热镀锌、热喷锌、电弧喷铝的比较

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钢铁表面热喷涂铝或锌

钢铁表面热喷涂铝或锌

钢铁表面热喷涂铝或锌一、热喷涂介绍1、热喷涂技术是一种材料表面保护和强化的新技术,它是以气体、液体燃料以及电弧、等离子弧作热源,将金属、合金、陶瓷、金属陶瓷、塑料等粉末或丝材、棒材加热到熔化或半熔化状态,借助于火焰推力或压缩空气喷射而粘附到预先经过表面处理的工件表面形成涂层,赋予工件以耐磨、耐腐蚀、抗高温、耐氧化、隔热、绝缘等特性,以达到提高工件性能、延长设备使用寿命的一种技术。

由于该技术工艺及涂层材料选择范围十分广泛,操作简便灵活,特别适合于现场施工和工件局部修复,因此,热喷涂技术不但是新设备预保护的有效方法,而且是现场维修有效而经济的手段。

2、热喷涂原理:热喷涂是指一系列过程,在这些过程中,细微而分散的金属或非金属的涂层材料,以一种熔化或半熔化状态,沉积到一种经过制备的基体表面,形成某种喷涂沉积层。

涂层材料可以是粉状、带状、丝状或棒状。

热喷涂枪由燃料气、电弧或等离子弧提供必需的热量,将热喷涂材料加热到塑态或熔融态,再经受压缩空气的加速,使受约束的颗粒束流冲击到基体表面上。

冲击到表面的颗粒,因受冲压而变形,形成叠层薄片,粘附在经过制备的基体表面,随之冷却并不断堆积,最终形成一种层状的涂层。

该涂层因涂层材料的不同可实现耐高温腐蚀、抗磨损、隔热、抗电磁波等功能。

3、定义:热喷涂是指采用氧—乙炔焰、电弧、等离子弧、爆炸波等提供不同热源的喷涂装置,产生高温高压焰流或超音速焰流,将要制成涂层的材料如各种金属、陶瓷、金属加陶瓷的复合材料、各种塑料粉末的固态喷涂材料,瞬间加热到塑态或熔融态,高速喷涂到经过预处理(清洁粗糙)的零部件表面形成涂层的一种表面加工方法。

我们把特殊的工作表面叫“涂层”,把制造涂层的工作方法叫“热喷涂”,它是采用各种热源进行喷涂和喷焊的总称。

4、用途:这在高速气流的作用下使之雾化成微细熔滴或高温颗粒,以很高的飞行速度喷射到经过处理的工件表面,形成牢固的覆盖层,从而使工件表面获得不同硬度、耐磨、耐腐、耐热、抗氧化、隔热、绝缘、导电、密封、消毒、防微波辐射以及其他各种特殊物理化学性能。

钢结构腐蚀类型及防护方法

钢结构腐蚀类型及防护方法

钢结构腐蚀类型及防护方法钢结构建筑具有施工便捷、抗震性能好、可回收等优点,但钢结构易锈蚀,了解防腐类型及防护是非常有必要的。

以下是小编为你整理推荐钢结构腐蚀类型及防护方法,希望你喜欢。

钢结构的腐蚀类型钢结构腐蚀类型有大气腐蚀,局部腐蚀和应力腐蚀。

(1)大气腐蚀钢结构受大气腐蚀主要是由空气中的水和氧等的化学和电化学作用引起的。

大气中的水汽在金属表面形成电解液层,空气中的氧溶于其中作为阴极去极剂,二者与钢构件形成了一个基本的腐蚀原电池。

钢构件表面受大气腐蚀形成锈层后,腐蚀产物会影响大气腐蚀的电极反应。

(2)局部腐蚀局部腐蚀在钢结构建筑中最常见,主要是电偶腐蚀、缝隙腐蚀。

电偶腐蚀主要发生在钢结构不同金属组合或者连接处,其中电位较负的金属腐蚀速度较快,而电位较正的金属受到保护,两种金属构成了腐蚀原电池。

缝隙腐蚀主要在钢结构不同结构件之间、钢构件与非金属之间存在的表面缝隙处,当缝隙宽度可让液体在缝内停滞时发生,钢结构缝隙腐蚀最敏感的缝宽为0.025~O.1mm。

(3)应力腐蚀在某一特定的介质中,钢结构不受应力作用时腐蚀甚微,但受到拉伸应力后,经过一段时间构件会发生突然断裂。

由于这种应力腐蚀断裂事先没有明显的征兆,所以往往造成灾难性后果,如桥梁坍塌、管道泄漏、建筑物倒塌等。

根据钢结构腐蚀机理,其腐蚀是一种不均匀的破坏,腐蚀的发展很快,钢结构表面一旦发生腐蚀,腐蚀的蚀坑会由坑底向纵深迅速发展,使钢结构产生应力集中,而应力集中又会加快钢材的腐蚀,这是一种恶性循环。

腐蚀使钢材的抗冷脆性能下降、疲劳强度降低,导致承重构件在无明显的变形征兆下突然发生脆性断裂,造成建筑物倒塌。

钢结构腐蚀防护方法1、使用耐候钢介于普通钢和不锈钢之间的低合金钢系列,耐候钢由普碳钢添加少量铜、镍等耐腐蚀元素而成,具有优质钢的强韧、塑延、成型、焊割、磨蚀、高温、抗疲劳等特性;耐候性为普碳钢的2~8倍,涂装性为普碳钢的1.5~10倍。

同时,它具有耐锈,使构件抗腐蚀延寿、减薄降耗,省工节能等特点。

电镀锌、热浸镀锌与热喷锌的原理与应用范围区别

电镀锌、热浸镀锌与热喷锌的原理与应用范围区别

电镀锌、热浸镀锌与热喷锌的原理与应用范围区别电镀锌钢铁在空气、水或土壤中很容易生锈,甚至完全损坏。

每年因腐蚀造成的钢铁损失约占整个钢铁产量的1/10,另一方面,为使钢铁制品与零件表面具有某种特殊功能,同时赋予其表面装饰性的外观,所以,一般采用电镀锌的方式对其处理。

一、原理:由于锌在干燥空气中不易变化,而在潮湿的空气中,表面能生成一种很致密的碱式碳酸锌薄膜,这种薄膜能有效保护内部不再受到腐蚀。

并且当某种原因,使镀层发生破坏而露出不太大的钢基时,锌与钢基体形成微电池,使钢基体成为阴极而受到保护。

二、性能特点:1、锌镀层较厚,结晶细致、均匀且无孔隙,抗腐蚀性良好;2、电镀所得锌层较纯,在酸、碱等雾气中腐蚀较慢,能有效保护钢基体;3、锌镀层经铬酸钝化后形成白色、彩色、军绿色等,美观大方,具有一定的装饰性;4、由于锌镀层具有良好的延展性,因此可进行冷冲、轧制、折弯等各种成型而不损坏镀层。

