和均匀度。
具体的粗糙度要求需要根据不同的工件和使用环境进行合理确定。
3. 镀锌层可以起到一定的填充效果，可以在一定程度上改善工件表面的粗糙度。
一般来说，对于普通设备和建筑材料等应用，粗糙度要求较高，通常要求镀锌后的表面光滑度较好，不得有明显的凹凸或粗糙。
总之，镀锌对工件表面粗糙度有一定要求，要保证工件表面质量良好，不得有明显凹凸或粗糙。
具体要求需要根据应用场景和要求进行规定。
钢结构耐腐蚀检查
钢结构耐腐蚀检查一、表面状况检查表面状况检查是钢结构耐腐蚀检查的第一步，主要检查钢结构表面的涂层是否有剥落、开裂、起泡等现象，以及是否有锈蚀、腐蚀产物等。
通过目视检查和辅助工具（如放大镜、手电筒等）进行详细观察，以全面了解钢结构的表面状况。
二、涂层厚度检测涂层厚度检测是判断涂层质量和使用寿命的重要指标。
采用涂层测厚仪对钢结构表面的涂层厚度进行测量，并记录测量数据。
若发现涂层厚度不符合要求或存在明显的不均匀性，应及时采取补涂或修复措施。
三、涂层附着力测试涂层附着力测试是评估涂层与基材结合力的关键指标。
常用的测试方法有划痕试验、拉拔试验等。
通过测试，可以判断涂层是否发生剥离、脱落等现象，以及涂层的附着力是否满足要求。
若发现涂层附着力不足，应及时进行修复或重新涂装。
四、腐蚀产物分析腐蚀产物分析是通过化学分析、光谱分析等方法对钢结构表面腐蚀产物的成分和性质进行分析。
通过腐蚀产物分析，可以了解钢结构的腐蚀程度和腐蚀原因，从而采取相应的防腐蚀措施。
五、电化学检测电化学检测是通过测量钢结构的电化学性质来评估其耐腐蚀性能。
常用的电化学检测方法有极化曲线测量、电化学阻抗谱等。
通过电化学检测，可以了解钢结构的腐蚀速率、腐蚀机理和防腐蚀措施的有效性。
六、力学性能测试力学性能测试是对钢结构材料的力学性能进行测试，包括拉伸强度、弯曲强度、冲击韧性等。
通过力学性能测试，可以了解材料在承受外力作用时的行为表现，从而判断材料的稳定性和安全性。
七、环境因素考察环境因素考察是对钢结构所处的环境条件进行调查和分析，包括温度、湿度、紫外线辐射、酸碱度等。
通过环境因素考察，可以了解环境对钢结构耐腐蚀性能的影响程度，从而采取相应的防护措施。
八、维修保养历史记录维修保养历史记录是对钢结构维修保养过程的记录和追溯。
建立完善的维修保养记录制度，详细记录每次维修保养的时间、内容、人员等信息，以便对钢结构的耐腐蚀性能进行评估和追溯。
九、结构安全性评估结构安全性评估是对钢结构在承受载荷和外力作用下的安全性进行评估。
钢结构镀锌涂层冲蚀磨损表面形貌及粗糙度
钢结构镀锌涂层冲蚀磨损表面形貌及粗糙度钢结构镀锌涂层冲蚀磨损表面形貌及粗糙度摘要：我国西北地区风沙特殊环境对该地区钢结构的耐久性和安全性影响严重。
利用风沙环境侵蚀实验系统、扫描电子显微镜(SEM)和激光共聚焦显微镜(LSCM)研究钢结构镀锌涂层受风沙冲蚀磨损损伤行为和损伤形貌，并分析其表面粗糙度。
结果表明：涂层材料的冲蚀损伤行为更加依赖于冲蚀角度，在不同冲蚀角度下风沙流对涂层材料的冲蚀磨损过程同时存在类似表面划伤和挤压变形剥落；涂层材料的冲蚀坑深度随着冲蚀速度的增大而增加，在90°时冲蚀坑深度大于45°时的冲蚀坑深度；在相同的冲蚀速度下，45°时表面平均粗糙度Sa和均方差Sq较90°时大，在相同的冲蚀角度下，Sa和Sq均随速度的增大而增大。
在冲蚀中后期，粒子对凹凸不平的表面冲蚀磨损破坏严重，试件表面峰谷的形成和破坏导致冲蚀率增加。
关键词：风沙环境；镀锌涂层；冲蚀磨损；冲蚀形貌；粗糙度0 引言我国西北地区分布着广泛的沙漠，沙漠及周边地区分布着众多通信塔、输电铁塔和铁路电车输电塔等镀锌钢结构体系，由于长期遭受风沙的侵蚀作用，这些钢结构涂层受风沙冲蚀磨损破坏严重，使得其容易锈蚀，导致构件承载力下降，安全性和耐久性降低。
基于以上固体粒子冲蚀磨损问题，国内外学者对其进行了大量的研究。
目前，国外关于固体颗粒对材料的冲蚀磨损研究主要集中在金属材料、管道、工程塑料、钢结构涂层、混凝土和玻璃等方面，主要研究了不同试验工况下不同材料的冲蚀磨损对比，冲蚀形貌分析和固体颗粒对材料的冲蚀模拟研究[1-3]，关于材料受单颗粒子冲击研究也较多[4-6]。
