大功率电弧锌铝伪合金热喷涂方法技术

本发明专利技术涉及一种大功率电弧锌铝伪合金热喷涂方法，是通过以下步骤实现的：对工件表面进行喷砂（喷丸）处理，用以清除表面的氧化物和各种污垢；用选定的设备：是由大功率电弧喷涂机、空压机和空气冷干机组成热喷涂系统，采用锌和铝金属丝作为引弧对工件表面进行伪合金复合涂层喷涂；涂层表面封闭处理：选用合适的封孔剂对伪合金复合涂层表面的孔隙进行封孔；表面面漆涂装；选用合适的油漆进行最后的表面涂装；由于是锌铝伪合金，对基材纯净度要求没有喷铝那么苛刻，同时喷涂锌铝涂层比喷涂纯锌减少了氧化锌对人体和环境的污染；使用锌铝合金涂层的总厚度可以比喷纯锌和纯铝涂层厚度分别减少１／２和１／３，可节约锌材和铝材消耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种喷涂方法，尤其涉及一种。
技术介绍
大功率电弧热喷涂方法是利用大功率电弧热喷涂设备在金属丝之间产生电弧，金属丝被高温熔融后由高速气流雾化，并以很高速度将雾化的粒子喷涂到基材表面的技术，喷涂后使基体表面具有长效的防腐性能。与其它热喷涂方法相比较，电弧喷涂具有工作效率高、涂层质量好、使用成本低、操作简便、设备价格低等突出的优点。对于解决耐磨、防常温腐蚀和高温腐蚀等问题具有独到之处，因此该技术必将具有潜在的市场和广阔的工业应用前景。但是目前的电弧热喷涂技术存在着以下缺陷第一，使用的金属丝材料，目前仅限于用相同材质的两根金属丝(如锌、铝、不锈钢、铝青铜等)引弧进行热喷涂，在工件表面不能形成强抗腐蚀的复合伪合金涂层，因而为达到防腐要求，一般单一丝材涂层的厚度较厚，防腐的年限较短，对基材表面纯净度处理要求比较苛刻；第二，用的电弧喷涂设备，目前功率小，效率低，喷枪雾化程度差，送丝力度不足，不适用于大面积和长距离送丝的现场施工作业要求。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供了一种，旨在解决上述的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术是通过以下步骤实现的 对工件表面进行喷砂(喷丸)处理，用以清除表面的氧化物和各种污垢，并达到规定的清洁度和粗糙度；用选定的设备由大功率电弧喷涂机、空压机和空气冷干机组成热喷涂系统，采用锌和铝金属丝作为引弧对工件表面进行伪合金复合涂层喷涂；喷涂质量的好坏取决于喷枪的二次雾化度况及送丝机构的密配；涂层表面封闭处理选用合适的封孔剂对伪合金复合涂层表面的孔隙进行封孔，既保证了涂层的防腐性能，也改善了工件的外观；表面面漆涂装选用合适的油漆进行最后的表面涂装，不但给工件罩上美观的外衣，同时也为保证防腐年限创造条件。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是涂层为50％的锌和50％的铝(体积比)组成表面涂层为典型的锌铝伪合金；锌铝合金涂层的耐腐蚀性，是纯锌涂层的6-7倍，是纯铝涂层的3倍，其防腐期限可长达50年以上；由于是锌铝伪合金，对基材纯净度要求没有喷铝那么苛刻，同时喷涂锌铝涂层比喷涂纯锌减少了氧化锌对人体和环境的污染；使用锌铝合金涂层的总厚度可以比喷纯锌和纯铝涂层厚度分别减少1/2和1/3，可节约锌材和铝材消耗，相应成本可节约35％以上。具体实施例方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述电弧喷涂(1)原材料要求电弧喷铝所用铝丝材质要求锌的纯度大于99.99％，杂质总含量不超过0.01％，铝的纯度大于99.5％，杂质总含量控制不高于0.5％，否则丝材不纯，直接导致电弧喷涂层腐蚀速率增大，耐腐蚀性大大下降，影响防腐蚀效果。(2)电弧喷涂对环境要求电弧喷涂应在相对湿度小于85％环境下进行，喷砂后应在6小时内进行电弧喷涂工作。相对湿度增大时，应进一步减少喷砂和电弧喷涂的时间间隔。(3)电弧喷涂过程控制电弧喷涂电流在40～400A，喷涂电压在14～36V，喷涂气压在0.55~0.70Mpa以上，喷涂距离在100～300mm，喷涂角度在60～90°范围内进行控制，喷涂轨迹搭接范围1/4～1/3。(4)电弧喷涂涂层厚度电弧喷涂涂层为非磁性，钢材基体为磁性，这样在磁性基体上测量非磁性涂层厚度，用磁性测厚仪，测量方法按GB/T9793-1997进行，即在1d m2基准面内测量10个点，取其算术平均值作为一次测量厚度值。(5)涂层外观质量电弧喷涂层外观应均匀一致，无漏喷和附着不牢的涂层、无大溶融粒粘附。