三、应用范围:随着科学技术生产的发展,电镀工业所涉及的领域越来越广泛。

目前,电镀锌的应用已遍及国民经济的各个生产和研究部门。

例如,机器制造、电子、精密仪器、化工、轻工、交通运输、兵器、航天、原子能等等,在国民经济中有重大意义。

热浸镀锌:一、概述:在各种保护钢基体的涂镀方法中,热浸锌是非常优良的一种。

它是在锌呈液体的状态下,经过了相当复杂的物理、化学作用之后,在钢铁上不仅镀上较厚的纯锌层,而且还生成一种锌一铁合金层。

这种镀法,不仅具备了电镀锌的耐腐蚀特点,而且由于具有锌铁合金层。

还具有电镀锌所无法相比拟的强耐蚀性。

因此这种镀法特别适用于各种强酸、碱雾气等强腐蚀环境中。

二、原理:热镀锌层是锌在高温液态下,分三个步骤形成的:1、铁基表面被锌液溶解形成锌—铁合金相层;2、合金层中的锌离子进一步向基体扩散形成锌铁互溶层;3、合金层表面包络着锌层。

三、性能特点:(1)具有较厚的致密的纯锌层覆盖在钢铁表面上,它可以避免钢铁基体与任何的腐蚀溶液的接触,保护钢基体免受腐蚀。

钢结构热喷锌铝及其复合涂层

钢结构热喷锌铝及其复合涂层

钢结构热喷锌铝及其复合涂层1、热喷锌、喷铝热喷锌、喷铝技术是采用燃烧火焰、电弧等离子弧等作为热源,将喷涂材料加热到塑态和熔融状态,同时再高速气流的加速作用下,使材料呈雾化的颗粒束冲击到经过预处理的集体表面上,随之激冷并不断层积二形成涂层的工艺方法。

喷涂层制备完成后,通常还要进行封闭(或涂装)处理,以封闭涂层的空隙,进而提高涂层的防护及装性能。

金属锌和铝均具有很好的耐大气腐蚀特性。

喷涂锌在钢铁构件上,锌使负电位和钢形成牺牲阳极保护作用,从而钢铁基体得到保护。

目前大气防护金属喷涂层更多地倾向于喷涂铝涂层。

金属喷涂防护涂层有如下特点:(1)涂层与基体集合牢固,涂层寿命长,长期经济效益好。

(2)工艺灵活,适用于重要的大型及难于维护的钢铁结构的长效防护且可现场施工。

(3)涂层经封闭及涂装处理,可大大处长涂层的防护寿命,从理论和实际应用的效果来看,热喷锌或喷铝的涂层是涂装涂层的最好底层底层,二者结合起来既形成金属喷涂层与涂装涂层的复合涂层。

此复合涂层的防护寿命较金属喷涂层和涂料防护层二者寿命之和还要长,常为单一涂料防护层防护寿命的数倍。

(4)施工工艺要求严格,表面处理必须达到Sa3级,要求有专业熟悉操作工人。

工程施工周期较长。

喷铝工艺参数:喷枪型号:SQP-1型高速气喷枪铝粉:3mm,铝纯度>98%气体压力:乙炔0.05~0.08MPa氧气0.55~0.60MPa空气0.5~0.55MPa走线速度:2.2~2.4m/min喷枪与工艺的相对运动速度:20~25m/min喷枪与工件的之间距离:130~150mm喷枪与工件角度在90°±2°之间2、重防腐涂料配套体系涂料的选择重防腐长效涂料是由底漆、中间漆和面漆构成。

底漆:重防腐长效涂料系统中,多采用无机或有机富锌涂料作底漆。

因富锌涂料底漆组分中,含有大量的金属锌,除具有良好的屏蔽性及渗入焊接处等优点外,有牺牲阳极保护作用。

无机富锌漆具有耐水、耐盐雾、耐潮湿、耐侯特点。

电弧喷涂的种类

电弧喷涂的种类

电弧喷涂的种类
电弧喷涂是一种常见的喷涂方式,其根据不同的喷涂材料和用途,分为多种不同的电弧喷涂种类。

下面将分别介绍这些种类。

1. 铜电弧喷涂
铜电弧喷涂是指使用铜材料进行电弧喷涂。

铜电弧喷涂主要应用于导电性能要求高的场合,如电子元件、电气线路等。

铜材料具有良好的导电性能和耐腐蚀性能,因此铜电弧喷涂能够大幅度提升电子元件和电气线路的性能,并且能够延长其使用寿命。

2. 铝电弧喷涂
铝电弧喷涂是指使用铝材料进行电弧喷涂。

铝电弧喷涂主要应用于防腐和减轻重量的场合,如汽车、飞机等。

铝材料具有良好的耐腐蚀性和轻质化特性,因此铝电弧喷涂能够大幅度提升汽车和飞机的性能,并且能够减轻其重量,提高其燃油效率。

3. 不锈钢电弧喷涂
不锈钢电弧喷涂是指使用不锈钢材料进行电弧喷涂。

不锈钢电弧喷涂主要应用于防腐、耐高温和耐磨损的场合,如化工设备、锅炉、石油管道等。

不锈钢材料具有良好的防腐性、耐高温性和耐磨损性,因此不锈钢电弧喷涂能够大幅度提升设备的使用寿命,并且能够降低其维护成本。

4. 钴基电弧喷涂
钴基电弧喷涂是指使用钴材料进行电弧喷涂。

钴基电弧喷涂主要应用于高温和耐磨损的场合,如航空发动机、汽车发动机等。

钴材料具有良好的耐高温性和耐磨损性,因此钴基电弧喷涂能够大幅度提升发动机的性能,并且能够延长其使用寿命。

电弧喷涂种类多样,应用广泛,不同的喷涂材料和用途对应不同的电弧喷涂种类。

通过选择合适的电弧喷涂种类,能够大幅度提升设备的性能和使用寿命。

热镀锌与热喷锌工艺区别

热镀锌与热喷锌工艺区别

热镀锌与热喷锌工艺区别Document number:WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT热镀锌与热喷锌工艺区别1.热镀锌工艺预处理采用酸洗、磷化工艺,工件表面会有酸、碱液的残余物,留下了腐蚀的隐患,使热镀锌层容易产生脱落;、喷铝工艺预处理采用喷砂工艺,故工件表面非常清洁粗糙,表面喷锌、喷铝后不会产生由内向外的腐蚀,从而不会产生锈蚀脱落现象。

2.热镀锌工艺有一定的温度,约440℃左右,故工件热镀后会产生变形;而喷锌、喷铝工艺喷涂时的温度很低,工件表面温度<80℃,因此工件不会变形。

3.采用热镀锌工艺,工件受镀槽长×宽×高的限制;而采用、喷铝工艺则工件没有限制。

4.采用热镀锌工艺,还存在现场修补问题.现场安装时焊缝、装卸、运输过程中的损坏,修补只能采用油漆;如采用喷锌、喷铝工艺,在现场进行修补。

5.由于热镀锌工艺的预处理采用酸洗、磷化,故工件表面没有粗糙度、涂层结合力较差;而喷锌、喷铝工艺的预处理采用喷砂,Sa≥级,故工件表面有粗糙度,涂层结合力较好,抗拉强度≥mm2。

6.热镀锌工艺对水质污染十分严重,环保问题非常突出.所以热喷锌、喷铝工艺应用越来越广泛。

航空航天热喷涂在我国始于国防、军工行业,后来逐步发展到民用产品,到目前为止,导弹、火箭、卫星、坦克零部件及航空发动机叶片、喷火筒、导弹滑轨等预保护涂层和修复强化涂层。