而国内关于工程材料受单颗粒子冲击研究主要集中在玻璃、陶瓷和混凝土方面[7-9], 关于风沙环境对工程材料的冲蚀磨损研究主要集中在混凝土和钢结构油漆涂层方面，研究在试验方法、冲蚀磨损机理、评价指标和材料的抗冲蚀磨损措施等方面取得了一些进展[10-13]，而对于工程中常用的镀锌涂层受风沙气固两相流的冲蚀磨损损伤形貌和粗糙度研究很少。
镀锌钢管 粗糙度系数
镀锌钢管粗糙度系数镀锌钢管是一种常见的金属管材，具有良好的耐腐蚀性能和强度，被广泛应用于建筑、造船、机械设备等领域。
在实际应用中，镀锌钢管的表面粗糙度对其性能和使用寿命具有重要影响。
粗糙度系数是表征表面粗糙程度的参数之一，对于镀锌钢管而言同样很重要。
镀锌钢管的粗糙度系数是指其表面的不平整程度或凹凸度，通常用来描述金属表面的平整度和光洁度。
在工业生产中，不同的粗糙度系数会对管材的使用特性和加工难度产生影响。
一般来说，粗糙度系数越小，表面越平整光滑，对流体的阻力就越小，因此在输送流体或气体时更为适用。
而粗糙度系数较大的镀锌钢管则更适用于一些对表面要求不高的场合，例如土建工程中的支撑管道等。
粗糙度系数也会对镀锌钢管的防腐蚀性能产生影响。
表面粗糙度大的镀锌钢管会导致涂层附着力不足或出现涂层破裂，从而降低管材的防腐蚀性能。
因此，在需要耐腐蚀的环境中，选择表面粗糙度小的镀锌钢管是更为合适的选择。
随着工业技术的不断发展，人们对镀锌钢管的粗糙度要求也越来越高。
在一些高精密度的工业领域，如航空航天、半导体制造等，对镀锌钢管表面粗糙度的要求非常严苛。
粗糙度系数的测量和控制成为这些领域的重要研究课题。
目前，国内外关于镀锌钢管粗糙度系数的研究主要集中在以下几个方面：一是粗糙度系数与镀锌工艺的关系研究，通过调整镀锌工艺参数来控制管材表面的粗糙度；二是粗糙度系数对镀锌钢管性能的影响研究，探讨不同粗糙度系数对管材的物理性能和化学性能的影响；三是粗糙度系数测量方法和标准的研究，建立精准、可靠的粗糙度测量方法和评价标准。
在实际生产中，如何准确测量和控制镀锌钢管的粗糙度系数是一个亟待解决的问题。
传统的粗糙度测量方法主要包括触摸法、比对法和直接测量法等，但这些方法存在精度低、操作繁琐、易受主观因素影响等问题。
因此，研究开发新的粗糙度测量技术和仪器成为当前的热点之一。
除了粗糙度系数的测量方法，控制镀锌钢管的表面粗糙度也是提高产品质量的重要手段。
钢结构涂层受风沙冲蚀程度评价和相似性分析
钢结构涂层受风沙冲蚀程度评价和相似性分析郝贠洪;任莹;段国龙;朱敏侠;杨风利;张宏杰【摘要】针对内蒙古中西部地区钢结构体系表面涂层长期遭受风沙冲蚀这一现状,采用气流挟沙喷射法,对钢结构涂层受风沙冲蚀磨损的程度进行了研究及分析;提出了评价涂层冲蚀磨损程度的计算方法,并应用相似性理论将试验结果与实际工况进行了对比分析.结果表明:涂层的冲蚀磨损质量损失随冲蚀速度的增加而增加;最大冲蚀磨损质量损失出现在冲蚀角度为45°时,最小冲蚀磨损质量损失出现在冲蚀角度为90°时;所提出的涂层冲蚀磨损程度评价公式计算结果与试验结果基本吻合;试验条件为下沙率360 g/min,冲蚀速度30 m/s,冲蚀时间12 min的涂层冲蚀磨损结果,相当于强沙尘暴密集区的钢结构涂层受到5.05～83.0个月的冲蚀磨损.【期刊名称】《建筑材料学报》【年(卷),期】2015(018)005【总页数】6页(P773-777,783)【关键词】钢结构;涂层;风沙;冲蚀程度评价;相似性理论【作者】郝贠洪;任莹;段国龙;朱敏侠;杨风利;张宏杰【作者单位】内蒙古工业大学土木工程学院,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古工业大学土木工程学院,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古工业大学土木工程学院,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古工业大学土木工程学院,内蒙古呼和浩特010051;中国电力科学研究院,北京100055;中国电力科学研究院,北京100055【正文语种】中文【中图分类】TQ633.1内蒙古中西部地区位于中国北部边疆，自西向东分布着六大沙漠和沙地，沙尘暴频繁发生［1－3］.