(6)电弧喷涂层结合力电弧喷涂层结合力大小，决定于涂层能否长久有效提供钢铁耐腐蚀保护，如果涂层结合不牢，无论多么耐腐蚀的涂层都将失去意义，因此电弧喷涂层与钢铁基体结合力应是第一类质量控制指标。选择与施工完全一样的表面预处理工艺、喷涂工艺和质量控制要求，在施工现场对预先准备的结合力试件进行喷涂，经粘接后做拉伸试验，图2试件B表面仅进行喷砂处理，试件A表面经喷砂喷涂，用专用胶粘剂将A、B试件充分粘合，勿使气泡残留在粘接剂中，溢出的粘接剂应清除，待固化后可进行拉力试验，将试件拉断，判定有效拉开断口，记录此时破断载荷P，按F＝P/A(A为试件涂层面积)计算出涂层结合力。封闭处理封闭处理前，电弧喷涂层表面不得有污染或水气，封闭涂装应在露点温度3℃以上，相对湿度85％以下进行，雨天应停止封闭涂装作业，此外封闭应在通风良好的环境下施工。封闭施工应分别进行预涂和封闭涂装两部分，对边角和死角地方采用手工提前进行刷涂，封闭时采用高压无气喷涂设备进行，第一道封闭涂层最好采用刷涂，以便于封闭剂能更好地渗入铝涂层孔隙内。封闭涂层厚度可以用磁性测厚仪进行测量，测试结果为喷涂层+封闭涂层的总厚度，去除喷涂层厚度即为封闭涂层的厚度。封闭涂层结合力按GB9286-88色漆和清漆漆膜的划格试验，采用机械切割方法，直接在工件表面进行，切割间距1mm的方格，切割面积6*6mm，观察划格区域涂层脱落情况，评价封闭涂层结合力是否通过，封闭涂层结合力应该达到1级以上。结合力1级为切口交叉处涂层有少许薄片分离，但划格区域影响面积明显不大于5％，结合力0级为最高级、即切割边缘完全平滑、无一格脱落。在现场施工时，除以上要求外，完全按照ISO9001质量保障体系，从人、机、料、法、环五方面进行控制，以充分保障工业生产施工过程各项指标达到设计要求。喷砂工艺及喷锌铝工艺喷砂工艺涂装前钢结构表面必须彻底去除氧化皮、油污、铁锈等杂质，而最可靠的方法是喷砂。喷砂除锈比手工除锈和动力工具除锈效率高，质量好，劳动强度低，使钢制品表面具有一定的粗糙度并有强化表面的作用。经喷砂除锈达到瑞典Sa2.5级，完全除去铁锈及氧化皮和油污，清除灰尘后钢面呈近白均匀金属光泽，同SIS Sa2.5标准图样。为防止喷砂时灰尘外逸，影响周边环境，本工程将采用北京产环保自动循环回收喷砂机(JIR-1D型)。喷砂磨料采用0.1～1.5mm的中粗石英砂式钢砂，喷射风压4～8kg/cm2，喷嘴内径为5～8mm，喷嘴与钢梁表面距离为150～300mm，喷射度为45度～60度，喷砂后表面的粉尘由该机自动吸除，不影响周边环境。喷砂经检验合格后，一般在6小时内完成锌铝合金的热喷涂工作。本工程喷砂在施工现场进行，为进一步防止砂尘外逸，施工现场还必须用三防布围遮，以形成相对封闭空间。电弧喷锌铝施工工艺电弧喷锌铝工艺基本上包括钢构件表面处理、喷涂和喷后处理等三大步骤，电弧喷涂时，将喷涂的1.3～3mm锌铝丝加热至熔化状态的微粒喷向钢构件表面，如果表面上带有水分、油脂和灰尘时，微粒与表面之间就会存在一层隔膜，不能很好地互相嵌合；如果表面光滑，微粒也会滑掉或虚浮地沉积，且随着喷涂层的逐渐增厚而脱落，只有洁净、干燥、粗糙的表面，才能使微粒在塑性尚未完全消失时与表面牢固地结合，因粗糙表面有峰，形成良好地附着条件。因此，为了提高喷涂层的结合强度，对钢构件表面进行预处理是十分重要的步骤，它往往关系到整个工艺过程的成败。基体表面预处理钢构件焊缝焊后进行喷丸除锈和打磨处理，使其光滑圆整，如有缺陷，经补焊打磨合格。热喷涂钢构件必须除去焊渣飞溅的熔滴。钢构件喷砂处理后的表面质量标准必须达到表面清洁度Sa2.5级，粗糙度Rz70-100μm。电弧喷锌铝基本要求(1)钢构件表面经喷纱处理后，应尽快进行电弧喷涂，其间隔时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率电弧锌铝伪合金热喷涂方法，是通过以下步骤实现的：对工件表面进行喷砂（喷丸）处理，用以清除表面的氧化物和各种污垢；用选定的设备：由大功率电弧喷涂机、空压机和空气冷干机组成热喷涂系统，采用锌和铝金属丝作为引弧对工件表面 进行伪合金复合涂层喷涂；涂层表面封闭处理：选用合适的封孔剂对伪合金复合涂层表面的孔隙进行封孔；表面面漆涂装：选用合适的油漆进行最后的表面涂装。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张政权，
申请(专利权)人：上海润馨化学工程技术发展有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]