建筑装璜大型塑雕、壁画、喷黄铜、喷青铜、喷铝、喷不锈钢、喷彩色塑料等装饰涂层。

热镀锌与热喷锌热喷锌原理电弧喷涂技术原理电弧喷涂技术就是通过专用电源,使带电的耐腐蚀金属丝材产生电弧熔化,在1/1000—1/10000秒内,熔融金属的高温液滴被压缩空气喷吹、雾化、喷涂至预先喷砂除锈的钢铁构件表面,形成纯度高、结合力强的机械—冶金结合喷涂层,它对活泼的钢铁基体具有阴极保护作用。

然后在该喷涂层上均匀涂敷具有抑制腐蚀作用的专用封闭剂,它不仅能进一步隔绝腐蚀介质侵蚀基体钢铁,同时使电弧喷涂金属层与封闭涂层界面阻抗增大,耐腐蚀性能大为增强。

喷锌、喷铝工艺与热镀锌工艺性能的比较

喷锌、喷铝工艺与热镀锌工艺性能的比较

喷锌、喷铝工艺与热镀锌工艺性能的比较一、抗大气腐蚀涂层的应用.钢结构厂房、钢箱梁桥、电视铁塔、大楼天线、送变电站、钢制灯杆等户外钢结构,这些钢构件因长期暴露在大气中,受到气候变化和日晒雨淋,表面迅速氧化,生成一层三氧化二铁,严重影响钢结构的强度及使用寿命.为防止钢结构表面的氧化,以往一般都采用油漆保护,其防腐年限一般在3-5年,因此需要经常性进行维修、保养,常见的方法就是拷铲油漆,耗费大量人力物力.现采用钢结构表面喷锌、喷铝工艺加以保护,防腐年限可达30年以上无需保养.如在锌铝涂层外再加油漆封闭,则防腐年限更长.(碳化铬粉末,碳化铪粉末用于热喷涂)钢结构表面只有喷锌、喷铝后,才能真正起到阳极保护作用,从而达到钢结构长效防腐之目的.因此国家许多重大工程及市政项目被指定采用该工艺.如:长江三峡永久闸门、上海东方明珠电视塔、杨浦大桥主护杆、广州市内环高架钢梁、上海证券大厦钢结构天线、浦东机场路共同沟爆气管道、上海南桥50万千瓦变电站等等,以确保重大工程的百年大计.二、抗水腐蚀涂层.(长沙琅峰金属,碳化铬,碳化钒,碳化钽喷涂防腐)钢制水闸门是水力发电站、水库中控制水量的主要钢结构,它一部分长期浸没水中,表面受到微生物侵蚀(如钉蝎的吸附,其排泄物呈酸性).另一部分长期暴露在大气中,特别是水线部分,受到冲浪和水面上漂浮物的冲击,同时又受到涨潮、落潮的影响,使这部份钢结构表面经常干湿交替,特别容易生锈.现在采用线材喷锌、喷铝工艺,大大提高了钢闸门的耐蚀性,比原来采用的油漆工艺防腐年限提高5~6倍.三、喷锌、喷铝工艺与同类工艺性能比较(热镀锌工艺)1、热镀锌工艺预处理采用酸洗、磷化工艺,工件表面会有酸、碱液的残余物,留下了腐蚀的隐患,使热镀锌层容易产生脱落.喷锌、喷铝工艺预处理采用喷砂工艺,故工件表面非常清洁毛糙,表面喷锌、喷铝后不会产生由内向外的腐蚀,从而不会产生锌层脱落现象.2、热镀锌工艺有一定的温度,约440℃左右,故工件热镀后会产生变形;而喷锌、喷铝工艺喷涂时的温度很低,工件表面温度<80℃,因此工件不变形.3、采用热镀锌工艺,工件受镀槽长×宽×高的限制;而采用喷锌、喷铝工艺则工件没有限制.4、采用热镀锌工艺,还存在现场修补问题.现场安装时焊缝、装卸、运输过程中的损坏,修补只能采用油漆,从而产生工艺突破口.如采用喷锌、喷铝工艺,则现场可采用喷锌、喷铝的方法进行修补,避免产生工艺突破口.5、由于热镀锌工艺的预处理采用酸洗、磷化,故工件表面没有毛糙度、涂层结合力较差.而喷锌、喷铝工艺的预处理采用喷砂,Sa≥2.5级,故工件表面有毛糙度,涂层结合力较好.抗拉强度≥0.6kg/mm2.6、热镀锌工艺对水质污染十分严重,环保问题非常突出.所以热喷锌、喷铝工艺在来越广泛.。

钢结构防腐蚀(镀锌-喷锌-喷铝-热浸镀锌)对比

钢结构防腐蚀(镀锌-喷锌-喷铝-热浸镀锌)对比

热镀锌工艺与热喷锌工艺有什么不同由于钢铁结构件长期处在各种气氛(包括海洋、工业城市、田野、矿井)、不同水质(海水、淡水)的浸渍和不同的浸蚀环境中,均受不同程度的腐蚀而失效。

据资料介绍,全世界每年生产的钢铁约有十分之一变成铁锈,大约有30%的钢铁设备因腐蚀而失效。

工业发达的国家,每年由于金属腐蚀所造成的直接经济损失约占国民经济总产值的2~4%,我国这方面的经济损失每年也达数千亿元。

热喷锌、热喷铝及其合金涂层,外加封闭处理,就可以制备长效防护复合涂层。

有效防护期一般可达20~30年,最长有效记录国外已有60年之久的记录。

随着我国热喷涂技术的发展与提高,锌、铝及其合金涂层将逐渐取代了传统的刷油漆工艺。

该项技术已在国民经济各领域得到了广泛应用,取得了良好的经济效益,且应用前景广阔。

1. 锌、铝及其合金涂层的防护机理1.1 锌、铝涂层腐蚀速率研究表明,钢铁件在大气和水介质中由于电化学腐蚀原因,在没有保护的情况下,碳钢的平均腐蚀速率比锌高5~20倍,比铝高40~100倍。

采用普通的油漆防护时,由于漆膜与钢铁基体的粘附强度低,耐冲刷和颗粒磨损能力低,使用过程中老化变质等原因,往往容易造成局涂层脱落、损坏,而使钢铁基体锈蚀,导致油漆层大面积起泡脱落,致使短期内防护失效。

图1 碳钢在不同腐蚀环境中的渗透深度与暴露时间曲线1-工艺大气2-海洋大气其3-乡村大气材料平均腐蚀速率(μm/年)乡村大气城市大气工业大气海洋大气碳钢4~65 23~71 26~175 26~104锌0.2~3 2~16 2~16 0.5~8铝0~0.1 ~1 ~1 0.4~0.6表1 碳钢、锌和铝在各种大气中的腐蚀速率1.2 锌、铝涂层的特点热喷涂锌、铝及其合金涂层对钢铁基体有双重保护作用。

一方面,可以象涂料那样(尤其是经过封闭处理的涂层)起着物理覆盖作用,将钢铁与水和空气等腐蚀介质隔离开来,从而起到防护作用。

另一方面,由于锌和铝的电化学性能比较活泼,电极电位比铁低,在这个腐蚀电池中,锌或铝是负极,铁则为正极,锌、铝失去电子,变成离子进入电介质溶液中而被腐蚀,其自由电子流向钢铁,使钢铁极化而受到保护。

