一种盆式支座新型耐腐蚀方法

王广业

（衡橡科技股份有限公司，河北 衡水 053000）

0 引言

由于高速铁路专用桥梁支座在施工、使用的过程中，涉及到运输、搬倒等作业工序会对支座的防腐漆有一定的损伤，有局部会出现钢板外漏情况，严重影响了支座的防腐等级，降低了支座的使用寿命[1]。因此，研究一种盆式支座新型耐腐蚀方法对于解决此问题具有重要的意义。热浸渗铝是提高桥梁盆式支座耐腐蚀的一种工艺方法，具有环境污染少、投入成本低等特点，得到了一定程度的应用[2]。因此，本文使用盆式支座的零件进行了热浸渗铝，然后进行盐雾试验，来探讨有效提高支座使用寿命的措施。

1 防腐层介绍

热浸渗铝是目前国内应用最多的一种渗铝工艺方法，约占渗铝产品的85%，主要工艺过程有：除油、除锈、表面助镀、热浸铝和扩散渗铝。除油一般使用除油剂，然后加热浸泡即可，如果有误太多，可用汽油出洗或火烧；目前除锈多用抛丸法；表面助镀一般用助镀液浸泡，然后水洗、烘干；热浸铝是指将处理好的钢件浸入铝液中，并快速取出；扩散渗铝是指将浸铝件放入高温环境中一段时间，然后取出空冷。

热浸渗铝工艺需要的设备投资少，生产效率高，污染环境少，产品占有率高，但是热浸渗铝会产生变形，表面氧化严重，渗层浅，适用于中小工件，且有时会出现漏渗情况。因此，本文使用盆式支座的零件进行了热浸渗铝，然后进行盐雾试验来探讨一种新型的耐腐蚀方法。

2 实验部分

采用对比试验的方法进行，老化试验采用150h和300h的铜加速乙酸盐雾试验进行，按照《人造气氛腐蚀试验盐雾试验标准》（GB/T10125-2012）进行操作[3]。

采用四组试验样本进行对比试验：①渗铝工艺：将金属工件放在铝池中，加热到一定温度，保持适当时间后，取出工件；②渗铝+达克罗处理：将金属工件放在铝池中处理后取出，再在工件表面喷涂达克罗；③渗锌工艺：将金属工件放在渗锌炉中，保持适当时间后，取出工件；④渗锌+达克罗：将金属工件放在锌池中处理后取出，再在工件表面喷涂达克罗。

试验工艺和进行防腐工艺处理后涂层厚度见下表1。

表1 试样处理工艺

3 试验结果

在我国高速铁路专用桥梁支座要求使用寿命为50年以上，防腐涂层的维护周期为20～25年，能够适应C4和C5级的大气腐蚀环境，耐盐雾腐蚀（划叉）大于1000 h，桥梁支座一般采用环氧富锌涂料进行涂装防腐，防腐涂装后的钢板需要在安装和使用过程中进行相应的维护[4]。但是，在实际的工程应用中，支座安装和后期使用过程，由于桥梁支座施工过程中，涉及到运输、搬倒等作业工序会对支座的防腐漆有一定的损伤，有局部会出现钢板外漏情况，严重影响了支座的防腐等级，降低了支座的使用寿命。

表2 试验结果

从表2中可以看出，采用渗铝、渗铝+达克罗、渗锌、渗锌+达克罗的防腐处理后的钢板均经过了150 h铜加速乙酸盐雾试验，四种防腐工艺在300 h的铜加速乙酸盐雾试验出现差别，其中采用渗锌工艺处理的钢板表面出现了锈蚀现象，其余三种的防腐处理无鼓包，无锈蚀现象发生。

渗铝工艺是铝热分解所产生的渗入金属元素的活性原子被吸附到工件表面，并扩散进入工件表层，改变工件表层的化学成分、组织和性能。钢铁和镍基、钴基等合金渗铝后，能提高抗高温氧化能力，提高在硫化氢、含硫和氧化钒的高温燃气介质中的抗腐蚀能力。市场的达克罗是一种以锌粉、铝粉、铬酸和去离子水为主要成分的新型的防腐涂料[5]。渗锌技术是的原理是，将渗锌剂与钢铁制件置于渗锌炉中，加热到400℃左右，活性锌原子则由表及里地向钢铁制件渗透。与此同时，铁原子由内向外扩散，这就在钢铁制件的表层形成锌铁金属间化合物，即镀锌层。经过上述实验结果表明钢板采用渗铝处理的防腐效果优于渗锌处理的防腐工艺，钢板经过渗铝处理后，再经过达克罗处理的效果与经过渗铝处理的效果相当。将渗铝工艺应用于支座钢板防腐处理中，可大大提高现有支座钢板的防腐等级。

图1为将上述实验结果的渗铝防腐工艺应用在支座钢板上，再经过环氧富锌涂料进行涂装。将上述钢板中心面部分去除漆面，进行1200 h的中性盐雾实验进行老化。外漏的钢板表面无锈蚀情况出现。该试验结果进一步验证了钢板进行渗铝处理后的防腐效果。支座钢板进行防腐处理后，可提高支座的防腐等级，提高支座的使用寿命。

4 结语

由于铜加速盐雾试验的150h相当于中性盐雾试验1200h，中性盐雾试验1200h相当于50年的自然腐蚀。通过上文的试验，试验结果进一步验证了钢板进行渗铝处理后的防腐效果。热浸渗铝后的工件适用于普通防腐体系，增加封闭层后适用于重防腐体系。支座钢板进行防腐处理后，可提高支座的防腐等级，提高支座的使用寿命。因此，在以后的类似项目中可以进一步推广和使用。