该地区沙漠周边建有大量的通信塔、桥梁、输电塔架等钢结构设施，这些钢结构设施表面的涂层长期受到风沙环境的侵蚀作用而过早失效，使得钢结构外露锈蚀，导致结构的安全性和耐久性降低.钢结构涂层受风沙环境的侵蚀，实质上是沙粒子对涂层的冲蚀磨损破坏.目前，对于风沙环境下钢结构涂层的冲蚀磨损机理、冲蚀磨损程度评价研究已经取得了一定的进展［4－7］，但关于冲蚀时间与实际工况的相似性分析未见报道.本文通过气流挟沙喷射法模拟了风沙环境对钢结构涂层的冲蚀磨损情况，对试验数据进行理论分析，提出了评价涂层冲蚀磨损程度的评价公式，并运用相似性理论，将试验结果与实际工况进行了对比分析.所得结果可为工程实际中准确评价钢结构涂层受风沙侵蚀程度提供理论依据.1 试验部分1.1 沙粒特征及风沙冲蚀力学参数（1）试验用沙取自内蒙古中西部鄂尔多斯北部高原库布齐沙漠，由筛分试验可知，其中粒径为0.05～0.25mm的沙粒含量1）本文涉及的含量等均为质量分数.达到了87%以上，粒径为0.25mm以上和0.05mm 以下的沙粒含量都不足10%.使用光学显微镜对沙粒形状进行观测后发现，沙粒基本呈圆形或椭圆形，只有少数的尖角粒子，这主要是由于沙粒在沙漠中长时间运动过程中相互撞击和磨损造成的. （2）风沙冲蚀力学参数主要包括冲蚀速度、冲蚀角度、冲蚀浓度和冲蚀时间.根据内蒙古中西部地区的风沙环境特征，冲蚀速度v 设定为13，16，18，20，23，26和30 m／s；冲蚀角度α 设定为15°，30°，45°，60°，75°和90°；冲蚀浓度采用下沙率M 来表示，设定为90，150和240g／min；冲蚀时间t设定为12min.1.2 涂层制备涂层材料为奔腾铁红醇酸防锈漆（底漆）和晨虹白色磁漆（面漆）.试样基体为普通碳素钢薄钢板，尺寸为40mm×40mm.按照GB 50205—2001《钢结构工程施工质量验收规范》中“钢结构涂装工程”工艺要求进行喷涂.涂层的干膜厚度为1 mm.按照GB／T 6739—1996《涂膜硬度铅笔测定法》测定的涂层硬度为较低的B 级.按照GB／T 1731—1993《漆膜柔韧性测定法》，采用漆膜弹性仪来测定涂层的柔韧性，结果为4mm，说明其柔韧性较好.1.3 冲蚀试验装置及测量方法试验装置由高压气源系统、供沙系统、冲蚀系统三部分组成［8］.利用精密电子天平（可读性d＝0.000 1g）测量冲蚀试验前后钢结构涂层的质量变化，据此确定冲蚀磨损质量损失.1.4 冲蚀试验结果图1 涂层冲蚀磨损质量损失与冲蚀角度的关系Fig.1 Relationship between erosion mass loss and erosion angle图1是在下沙率M 为90，150，240g／min，冲蚀速度v为20m／s，时间t为12min的条件下，涂层的冲蚀磨损质量损失wt与冲蚀角度α的关系图.由图1可知，α为45°时涂层的冲蚀磨损质量损失达到最大，α 为90°时涂层的冲蚀磨损质量损失最小.这主要是因为，在低冲角时，涂层的硬度决定了冲蚀磨损质量损失，在高冲角时，涂层的柔韧性决定了冲蚀磨损质量损失.本试验涂层的硬度较低，柔韧性较好，因此低冲角时的冲蚀磨损质量损失大于高冲角时的冲蚀磨损质量损失. 图2 是在下沙率M 为150g／min，时间t 为12min条件下得出的冲蚀磨损质量损失wt随冲蚀速度v变化的曲线.由图2可知，随着冲蚀速度的增大，涂层的冲蚀磨损质量损失也不断增加，这是由于冲蚀速度增大会加大沙粒的冲蚀动能，加剧涂层的冲蚀磨损.图2 涂层冲蚀磨损质量损失与冲蚀速度的关系Fig.2 Relationship between erosion mass loss and erosion speed2 冲蚀磨损程度评价公式以Bitter的冲蚀变形磨损理论［9－10］和文献［5］中的评价公式为基础，并根据涂层的物理力学性能以及冲蚀试验结果，对文献［5］中的评价公式进行了调整，提出以下评价公式：式中：wt，wc，wd分别为总冲蚀磨损质量损失、切削冲蚀磨损质量损失、变形冲蚀磨损质量损失，g；ms为沙尘质量，g；ε1，ε2为调整系数，ε1＝0.95，ε2＝1.05；α0为临界冲蚀角，α0＝π／2n，其中n 为水平回弹率因素（当α＝α0时，sin（nα0）＝1，则有n＝π／2α0），另外，当α＜α0时，切削冲蚀磨损质量损失大于变形冲蚀磨损质量损失，当α＞α0时，变形冲蚀磨损质量损失大于切削冲蚀磨损质量损失；ψ 为切削冲蚀磨损能耗因数，m2／s2；η 为变形冲蚀磨损能耗因数，m2／s2.