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

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。

热喷涂锌、铝防腐蚀涂层的典型应用

热喷涂锌、铝防腐蚀涂层的典型应用

一、抗大气腐蚀涂层的应用钢结构厂房、钢箱梁桥、电视铁塔、大楼天线、送变电站、钢制灯杆等户外钢结构,这些钢构件因长期暴露在大气中,受到气候变化和日晒雨淋,表面迅速氧化,生成一层三氧化二铁,严重影响钢结构的强度及使用寿命。

为防止钢结构表面的氧化,以往一般都采用油漆保护,其防腐年限一般在3-5年,因此需要经常性进行维修、保养,常见的方法就是拷铲油漆,耗费大量人力物力。

现采用钢结构表面喷锌、喷铝工艺加以保护,防腐年限可达30年以上无需保养。

如在锌铝涂层外再加油漆封闭,则防腐年限更长。

钢结构表面只有喷锌、喷铝后,才能真正起到阳极保护作用,从而达到钢结构长效防腐之目的。

因此国家许多重大工程及市政项目被指定采用该工艺。

如:长江三峡永久闸门、上海东方明珠电视塔、杨浦大桥主护杆、广州市内环高架钢梁、上海证券大厦钢结构天线、浦东机场路共同沟爆气管道、上海南桥50万千瓦变电站等等,以确保重大工程的百年大计。

二、抗水腐蚀涂层钢制水闸门是水力发电站、水库中控制水量的主要钢结构,它一部分长期浸没水中,表面受到微生物侵蚀(如钉蝎的吸附,其排泄物呈酸性)。

另一部分长期暴露在大气中,特别是水线部分,受到冲浪和水面上漂浮物的冲击,同时又受到涨潮、落潮的影响,使这部份钢结构表面经常干湿交替,特别容易生锈。

现在采用线材喷锌、喷铝工艺,大大提高了钢闸门的耐蚀性,比原来采用的油漆工艺防腐年限提高5~6倍。

三、喷锌、喷铝工艺与同类工艺性能比较(热镀锌工艺)1、热镀锌工艺预处理采用酸洗、磷化工艺,工件表面会有酸、碱液的残余物,留下了腐蚀的隐患,使热镀锌层容易产生脱落。

喷锌、喷铝工艺预处理采用喷砂工艺,故工件表面非常清洁毛糙,表面喷锌、喷铝后不会产生由内向外的腐蚀,从而不会产生锌层脱落现象。

2、热镀锌工艺有一定的温度,约440℃左右,故工件热镀后会产生变形;而喷锌、喷铝工艺喷涂时的温度很低,工件表面温度<80℃,因此工件不变形。

3、采用热镀锌工艺,工件受镀槽长×宽×高的限制;而采用喷锌、喷铝工艺则工件没有限制。

论风机防腐及涂装

论风机防腐及涂装

论风机防腐及涂装44death2009现在流行的风机零部件的防腐及涂装,不外乎以下几种:1. 热浸镀锌;2. 热喷锌;3. 热喷铝;4. 电镀锌;5. 达克罗处理;6.富锌底漆+面漆;以下对这几种防腐方法进行分述1. 热浸镀锌,就是把零件浸入熔融的液态锌金属里面一般用于钢铁结构零件的表面处理,只限于小零部件(没有太大的熔锌池),表面喷砂后即可进行,不需酸洗,没有氢脆风险,锌层厚度0.05~0.20mm,锌层附着力强(要看表面前处理的质量而定),不容易脱落,对管状零件而言,可以连管内部都进行防腐,但必须开有泄流孔用于液态锌排出,而且厚度平均且厚度相对较厚,锌金属可以与铁形成化学原电池反应,锌作为牺牲电极(锌的化学活性较铁为高),锌先行反应以保护钢铁本体,只要有锌的存在,钢铁部分外露都不会发生严重的锈蚀,即锌防腐对涂层的封闭性要求并不高,允许部分外露,所以在海上风机中普遍作为防腐的主要措施,在大型零部件上面,不容易进行浸锌处理,一般采用热喷锌或涂漆的防腐处理方法,但热浸锌后零件表面容易出现不平凹凸,影响装配精度,精密安装平面必须再去除锌层方能用于安装;2. 热喷锌,就是用喷枪把锌丝熔融并喷洒在零件表面,热喷锌厚度0.05~0.60mm都可以,厚度可以很厚(厚度太大不经济,锌贵,够用即可,一般0.20mm即足够,见过有喷锌厚度0.5mm的回转支承),热喷锌表面预处理与热浸锌一致,热喷锌工艺在风电中主要作为变桨轴承和偏航轴承这类回转支承的表面处理及塔架内部附件的表面处理,设备简单,人员素质要求高,现在趋向用机器人进行热喷锌以精确控制锌层厚度,喷锌以后,由于涂层较均匀,可用于安装平面的防腐;3. 热喷铝,同上,仅用于变桨轴承和偏航轴承这类回转支承零件,防腐效果没有喷锌好;4. 电镀锌,钢铁零件放入镀锌液里通过电流使锌富集粘附在零件表面,一般用于小零件,厚度很薄,一般在0.005~0.02mm以内,仅能起到有限的防腐作用并改善外观,由于电镀前需酸洗,零件有氢脆的危险,处理后零件表面非常平整,可用于精密装配;5. 达克罗处理,主要用于风机标准件,由于其生产违反Rosh及ISO 14001要求,所以欧洲及美国都不允许生产及进口,现在国外的标准件仍然采用热浸镀锌的处理方法,注意达克罗处理的标准件具有比热浸镀锌标准件小得多的摩擦系数,在计算拧紧力矩时必须以试验摩擦系数值作为计算依据,否则螺栓容易超载;6. 富锌底漆+面漆,主要防腐手段,但是要注意涂层的封闭性,否则水分渗入到钢铁本体照样会产生腐蚀,表面预处理必须严格按照标准要求做到一定的表面粗糙度保证油漆附着力。

