喷涂金属阶梯涂层防腐技术及应用

崔佳鹏

摘 要：重点介绍了一种较为实用的结构钢防腐阶梯热喷涂技术，并对该项技术的工艺流程、材质选择、预期效果进行了详细的阐述和分析，从以往实践结果来看，该项技术比传统单独热喷涂锌和热喷涂不锈钢两种防腐工艺防腐效果提升明显，保护周期较长，经济效益显著。

关键词：热喷涂;阶梯涂层;防腐

中图分类号：TV34        文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.01.014

1 热喷涂金属阶梯涂层工艺流程

（1）待喷涂基材表面预处理，热喷涂金属阶梯涂层防腐工艺的基材表面预处理包括除锈和打糙两个主要工序，其处理方式和热喷涂锌、热喷涂不锈钢预处理方式基本一致，都是首先通过空气压力机提供喷砂所需动力，在动力空气的作用下，将预先筛选好的特种石英砂，进行逐级加速，最终达到额定工作速度后，对待处理基材表面进行高速冲击，在高速特种石英砂的强烈冲击下，待处理基材表面的氧化层将会被彻底清除，此外还可以实现对基材表面进行适度的粗糙度加工。

（2）热喷涂锌打底层，热喷涂锌层打底是一项系统工程，在这个过程中需要多项仪器设备进行组合操作，其中主要设备包括：空气压缩设备、加热升温设备、金属喷射设备等。其具体工作原理是：在借助空气压缩设备所提供的动力下，使锌丝通过金属喷射器喷嘴，通过喷嘴后的锌丝会在加热升温设备的作用下达到熔融状态，并在空气压缩机产生的高压空气作用下雾化成为颗粒并喷射凝结在待处理基材表面，由于上级工序的喷砂处理，基材表面已经达到了凹凸不平状态，此时被喷涂的金属锌会在散热收缩后牢固地附着在基材表面，形成锌打底层。

（3）热喷涂不锈钢层，热喷涂不锈钢层工艺所需主要设备同喷锌打底层基本相同，但其中所涉及的金属喷射设备应选用能够适用于中速喷涂的喷枪，通常在传统高速喷枪的基础上加以改进即可满足使用需求。具体喷涂工作原理与上级工序基本相同，只是喷涂材料锌与不锈钢二者熔点不同，因此应该注意调整好加热装置的氧气乙炔火焰配比，从而区分不同喷涂材质的工艺参数。

（4）涂装环氧云铁封闭底漆、涂装AC-5氯化橡胶铝粉面漆，常规涂裝方法一般采用人工手动刷涂结合空气喷涂的方法来进行涂装，涂装后要求被涂装表面无明显刷痕、无气孔气泡、无漏刷漏喷，整体外观呈现银灰色，且表面整洁、匀称。

2 热喷涂金属阶梯涂层材料选择

（1）金属锌丝，依据额定设计要求，热喷涂金属阶梯涂层过程中所使用的喷涂材料应为3.00 mm、纯度99.99%、熔点420.00 ℃的优质锌丝，外观品相较好、直径度均匀、表面光滑无明显毛刺、划痕及氧化皮，用于包装的塑料纸、布包条外观完好无损。

（2）金属不锈钢丝，依据额定设计要求，热喷涂金属阶梯涂层过程中所使用的喷涂材料应为2.00 mm、其中铬含量18.00%、镍含量9.00%、锰含量1.25%、熔点1200.00 ℃的优质不锈钢丝，外观品相较好、直径度均匀、表面光滑无明显毛刺、划痕及氧化皮，用于包装的塑料纸、布包条外观完好无损。

3 热喷涂金属阶梯涂层技术控制

（1）金属气喷枪，用于热喷涂金属锌所使用的气喷枪应为高速枪，其喷嘴为3.20 mm，空气帽为6.50 mm;用于热喷涂金属不锈钢所使用的气喷枪应为中速枪，其喷嘴为2.20 mm，空气帽为6.00 mm，相应更换调速装置。

（2）氧气乙炔配比压力，由于喷涂工艺中所使用的两种金属熔点存在较大差异，因此在喷涂过程中应对氧气乙炔的用量进行适度调整，热喷涂锌时氧气压力应为0.50～0.60 MPa，乙炔压力应为0.08～0.12 MPa，焰性调整为中性或偏碳化;热喷涂不锈钢时氧气压力应为0.60～0.80 MPa，乙炔压力应为0.14～0.15 MPa。

（3）金属丝进给速度，由于锌丝使用了高速枪，且其熔点较低，因此进给速度应调整为3.00～4.00 m·min-1;而不锈钢丝使用了中速枪，且其熔点较高，因此进给速度应调整为2.00～3.00 m·min-1。

（4）喷射距离与角度，由于这两个参数对于喷涂质量影响较为明显，如果控制不好容易发生喷涂层结构松散及脱落现象，因此必须严格把控，热喷涂锌时喷距应控制在15.00～20.00 cm，热喷涂不锈钢时喷距应控制在20.00～30.00 cm;热喷涂锌时喷涂平面部位角度应控制在10.00°～30.00°，热喷涂锌时喷涂平面部位角度应控制在10.00°～20.00°。

4 热喷涂金属阶梯涂层预期效果

当采用上述实验方法进行操作时，我们不难分析出，当使用锌层作为阶梯涂层的底层时喷涂颗粒较细，喷涂后涂层均匀致密，附着力强。在其上再使用不锈钢涂层覆盖时，涂层呈现灰黑色，虽然孔隙及颗粒较大，但组织坚硬耐磨，最后配合使用环氧云铁涂料和氯化橡胶铝粉漆进行表层封闭，可以使涂层整体防水、防渗性能较好，从而完全满足设计要求。

5 结论

热喷涂金属阶梯涂层防腐技术能够很好的实现降低施工成本，延长防腐周期，是首选的结构钢防腐技术，应大力推广使用。

参考文献：

[1]陈永臻，陈斌，龚来存，等.水工钢结构热喷涂金属阶梯涂层防腐技术及应用[J].水利水电科技进展，2004（2）：60-61.

[2]徐滨士.表面工程与维修[M].北京：机械工业出版社，2014.