根据试验数据计算得出：ψ＝1.16×106 m2／s2；η＝1.36×107 m2／s2；n＝1.23；α0＝73.17°.2.1 冲蚀磨损质量损失与冲蚀角度的关系设冲蚀速度为20m／s，冲蚀时间为12min，下沙率分别为90，240g／min；采用式（1），（2）计算不同冲蚀角度下的冲蚀磨损质量损失并与试验数据进行对比，结果如图3所示.图3 不同下沙率时冲蚀磨损质量损失的计算数据与试验数据对比Fig.3 Comparison of calculated data with tested data of erosion mass loss at different sand－doses由图3可见，2种下沙率下，计算数据与试验数据2条曲线的走势都比较接近，说明由评价公式得出的计算结果与试验结果基本吻合.因此利用本文提出的评价公式进行钢结构涂层的冲蚀磨损程度评价是可靠的.2.2 冲蚀磨损质量损失与冲蚀速度的关系设下沙率为150g／min，冲蚀时间为12min，冲蚀角度α分别为45°，60°和90°，采用式（1），（2）计算不同冲蚀速度下的冲蚀磨损质量损失并与试验数据进行对比，结果如图4所示.由图4可见，3种冲蚀角度下，计算数据与试验数据2条曲线的走势都比较接近，说明由本文提出的评价公式得出的计算结果与试验结果基本吻合.因此利用本文提出的评价公式进行钢结构涂层的冲蚀磨损程度评价是可靠的.3 冲蚀试验结果相似性分析利用相似性理论把试验结果与实际工况进行对比，找到模拟试验结果与实际风沙环境对涂层冲蚀磨损的相关性，是将试验结果应用于钢结构耐久性评估的一个关键问题［11］.经统计1990年～2012年内蒙古中西部地区发生沙尘暴次数最多的年份为1990年和2004年，各有15次，最少是1991年、1994年和1997年，各有1次.根据气象统计［12－14］，大范围爆发强沙尘暴的标准是3个及以上观测站的风速≥20m／s，区域起沙量达7.8mg／（m2·s），1次沙尘暴中高风速持续时间大部分在30min以内.如果考虑100m2 范围内对1个钢结构构件的影响，经计算该范围内的下沙率Mp应达到46.8g／min.以试验中冲蚀速度vm＝30m／s，下沙率Mm＝360g／min，冲蚀时间t＝12 min 为例.根据动能公式：可知，决定风沙粒子流动能的2个因素是其质量和速度.现在速度是固定的，即模型速度vm＝30m／s，原型速度vp＝20m／s；模型中沙粒质量是随着时间的增加而增加的.因此，根据相似性理论［15－16］，先计算风沙持续1min时各物理量的相似比.图4 不同冲蚀角度时冲蚀磨损质量损失的计算数据与试验数据对比Fig.4 Comparison of calculated data with tested data of erosion mass loss at different erosion angles由此可见，计算结果与相似理论相符.以内蒙古中西部地区1年发生1次强沙尘暴为例，模型的冲蚀时间t＝12min，原型的1次沙尘暴持续时间t＝30min.则模型与原型的动能比为：即试验中沙粒的动能约相当于实际沙粒动能的7倍.换言之，12min的冲蚀磨损试验对涂层的冲蚀损伤，相当于该地区按照1年发生1次强沙尘暴的频率，钢结构涂层经受了83.0个月的冲蚀磨损.由于沙尘暴年发生次数不定，所以对沙尘暴发生次数进行了假设.按照冲蚀速度为30m／s，下沙率为360g／min，冲蚀时间不同的试验结果，可以推算出实际工况下钢结构涂层经受风沙冲蚀磨损的时间，如表1所示.表1 按不同冲蚀时间下的试验结果推算的实际工况下冲蚀磨损时间Table 1 Actual condition erosion time calculated by the experimental results at different erosion time由表1可知，试验中冲蚀时间越长，则由试验结果推算的实际工况中冲蚀磨损时间越长.由于实验室中不同下沙率对涂层的冲蚀磨损程度不同，按照冲蚀速度为30m／s，冲蚀时间为12min，下沙率不同的试验结果，可以推算出实际工况下钢结构涂层受风沙冲蚀磨损的时间，见表2.