表面喷锌工艺

表面喷锌工艺

表面喷锌工艺表面喷锌工艺是一种常用的防腐技术,通过在金属表面喷涂一层锌,形成一层坚固的防护层,从而延长金属材料的使用寿命。

本文将详细介绍表面喷锌工艺的原理、应用范围以及优缺点。

一、表面喷锌工艺的原理表面喷锌工艺是利用热镀锌原理,通过将锌粉喷涂于金属表面,形成一层锌层,从而起到防腐的作用。

喷锌工艺主要分为冷镀锌和热喷锌两种方式。

1. 冷镀锌:冷镀锌是将锌粉与有机胶粘剂混合,喷涂于金属表面后,通过化学反应生成一层锌层。

这种方法简单、便捷,适用于一些小型金属制品的防腐处理。

2. 热喷锌:热喷锌是将高温熔融的锌液通过喷嘴喷涂于金属表面,形成一层均匀的锌层。

这种方法的防腐效果更好,适用于大型金属构件、钢结构等。

表面喷锌工艺广泛应用于建筑、船舶、桥梁、石油化工、电力设备等领域。

具体应用包括以下几个方面:1. 建筑领域:喷锌工艺可用于钢结构、钢梁、钢柱、钢框架等金属构件的防腐处理,提高其使用寿命。

2. 船舶领域:船舶在水中长期使用容易受到腐蚀,喷锌工艺可以有效防止船舶金属部件的腐蚀,延长其使用寿命。

3. 桥梁领域:桥梁常暴露在外,容易受到氧化腐蚀,喷锌工艺可以形成一层坚固的防护层,减少维修成本。

4. 石油化工领域:石油化工设备常接触腐蚀性介质,喷锌工艺可以提供有效的防腐保护。

5. 电力设备领域:电力设备在高温、高压环境下工作,喷锌工艺可以提高金属结构的耐腐蚀性。

三、表面喷锌工艺的优缺点表面喷锌工艺具有以下优点:1. 防腐性能好:喷锌工艺可以形成一层坚固的锌层,有效防止金属材料的腐蚀,延长使用寿命。

2. 施工方便:喷锌工艺操作简单,施工速度快,适用于各种形状的金属构件。

3. 经济实用:相比于其他防腐方法,喷锌工艺成本较低,经济实用。

然而,表面喷锌工艺也存在一些缺点:1. 锌层厚度不均匀:喷锌工艺中,锌层厚度会受到喷涂方式、喷涂速度等因素的影响,导致锌层厚度不均匀。

2. 锌层易脱落:喷锌工艺中,锌层与金属基材之间的结合力较弱,容易受到外力作用而脱落。

喷锌、喷铝工艺与热镀锌工艺性能的比较综述

喷锌、喷铝工艺与热镀锌工艺性能的比较综述

喷锌、喷铝工艺与热镀锌工艺性能的比较一、抗大气腐蚀涂层的应用.钢结构厂房、钢箱梁桥、电视铁塔、大楼天线、送变电站、钢制灯杆等户外钢结构,这些钢构件因长期暴露在大气中,受到气候变化和日晒雨淋,表面迅速氧化,生成一层三氧化二铁,严重影响钢结构的强度及使用寿命. 为防止钢结构表面的氧化,以往一般都采用油漆保护,其防腐年限一般在3-5年,因此需要经常性进行维修、保养,常见的方法就是拷铲油漆,耗费大量人力物力. 现采用钢结构表面喷锌、喷铝工艺加以保护,防腐年限可达30年以上无需保养. 如在锌铝涂层外再加油漆封闭,则防腐年限更长.(碳化铬粉末,碳化铪粉末用于热喷涂)钢结构表面只有喷锌、喷铝后,才能真正起到阳极保护作用,从而达到钢结构长效防腐之目的. 因此国家许多重大工程及市政项目被指定采用该工艺. 如:长江三峡永久闸门、上海东方明珠电视塔、杨浦大桥主护杆、广州市内环高架钢梁、上海证券大厦钢结构天线、浦东机场路共同沟爆气管道、上海南桥50万千瓦变电站等等,以确保重大工程的百年大计.二、抗水腐蚀涂层. (长沙琅峰金属,碳化铬,碳化钒,碳化钽喷涂防腐)钢制水闸门是水力发电站、水库中控制水量的主要钢结构,它一部分长期浸没水中,表面受到微生物侵蚀(如钉蝎的吸附,其排泄物呈酸性. 另一部分长期暴露在大气中,特别是水线部分,受到冲浪和水面上漂浮物的冲击,同时又受到涨潮、落潮的影响,使这部份钢结构表面经常干湿交替,特别容易生锈. 现在采用线材喷锌、喷铝工艺,大大提高了钢闸门的耐蚀性,比原来采用的油漆工艺防腐年限提高5~6倍.三、喷锌、喷铝工艺与同类工艺性能比较(热镀锌工艺1、热镀锌工艺预处理采用酸洗、磷化工艺,工件表面会有酸、碱液的残余物,留下了腐蚀的隐患,使热镀锌层容易产生脱落. 喷锌、喷铝工艺预处理采用喷砂工艺,故工件表面非常清洁毛糙,表面喷锌、喷铝后不会产生由内向外的腐蚀,从而不会产生锌层脱落现象.2、热镀锌工艺有一定的温度,约440℃左右,故工件热镀后会产生变形; 而喷锌、喷铝工艺喷涂时的温度很低,工件表面温度<80℃,因此工件不变形.3、采用热镀锌工艺,工件受镀槽长×宽×高的限制; 而采用喷锌、喷铝工艺则工件没有限制.4、采用热镀锌工艺,还存在现场修补问题. 现场安装时焊缝、装卸、运输过程中的损坏,修补只能采用油漆,从而产生工艺突破口. 如采用喷锌、喷铝工艺,则现场可采用喷锌、喷铝的方法进行修补,避免产生工艺突破口.5、由于热镀锌工艺的预处理采用酸洗、磷化,故工件表面没有毛糙度、涂层结合力较差. 而喷锌、喷铝工艺的预处理采用喷砂,Sa ≥2.5级,故工件表面有毛糙度,涂层结合力较好.抗拉强度≥0.6kg/mm2.6、热镀锌工艺对水质污染十分严重,环保问题非常突出. 所以热喷锌、喷铝工艺在来越广泛.。

热镀锌与热喷锌工艺区别

热镀锌与热喷锌工艺区别

热镀锌与热喷锌工艺区别1.热镀锌工艺预处理采用酸洗、磷化工艺,工件表面会有酸、碱液的残余物,留下了腐蚀的隐患,使热镀锌层容易产生脱落;、喷铝工艺预处理采用喷砂工艺,故工件表面非常清洁粗糙,表面喷锌、喷铝后不会产生由内向外的腐蚀,从而不会产生锈蚀脱落现象。

2.热镀锌工艺有一定的温度,约440℃左右,故工件热镀后会产生变形;而喷锌、喷铝工艺喷涂时的温度很低,工件表面温度<80℃,因此工件不会变形。

3.采用热镀锌工艺,工件受镀槽长×宽×高的限制;而采用、喷铝工艺则工件没有限制。

?4.采用热镀锌工艺,还存在现场修补问题.现场安装时焊缝、装卸、运输过程中的损坏,修补只能采用油漆;如采用喷锌、喷铝工艺,在现场进行修补。

5.由于热镀锌工艺的预处理采用酸洗、磷化,故工件表面没有粗糙度、涂层结合力较差;而喷锌、喷铝工艺的预处理采用喷砂,Sa≥级,故工件表面有粗糙度,涂层结合力较好,抗拉强度≥mm2。

6.热镀锌工艺对水质污染十分严重,环保问题非常突出.所以热喷锌、喷铝工艺应用越来越广泛。

航空航天?热喷涂在我国始于国防、军工行业,后来逐步发展到民用产品,到目前为止,导弹、火箭、卫星、坦克零部件及航空发动机叶片、喷火筒、导弹滑轨等预保护涂层和修复强化涂层。

建筑装璜?大型塑雕、壁画、喷黄铜、喷青铜、喷铝、喷不锈钢、喷彩色塑料等装饰涂层。

热镀锌与热喷锌热喷锌原理电弧喷涂技术原理电弧喷涂技术就是通过专用电源,使带电的耐腐蚀金属丝材产生电弧熔化,在1/1000—1/10000秒内,熔融金属的高温液滴被压缩空气喷吹、雾化、喷涂至预先喷砂除锈的钢铁构件表面,形成纯度高、结合力强的机械—冶金结合喷涂层,它对活泼的钢铁基体具有阴极保护作用。