由表2可知，试验中的下沙率越大，由试验结果推算的实际工况中冲蚀磨损时间越长.表2 按不同下沙率下的试验结果推算的实际工况下的冲蚀磨损时间Table 2Actual condition erosion time calculated by the experimental results at different sand－dose4 结论（1）钢结构涂层的冲蚀磨损质量损失随着冲蚀速度的增加而增加.（2）在冲蚀角度为45°时涂层的冲蚀磨损质量损失最大，而在90°时最小.（3）由本文提出的评价公式计算的结果与试验结果基本吻合，说明利用该评价公式进行钢结构涂层的冲蚀磨损程度评价是可靠的.（4）运用相似性理论对试验结果进行了分析，推算出了钢结构涂层在实际工况下的冲蚀磨损时间.参考文献：［1］黄宁，郑晓静.风沙运动力学机理研究的历史、进展与趋势［J］.力学与实践，2007，29（4）：10－16.HUANG Ning，ZHENG Xiaojing.Research history，achievements and trend on mechanism of aeolian transport［J］.Mechanics in Engineering，2007，29（4）：10－16.（in Chinese）［2］高涛，徐永福，于晓.内蒙古沙尘暴的成因、趋势及其预报［J］.干旱区资源与环境，2004，18（S1）：220－230.GAO Tao，XU Yongfu，YUXiao.Studies on dust storms in Inner Mongolia［J］.Journal of Arid Land Resources and Environment，2004，18（S1）：220－230.（in Chinese）［3］王式功，董光荣，陈惠忠，等.沙尘暴研究的进展［J］.中国沙漠，2000，20（4）：349－356.WANG Shigong，DONG Guangrong，CHEN Huizhong，et al.Advances in studying sand dust storms of China［J］.Journal of Desert Research，2000，20（4）：349－356.（in Chinese）［4］郝贠洪，邢永明，杨诗婷.风沙环境下钢结构表面涂层冲蚀行为与侵蚀机理研究［J］.摩擦学学报，2010，30（1）：26－31.HAO Yunhong，XINGYongming，YANG Shiting.Erosionwear behavior of steel structure coating subject to sandstorm［J］.Tribology，2010，30（1）：26－31.（in Chinese）［5］郝贠洪，邢永明，赵燕茹，等.风沙环境下钢结构涂层侵蚀机理及评价方法［J］.建筑材料学报，2011，14（3）：345－361.HAO Yunhong，XING Yongming，ZHAO Yanru，et al.Erosion mechanism and evaluation method of steel structure coating eroded under sandstorm environment［J］.Journal of Building Materials，2011，14（3）：345－361.（in Chinese）［6］郝贠洪，邢永明，杨诗婷，等.风沙环境下钢结构涂层的冲蚀磨损力学性能研究［J］.应用力学学报，2013，30（3）：350－355.HAO Yunhong，XING Yongming，YANG Shiting，et al.The erosion－wear mechanical properties of the coating of steel structure subject to sandstorm［J］.Chinese Journal of Applied Mechanics，2013，30（3）：350－355.（in Chinese）［7］郝贠洪，李永.风沙环境下钢结构涂层低角度冲蚀特性研究［J］.摩擦学学报，2013，33（4）：343－347.HAO Yunhong，LI Yong.Erosion－behaviors of the coating on steel structure eroded at low erosion－angle in sandstorm ［J］.Tribology，2013，33（4）：343－347.（in Chinese）［8］郝贠洪，段国龙，任莹，等.风沙对钢结构涂层的冲蚀磨损性能研究［J］.建筑材料学报，2015，18（4）：599－604.HAO Yunhong，DUAN Guolong，REN Ying，et al.Flush erosion wear resistant properties of steel－structure coating eroded by sandstorm［J］.Journal of Building Materials，2015，18（4）：599－604.（in Chinese）［9］BITTER J G A.A study of erosion phenomena（Part I）［J］.Wear，1963，6（1）：5－21.［10］BITTER J G A.A study of erosion phenomena（PartⅡ）［J］.Wear，1963，6（3）：169－190.［11］金立兵，金伟良，王海龙，等.多重环境时间相似理论及其应用［J］.浙江大学学报：工学版，2010，44（4）：789－797.JIN Libing，JIN Weiliang，WANG Hailong，et al.Multri－environmental time similarity theory and its application［J］.Journal of Zhejiang University：Engineering Science，2010，44（4）：789－797.（in Chinese）［12］刘景涛，郑明倩.内蒙古中西部强和特强沙尘暴的气候学特征［J］.高原气象，2003，22（1）：51－64.LIU Jingtao，ZHENG Mingqian.Climatic characteristics of strong and very strong sandstorms in the middle and west parts of Inner Mongolia［J］.Plateau Meteorology，2003，22（1）：51－64.（in Chinese）［13］赵琳娜，孙建华，赵思雄.2002年3月20日沙尘暴天气的影响系统、起沙和输送的数值模拟［J］.干旱区资源与环境，2004，18（S）：72－80.ZHAO Linna，SUN Jianhua，ZHAO Sixiong.Numerical simulation of synoptic background，sources，emissions and transport of dust storms during 20 Mar，2002in China［J］.Journal of Arid Land Resources and Environment，2004，18（S）：72－80.（in Chinese）［14］冯鑫媛，王式功，程一帆，等.中国北方中西部沙尘暴气候特征［J］.中国沙漠，2010，30（2）：394－399.FENG Xinyuan，WANG Shigong，CHENG Yifan，et al.Climatic characteristics of dust storms in the middle and westof northern China［J］.Journal of Desert Research，2010，30（2）：394－399.（in Chinese）［15］周美立.相似学［M］.北京：中国科学技术出版社，1993：7－13.ZHOUMeili.Similarity theory［M］.Beijing：Science and Technology of China Press，1993：7－13.（in Chinese）［16］张天军，韩冰水，屈钧利.实验力学［M］.西安：西北工业大学出版社，2008：20－28.ZHANG Tianjun，HAN Bingshui，QU Junli.Experimental mechanics［M］.Xi'an：Northwestern Polytechnical University Press，2008：20－28.（in Chinese）。