然后在该喷涂层上均匀涂敷具有抑制腐蚀作用的专用封闭剂,它不仅能进一步隔绝腐蚀介质侵蚀基体钢铁,同时使电弧喷涂金属层与封闭涂层界面阻抗增大,耐腐蚀性能大为增强。

电弧喷涂防腐涂层的防腐原理为机械屏蔽和阴极保护联合作用。

热浸镀锌与电弧喷锌

热浸镀锌与电弧喷锌

热浸镀锌与电弧喷锌(铝)涂层都是户外钢结构防腐蚀的有效方法。

鉴于热浸镀锌在制造工艺、涂层性能等方面与电弧喷锌(铝)存在较大差别,一般来说,在海洋、酸雨和工业大气等严重腐蚀环境下、钢结构件形状复杂时和根求防腐蚀年限在25年以上时,采用电弧喷锌(铝)长效防腐技术是最佳选择。

文献资料表明,热浸镀锌涂层仅可以提供一般腐蚀环境下钢结构10年以上的防腐寿命,镀层厚度必须达到85μm以上且要外加有机涂料进行涂装,事实上热镀锌表面涂装有机涂层的结合力是比较低的,很难保证漆膜长时间不脱落。

在ISO14713标准和BS5493标准中,对于海洋环境等严重腐蚀环境,只有热喷涂锌或铝涂层(封闭最好)可以达到首次免维护30年以上。

电弧喷涂与热浸镀技术的对比为了延长设备的使用寿命,降低维修成本,金属表面防腐设计采用电弧喷锌、电弧喷铝耐蚀金属涂层,是合理科学的选择。

工艺流程:基体焊缝处理→表面喷砂处理→电弧喷锌第一层锌涂层→检查修补→电弧喷锌第二层锌涂层→涂层封闭→外观检查→剥离检查→厚度检查→空隙检查→成品1.表面处理1.1焊缝处理。

用角磨机对焊缝进行处理,使焊缝无焊瘤和夹渣,高度不大于2mm。

转角部位应焊接饱满,呈圆弧过渡,且圆弧半径R≥10mm。

1.2喷砂处理。

目的是通过对基材表面采用喷砂处理,非常彻底的除去氧化皮、油脂、锈蚀及油污等附着物,呈现洁净的基体表面。

其次,是将集体表面处理成较高的粗糙度,以增大与涂层的结合面积,增强附着力。

质量要求:除锈须达到GB8923-88中Sa3级标准,通过图片对比确认。

粗糙度达到GB/T13288-91标准中M级,粗糙度指Ry=60-100μm。

1.3 磨料选用高硬度,有棱角的宗刚玉砂。

颗粒直径在0.5-1mm范围。

喷嘴使用φ=7-9mm紫陶喷嘴。

1.4作业流程:将喷砂设备9m3/8Kg空气压缩机、储气罐、油水分离器、空气滤清器、喷砂罐、耐磨胶管、喷砂枪、耐磨瓷嘴、防护设施、信号装置安装调试合乎要求后,开始作业。

电弧喷铝、电弧喷锌防腐

电弧喷铝、电弧喷锌防腐

斜拉桥钢主梁除锈电弧喷铝、电弧喷锌防腐一、钢结构防锈、电弧喷铝、电弧喷锌防腐在斜拉桥养护维修中的重要作用大桥主桥采用斜拉桥结构,一跨过江;主桥结构采用钢梁和砼桥面板迭合结构;钢梁系有主梁、横梁、小纵梁以及人行道挑梁通过在连接板上的高强度螺栓连接成钢框架结构;桥面板通过纵、横向钢筋接头用砼灌缝、焊钉与钢框架连成整体。

南浦、杨浦、徐浦大桥是黄浦江上的三座斜拉桥,是代表了上海建设发展具有里程碑式的大型市政设施。

它们主梁的截面形式也各不相同。

南浦的钢梁主梁采用工字钢形式,杨浦、徐浦采用是箱梁形式;其钢材的分别达到12600吨、8085吨、5765吨,钢主梁的钢结构防腐对桥梁的使用寿命及正常运行至关重要;二、大桥钢主梁防锈、防腐施工技术的发展历史一)建设施工阶段(钢主梁建设施工期的防锈、防腐技术)钢主梁设计涂装工艺(表一)二)初期阶段(大桥运行初期的钢主梁油漆养护)此种轻微锈蚀在酸雨、大气污染及海洋性环境的影响下,锈蚀程度在加速发展。

杨浦大桥在大桥运行后的第四年进行了首次的钢构件的油漆养护,采用零星拷铲油漆工艺——工电动工具除锈,按照设计涂装工艺实施涂装层修复。

油漆养护后的第三年,实施过零星油漆的钢构件部位,又出现锈蚀现象。

由此,钢主梁实施零星拷铲油漆的部位越来越多,但是效果也越来越差;三)发展阶段(大桥钢主梁开始大面积的钢构件涂装修复)杨浦大桥、徐浦大桥分别在运行后的第7年实施了大面积的钢主梁防锈、防腐作业。

采用喷砂除锈、钢材基面喷锌、面层绿化橡胶油漆的工艺。

施工工艺流程(表二)三、目前大桥钢主梁钢结构采用的防锈、防腐工艺目前,我们在钢主梁防锈、防腐施工中采用了“常温电弧喷涂锌铝合金”的施工工艺技术。

一)电弧喷涂的特点电弧喷涂防腐原理是利用电弧喷涂设备,对两根带电的金属丝(如锌、铝等)进行加热、熔融、雾化、喷涂形成防腐涂层,外加有机封闭涂层的长效防腐复合涂层,该涂层的显著特点是:(1)具有较长久的耐腐蚀寿命,其防腐寿命可达到50年以上,同时该防腐涂层在30年使用期内无须其它任何防腐维护;(2)电弧喷涂层与金属基体具有优良的涂层结合力,金属喷涂层以机械镶嵌和微冶金与基体金属相结合。

热镀锌、热喷锌、电弧喷铝的比较

热镀锌、热喷锌、电弧喷铝的比较

热镀锌、热喷锌、电弧喷铝的比较一、热镀锌、热喷锌、电弧热喷铝的介绍热镀锌热镀锌又称为热浸镀锌,他是在高温下把锌锭融化,在放入一些辅助材料,然后把金属结构件浸入镀锌槽中,使金属构件上附着一层锌层。

热镀锌的优点在于他的防腐能力强,镀锌层的附着力和硬度较好。

缺点在于价格较高,需要大量的设备和场地,钢结构件过大不易放入镀锌槽中,钢结构件过于单薄,热镀又容易变形。

工艺过程工件→脱脂→水洗→酸洗→水洗→浸助镀溶剂→烘干预热→热镀锌→整理→冷却→钝化→漂洗→干燥→检验热喷铝目前热喷铝应用较多的是线材火焰喷涂和电弧喷涂两种方法,该项目采用线材火焰喷涂。