钢结构抛丸除锈粗糙度
钢结构抛丸除锈粗糙度
钢结构抛丸除锈粗糙度是指钢结构表面经过抛丸除锈处理后，其表面的粗糙程度。
这个参数通常是通过测量表面粗糙度的仪器来测量的，例如表面粗糙度仪。
在抛丸除锈过程中，通过高速旋转的钢丸对钢结构表面进行冲击，使其表面的锈迹、油漆等污物被打磨掉，同时也会使表面形成一定的粗糙度。
这种粗糙度有助于提高涂装后的附着力，从而提高涂装层的防腐效果。
抛丸除锈后的粗糙度通常控制在一定范围内，例如Ra 25-50μm，这取决于后续涂装的要求。
如果粗糙度过高，可能会影响涂装的平整度；如果粗糙度过低，可能会影响涂装的附着力。
在实际操作中，抛丸除锈的粗糙度控制还需要考虑钢结构的材质、形状等因素，以确保达到理想的除锈效果。
钢结构涂料表面缺陷记录
无橘子皮 状凹凸
无橘子皮 状凹凸
无橘子皮 状凹凸
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无气泡 无气泡 无气泡 无气泡 无气泡 无气泡 无气泡 无气泡 无气泡 无气泡
无皱纹 无皱纹 无皱纹 无皱纹 无皱纹 无皱纹 无皱纹 无皱纹 无皱纹 无皱纹
无干燥 不良现象
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无回黏 现象
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无回黏 现象
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其他
刷痕
透出面漆
剥离现象
涂面有针 状小孔
则的斑点
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钢结构镀锌涂层冲蚀磨损表面形貌及粗糙度摘要：我国西北地区风沙特殊环境对该地区钢结构的耐久性和安全性影响严重。
利用风沙环境侵蚀实验系统、扫描电子显微镜(SEM)和激光共聚焦显微镜(LSCM)研究钢结构镀锌涂层受风沙冲蚀磨损损伤行为和损伤形貌，并分析其表面粗糙度。
结果表明：涂层材料的冲蚀损伤行为更加依赖于冲蚀角度，在不同冲蚀角度下风沙流对涂层材料的冲蚀磨损过程同时存在类似表面划伤和挤压变形剥落；涂层材料的冲蚀坑深度随着冲蚀速度的增大而增加，在90°时冲蚀坑深度大于45°时的冲蚀坑深度；在相同的冲蚀速度下，45°时表面平均粗糙度Sa和均方差Sq较90°时大，在相同的冲蚀角度下，Sa和Sq均随速度的增大而增大。
在冲蚀中后期，粒子对凹凸不平的表面冲蚀磨损破坏严重，试件表面峰谷的形成和破坏导致冲蚀率增加。
关键词：风沙环境；镀锌涂层；冲蚀磨损；冲蚀形貌；粗糙度
0 引言
我国西北地区分布着广泛的沙漠，沙漠及周边地区分布着众多通信塔、输电铁塔和铁路电车输电塔等镀锌钢结构体系，由于长期遭受风沙的侵蚀作用，这些钢结构涂层受风沙冲蚀磨损破坏严重，使得其容易锈蚀，导致构件承载力下降，安全性和耐久性降低。
基于以上固体粒子冲蚀磨损问题，国内外学者对其进行了大量的研究。
目前，国外关于固体颗粒对材料的冲蚀磨损研究主要集中在金属材料、管道、工程塑料、钢结构涂层、混凝土和玻璃等方面，主要研究了不同试验工况下不同材料的冲蚀磨损对比，冲蚀形貌分析和固体颗粒对材料的冲蚀模拟研究[1-
3]，关于材料受单颗粒子冲击研究也较多[4-6]。
而国内关于工程材料受单颗粒子冲击研究主要集中在玻璃、陶瓷和混凝土方面[7-9], 关于风沙环境对工程材料的冲蚀磨损研究主要集中在混凝土和钢结构油漆涂层方面，研究在试验方法、冲蚀磨损机理、评价指标和材料的抗冲蚀磨损措施等方面取得了一些进展[10-13]，而对于工程中常用的镀锌涂层受风沙气固两相流的冲蚀磨损损伤形貌和粗糙度研究很少。
采用气流挟沙喷射法，通过模拟风沙环境侵蚀实验系统，SEM和LSCM研究了钢结构表面镀锌涂层在不同风沙环境下的冲蚀率与冲蚀角度关系，冲蚀磨损损伤行为，冲蚀磨损形貌和表面粗糙度，研究成果可为我国西北地区风沙环境下钢结构镀锌涂层的耐久性评价及防护提供依据。
1 试验
1.1试样参数
基体材料选用Q235普通低碳钢薄钢板，其化学成分为：0.15% C、0.5% Mn、0.045% P、0.2% Si 、0.01% S、0.13% Cr和0.17% Ni，其余为Fe，基体尺寸80 mm×80 mm×3 mm。
按《金属覆盖层钢铁制件热浸镀锌层技术要求及试验方法》(GB/T13912—2002)要求，采用热浸镀锌方法制备镀锌涂层，镀锌层厚度150 μm，锌液各元素的质量分数为：0.44% Pb、0.02% Cd、0.07% Fe、0.1% Mg、4% Al和Zn。
利用纳米压痕仪对镀锌涂层进行纳米压痕试验，随机选取3个试样，每个试样选取10个点进行测量，结果取平均值，得到涂层的弹性模量E和硬度H分别为90.9 GPa和0.88 GPa。
1.2冲蚀试验装置
试验采用气流挟沙喷射法模拟风沙环境下钢结构镀锌涂层的冲蚀磨损，该试验方法可真实有效地模拟实际风沙环境特征，而且试验参数易于控制，试验周期短，是一种比较理想的试验模拟方法。
利用SEM和LSCM观测钢结构镀锌涂层的冲蚀磨损表面形貌，对其冲蚀磨损微观SEM 形貌和冲蚀磨损LSCM三维形貌进行分析，LSCM (OLS4100)可以精确地测量一直以来无法测量的有尖锐角的样品，有利于粗糙度的测量。
风沙气固两相流冲蚀试验装置如图1所示。
图 1 气固两相流冲蚀试验装置示意图
Fig.1 Schematic diagram of the gas-solid two-phase erosion device
1.3 沙粒特征分析
对我国西北地区巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠和库布其沙漠现场沙粒采样的筛分分析，得到粒径分布如图2所示。
粒径小于0.05 mm的颗粒不足10%，而大于0.25 mm的颗粒不足3%，分布在
0.05～0.25 mm高达87%以上，沙粒级配不良。
沙粒子的SEM形貌如图3所示，多数粒子形状带有棱角，仅有少数粒子呈圆形或椭圆型。
图 2 库布其沙漠沙粒粒径分布
Fig.2 Sand particle size distribution of Hobq desert
图 3 库布其沙漠沙粒SEM形貌
Fig.3 SEM morphology of sand particles from Hobq desert 2 镀锌涂层冲蚀磨损试验分析
2.1 不同冲蚀角度下镀锌涂层冲蚀磨损损伤行为
图 4 冲蚀率与冲蚀角度的关系
Fig.4 Relationships between the erosion rate and erosion angle
图4所示是在冲蚀速度35 m/s，沙流量90 g/min，冲蚀时间10 min 条件下冲蚀率随冲蚀角度的变化关系。
由图可知，随着冲蚀角度的增加，冲蚀率呈先增大后减小趋势，在37°左右时达到最大，这个试验结果和其他研究者对金属材料的研究结果一致。
在低冲蚀角15°时冲蚀率较低，这是由于沙粒与试件的有效接触面积较小[14]。
当冲蚀角度增加，镀锌涂层冲蚀率增加主要是由于冲击粒子的切削作用，在37°左右冲蚀率达到最大，这时几乎所有粒子都能冲击到试件表面，而且入射粒子和回弹粒子相互作用不是那么明显[15]。
另外，由于涂层材料的特性，导致材料容易去除的滑移面和水平方向的角度大约在37°左右。
当冲蚀角度继续增大时，切削作用减轻，垂直方向的冲击作用加强，入射粒子和回弹粒子的碰撞显著，严重减小接触粒子的动能，这种干涉行为作为一个屏障，去阻止入射粒子以减少粒子对试件表面的冲击影响，最终导致冲蚀率的下降。
2.2 风沙流作用下涂层冲蚀磨损SEM形貌
当粒子冲击镀锌涂层时，涂层表面受粒子正应力和切应力相互作用。
在切应力的作用下，涂层表面很容易形成水平切削划痕和犁沟。
冲蚀过程中高速粒子对涂层表面的冲击是间断的，涂层表面每受到一次冲击，便承受一次加载与卸载，因此涂层表面承受的载荷为压-压脉动载荷，在该载荷作用下产生的法向正应力，迫使涂层表面产生冲蚀坑。
涂。