线材火焰喷涂是研制早、应用早、技术成熟的热喷涂方法,其特点是轻便、灵活、机动性好,因此在该项目中应用尤为合适。

该方法采用氧-乙炔焰作为热源,喷涂材料为铝线材。

工艺过程除油脱脂→喷砂除锈(Sa2.5 Rz 40-60μm)→热喷铝→表面清理→喷铝检测→喷涂或刷涂密封涂层电弧喷铝电弧喷涂技术就是通过专用电源,使带电的耐腐蚀金属丝材产生电弧熔化,在1/1000—1/10000秒内,熔融金属的高温液滴被压缩空气喷吹、雾化、喷涂至预先喷砂除锈的钢铁构件表面,形成纯度高、结合力强的机械—冶金结合喷涂层,它对活泼的钢铁基体具有阴极保护作用。

然后在该喷涂层上均匀涂敷具有抑制腐蚀作用的专用封闭剂,它不仅能进一步隔绝腐蚀介质侵蚀基体钢铁,同时使电弧喷涂金属层与封闭涂层界面阻抗增大,耐腐蚀性能大为增强。

工艺过程:除油脱脂→喷砂除锈(Sa2.5 Rz 40~100μm)→电弧喷铝→封闭→喷涂面漆二、热喷锌与热镀锌工艺性能和价格分析比较1、热喷锌涂层和热镀锌镀层与钢铁基体结合力大小的比较热喷锌工艺钢铁基体采用喷砂除锈,基体表面具有一定的粗糙度(达40~60um),使得基体表面电化活化能力增加,大部分锌涂层以金属键的形式与钢铁基体表面结合。

浸镀锌工艺钢铁基体采用酸洗除锈,基体表面较光滑,而钢铁基体表面还将残留有害离子,影响镀层与基体结合力。

喷涂与热浸镀的区别

喷涂与热浸镀的区别

电弧喷涂与热浸镀技术的对比
热浸镀锌与电弧喷涂锌、铝涂层都是户外结构防腐蚀的有效方法。

鉴于热浸镀锌在
能等方面与电弧喷涂存在较大差别,一般来说,要求防腐蚀年限在20年以上时,采用电弧喷涂锌、铝长防腐技术是最佳选择。

文献资料表明,热浸镀锌涂层仅可以提供一般腐蚀环境下钢结构10年左右的腐蚀保
腐蚀环境下,热浸锌锌涂层要获得10年以上的防腐寿命,镀层厚度必须达到85μM以上且要外加有机涂料进行涂装,事实上热镀锌表面涂装有机涂层的结合力是比较低的,很难保证漆膜长时间不脱落。

在ISO14713标准和BS5493标准中,对于海洋环境等严重腐蚀环境,只有电弧喷涂锌
好)可以达到首次免维护20年以上。

μM工件
100μM。

镀锌在制造工艺、涂层性以上时,采用电弧喷涂锌、铝长效
腐蚀保护,在多种较严重达到85μM以上且要外加有机涂料保证漆膜长时间不脱落。

喷涂锌或铝涂层(封闭最
.。

热镀锌与热喷锌性能对比表

热镀锌与热喷锌性能对比表

一、热喷锌涂层和浸镀锌镀层与钢铁基体结合力大小的比较热喷锌工艺:钢铁基体采用喷砂除锈,基体表面具有一定的粗糙度(达40~60um),使得基体表面电化活化能力增加,大部分锌涂层以金属键的形式与钢铁基体表面结合。

浸镀锌工艺钢铁基体采用酸洗除锈,基体表面较光滑,而钢铁基体表面还将残留有害离子,影响镀层与基体结合力。

理论研究表明,涂层或镀层与基体结合力与基体表面粗糙度成正比。

拉力实验证明,相同厚度的热喷锌涂层与钢铁基体的结合力比浸镀锌镀层与钢铁基体结合力要高许多。

因此,实际应用中的热喷锌涂层耐磨和耐冲刷性要好于浸镀锌镀层许多。

二、二者外观色泽的比较第一、由于浸镀锌工艺参数不易控制(酸液浓度、酸液温度、酸洗时间、镀槽温度、浸镀时间)而造成每批不同部位、批与批外观色泽的不一致,形成色差。

第二,对于管状或死角的钢铁结构由于酸洗后水洗不充分,造成镀锌后的“流泪”现象(即残留的酸遇水与锌层和钢铁基体起反应,生成的反应物),形成色斑。

再者,有时酸洗时间不够,除锈效果不好,造成的锌镀层的跷起和开裂。

上述情况,不但严重影响钢铁结构镀层的美观性,而且亦严重影响其对钢铁基体的防护效果。

对于热喷锌而言,由于工艺科学合理,工艺参数易于控制,一般不存在上述现象。

三、两种技术镀层厚度均匀性的比较由于浸镀锌镀槽温度不易控制,镀锌层易流挂,镀层薄厚不均匀,镀层厚度不能人为控制,同时还能引起架构变形。

而热喷锌涂层厚度、均匀性可人为调节,根据环境腐蚀程度,调整锌涂层厚度。

四、两种技术对钢结构内部应力的影响浸镀锌由于镀液温度高,易使钢结构变形,产生内部应力,影响其使用性能。

热喷锌是锌液通过空气冷却后直接喷到钢铁基体表面,对钢铁结构内部力学性能基本没有影响。

五、两种技术防腐性能的比较热喷锌由于喷涂后采取涂料封闭,采取锌层与涂料的保护系统。

荷兰的研究表明:复合系统的耐久性比单独锌层和单独涂料层耐久性之和高出 50~130%,这种效应称之为最佳协同作用(syncrgy-effect)或所谓的2+2=5效应。

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热镀锌、热喷锌、电弧喷铝的比较
一、热镀锌、热喷锌、电弧热喷铝的介绍
热镀锌
热镀锌又称为热浸镀锌,他是在高温下把锌锭融化,在放入一些辅助材料,然后把金属结构件浸入镀锌槽中,使金属构件上附着一层锌层。

热镀锌的优点在于他的防腐能力强,镀锌层的附着力和硬度较好。

缺点在于价格较高,需要大量的设备和场地,钢结构件过大不易放入镀锌槽中,钢结构件过于单薄,热镀又容易变形。

工艺过程
工件→脱脂→水洗→酸洗→水洗→浸助镀溶剂→烘干预热→热镀锌→整理→冷却→钝化→漂洗→干燥→检验
热喷铝
目前热喷铝应用较多的是线材火焰喷涂和电弧喷涂两种方法,该项目采用线材火焰喷涂。

线材火焰喷涂是研制早、应用早、技术成熟的热喷涂方法,其特点是轻便、灵活、机动性好,因此在该项目中应用尤为合适。

该方法采用氧-乙炔焰作为热源,喷涂材料为铝线材。

工艺过程
除油脱脂→喷砂除锈(Sa2.5 Rz 40-60μm)→热喷铝→表面清理→喷铝检测→喷涂或刷涂密封涂层
电弧喷铝
电弧喷涂技术就是通过专用电源,使带电的耐腐蚀金属丝材产生电弧熔化,在1/1000—1/10000秒内,熔融金属的高温液滴被压缩空气喷吹、雾化、喷涂至预先喷砂除锈的钢铁构件表面,形成纯度高、结合力强的机械—冶金结合喷涂层,它对活泼的钢铁基体具有阴极保护作用。

然后在该喷涂层上均匀涂敷具有抑制腐蚀作用的专用封闭剂,它不仅能进一步隔绝腐蚀介质侵蚀基体钢铁,同时使电弧喷涂金属层与封闭涂层界面阻抗增大,耐腐蚀性能大为增强。

工艺过程:
除油脱脂→喷砂除锈(Sa2.5 Rz 40~100μm)→电弧喷铝→封闭→喷涂面漆
二、热喷锌与热镀锌工艺性能和价格分析比较
1、热喷锌涂层和热镀锌镀层与钢铁基体结合力大小的比较
热喷锌工艺钢铁基体采用喷砂除锈,基体表面具有一定的粗糙度(达40~60um),使得基体表面电化活化能力增加,大部分锌涂层以金属键的形式与钢铁基体表面结合。

浸镀
锌工艺钢铁基体采用酸洗除锈,基体表面较光滑,而钢铁基体表面还将残留有害离子,影响镀层与基体结合力。

理论研究表明,涂层或镀层与基体结合力与基体表面粗糙度成正比。

拉力实验证明,相同厚度的热喷锌涂层与钢铁基体的结合力比浸镀锌镀层与钢铁基体结合力要高许多。

因此,实际应用中的热喷锌涂层耐磨和耐冲刷性要好于浸镀锌镀层许多。

2、二者外观色泽的比较
第一、由于浸镀锌工艺参数不易控制(酸液浓度、酸液温度、酸洗时间、镀槽温度、浸镀时间)而造成每批不同部位、批与批外观色泽的不一致,形成色差。

第二,对于管状或死角的钢铁结构由于酸洗后水洗不充分,造成镀锌后的“流泪”现象(即残留的酸遇水与锌层和钢铁基体起反应,生成的反应物),形成色斑。

再者,有时酸洗时间不够,除锈效果不好,造成的锌镀层的跷起和开裂。

上述情况,不但严重影响钢铁结构镀层的美观性,而且亦严重影响其对钢铁基体的防护效果。

对于热喷锌而言,由于工艺科学合理,工艺参数易于控制,一般不存在上述现象。

3、两种技术镀层厚度均匀性的比较
由于浸镀锌镀槽温度不易控制,镀锌层易流挂,镀层薄厚不均匀,镀层厚度不能人为控制,同时还能引起架构变形。

而热喷锌涂层厚度、均匀性可人为调节,根据环境腐蚀程度,调整锌涂层厚度。

4、两种技术对钢结构内部应力的影响
浸镀锌由于镀液温度高,易使钢结构变形,产生内部应力,影响其使用性能。

热喷锌是锌液通过空气冷却后直接喷到钢铁基体表面,对钢铁结构内部力学性能基本没有影响。

5、两种技术防腐性能的比较
热喷锌由于喷涂后采取涂料封闭,采取锌层与涂料的保护系统。

荷兰的研究表明:复合系统的耐久性比单独锌层和单独涂料层耐久性之和高出50~130%,这种效应称之为最佳协同作用(syncrgy-effect)或所谓的2+2=5效应。

另外,热喷锌工艺可根据现场腐蚀环境的大小来调整锌层的厚度,而浸镀一镀定型,锌层厚度不能再增加,对较恶劣的腐蚀环境不适应。

因此,从对钢铁基体的防护效果来看,热喷锌要好于浸镀锌。

6、两种技术对现场安装的影响
浸镀锌构件在运输过程中和安装焊接过程中,镀层易被损坏,损害的镀层无法修补,有时安装公司采用防腐漆一抹了之,严重影响了整个工艺对钢铁基体的防护效果和防护年限,给工程留下隐患。

而热喷锌在现场安装过程中施工,则没有这种情况。

7、两种技术经济性能比较
浸镀锌一般要由专业浸镀厂进行处理,热喷锌工艺一般现场施工,二者造价相差不多,浸镀锌工艺加上运输装卸费有时费用比热喷锌还要高。

综上所述,钢结构长效防腐采用热喷涂(Al或Zn)技术工艺在社会和经济效益两方面
均具有巨大优势。

近年来,我国在大型钢结构长效防腐方面已逐渐用热喷涂工艺取代热浸镀
工艺,作为新技术热喷涂技术是九五和十五期间国家重点推广技术。

三、热喷锌与电弧喷铝的比较
喷锌涂层是国外应用最早的一种阴极保护涂层,60年代以前长效防护大部分采用喷锌涂层。

但是由于:①锌涂层是一种牺牲阳极材料,因此喷锌涂层的腐蚀速率比喷铝涂层高,其耐蚀期与厚度成正比,要达到长效防腐目的,喷锌涂层应有一定厚度;②锌的密度(7.0g /cm3),比铝(2.7g /cm3)高2.6倍,因此喷涂相同厚度的涂层,锌的消耗量是铝的2.6倍,国外资料报导,喷涂等效涂层厚度的情况下,锌比铝贵一倍;③喷锌所形成的ZnO粉
尘对人体呼吸道有害;④喷锌时由于空气中CO含量不足,不能形成ZnCO3保护膜,而易
形成疏松的Zn(OH)2在锌涂层上形成许多“白锈”,腐蚀率升高;⑤由于工业区大气、城市
区大气SO2含量较高,使雨水酸度增加,也能破坏ZnCO3保护膜的稳定性,使锌涂层腐蚀
率加快。

随着新型电弧线材喷铝技术的发展,目前国际上大型钢铁构件长效防护涂层,喷锌涂层
除继续在乡村大气、淡水、和偏碱性气氛中使用外,正在逐渐被喷铝涂层所代替。

四、电弧喷锌/铝(85/15)涂层的特性
近期国外出现了85/15锌铝合金丝(即锌∶铝=85∶15),这种丝材由于锌铝比重相差悬殊,生产难度大,多年来一直是攻关课题,1988年国外开始生产,近期国内经过科研人员的不懈努力,也能生产85/15(或80/20)锌铝合金丝。

并用于生产实践,85/15锌铝合金涂层的特点:
(1)85/15锌铝合金涂层气孔率很小,具有快速自然封孔;
(2)因较高的电化学势位差而具有持续的牺牲容量,能与锌丝相匹敌;
(3)铝基降低锌溶解,延长防护年限;
(4)从技术和审美角度看,85/15锌铝合金涂层可不用封孔,厚度可比纯锌涂层要求的小,比纯铝涂层要求的更小;
(5)85/15锌铝合金涂层在氯化钠或二氧化硫的大气环境下和地下防腐方面性能优良。

该合金的推出将大大推动我国钢铁结构件表面长效防护涂层工程的进展。

五、海洋大气服役氛围锌、铝、及合金(锌/铝)长效防护涂层参数
在不同的服役环境下,喷铝、喷锌及加封闭加涂装工艺在海洋环境下的厚度和寿命都会不同,如下表所示:
表非污染海洋大气户外使用的涂层
六、寿命、成本、综合评价
综合分析,在船舶钢结构、高架桥钢结构的施工中采用电弧喷铝或电弧喷铝/锌(15:85)工艺是性价比最高的方式,这两种方式适宜现场施工。

涂护结构:
电弧喷铝(120μm)+封闭底漆(40μm)+面漆(60μm),可以达到200μm以上的涂层厚度,可接近挪威船级社要求的船舶钢结构的涂层设计标准。

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