热喷锌原理及优点:防腐效果 20 年以上免维护,优于冷、热镀锌工艺

   日期:2024-08-06     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:504    
核心提示:现结合冷、热喷锌工艺与传统的热镀锌工艺比较,对其优点进行介绍。3、采用冷、热镀锌工艺工件受镀槽长、宽、高的限制,而采用喷锌工艺则工件没有限制。所以目前热喷锌工艺在钢结构表面防腐应用将越来越广泛。

热喷锌的原理是利用高压空气及管道将砂粒吹至工件表面,以清除金属表面的铁锈及氧化皮,同时通过加入氧气、乙炔或电热源(大型工件采用电加热,中小型工件采用氧气、乙炔加热)来增加热喷涂层的吸附能力钢结构热镀锌工艺流程,通过压缩空气及专用工具(喷枪)将锌雾化以超高速喷射到金属表面。

1.热喷锌的优点

由于喷砂工艺保证了涂层的有效附着力,防腐效果长达20年以上免维护,虽然初期投入比喷漆大,但喷漆两三年后就需要维护,长远来看大大减少了人力物力成本,成本高于热喷锌。现在我们把冷、热喷锌工艺与传统的热镀锌工艺进行比较,介绍一下各自的优势。

1、冷镀锌工艺前处理采用酸洗磷化工艺,工件表面会有酸碱残留,留下腐蚀隐患。冷镀锌层容易脱落。采用喷砂工艺,所以工件表面很干净,很粗糙,喷锌后不会有由内而外的腐蚀,所以不会出现锌层脱落的情况。

2、热镀锌工艺有一定的温度,大概在440℃左右,所以热镀锌后工件会变形,喷锌工艺温度很低,工件表面温度

3、采用冷、热镀锌工艺时,工件受镀槽长、宽、高的限制,而采用喷锌工艺时,对工件没有任何限制。

4、冷热镀锌工艺同样存在现场修复的问题,现场安装、装卸、运输过程中的损坏只能通过涂漆的方式进行修复,如果采用喷锌工艺,可以采用喷锌的方式进行现场修复,避免工艺突破。

5、由于冷镀锌工艺前处理采用酸洗磷化,工件表面无粗糙度,镀层结合力差;喷锌工艺前处理采用喷砂处理,工件表面无粗糙度,镀层结合力差;结合力好,抗拉强度≥6Mpa。

6、冷镀锌工艺造成严重的水污染和环境问题,而热喷锌对环境的污染较小,因此热喷锌工艺在钢结构表面防腐中将得到越来越广泛的应用。

2.热喷锌工艺

热喷锌防腐整个施工流程分为表面处理→喷锌→封闭处理→质量检验四个部分

表面处理

由于表面处理的质量直接影响涂装的质量和保护期,因此必须先对基面进行预处理,按工艺要求对基面进行喷砂除锈,除锈标准按照《涂装前钢材表面锈蚀等级》执行,该标准的具体质量要求是:非常彻底地喷砂,以除去氧化皮、油脂、铁锈、污垢和油漆等附着物。表面应呈现均匀的金属色泽,喷砂后应用清洁干燥的压缩空气或干净的刷子将表面清理干净。也可参考《涂装前钢材表面锈蚀等级及除锈等级》(GB8923-88)Sa3标准。

喷砂

施工过程中采用的设备和措施如下:空压机、储气罐、油水分离器、空气过滤器、喷砂罐、胶带、喷砂枪、耐磨瓷喷嘴。磨料选用硬度高、有棱角的0.5-2mm河砂,干燥,含水量小于1%,清洁无杂质。喷嘴采用膨胀L型瓷喷嘴,空气经过膨胀-压缩-膨胀阶段后,砂嘴喷出的气流能达到超音速状态,使得磨料喷射的动能大大增加,使基体表面更加活化、电化学性更强,从而导致涂层的结合强度增加。除锈过程是压缩空气进入储气罐,经过油水分离器和空气过滤器,使其清洁干燥,不含油,然后进入砂罐,砂子通过胶带压向喷砂枪,喷射金属基体。 按上述设备条件,表面处理可达到Sa3级标准,其表面粗糙度为40um-60um,涂层的电极电位、活化度、结合力均达到最佳参数。

喷锌

喷锌应在喷砂完成后2-3小时内完成。因为喷砂后基体表面的电极电位值与处理前的电极电位值相比,有了较大的电位差,基体表面达到最小电极电位值,此时基体表面的活化程度达到最大参数,基体表面电极电位涂层结合强度最高,在2-3小时内基体表面电极电位基本稳定。随着时间的推移,表面电极电位值开始与活化强度降低,涂层与基体的结合强度下降。这是因为表面氧化膜厚度很薄,在喷涂粒子撞击表面2-3小时内很容易被高速运动的粒子破坏。喷涂粒子在2-3小时后,氧化膜将涂层与基体隔离,从而破坏了涂层与基体的结合力。喷涂设备采用国产喷枪(一般采用上海喷涂机械厂生产的国产喷枪)。 空气手持喷枪所用锌料直径为3mm,含锌量不低于99.5%-99.7%,无油污的优质锌丝。

过程

压缩空气系统经过除油、脱水、过滤后,将锌丝通过后手管放入喷枪内并伸出喷嘴8mm,最长长度不得超过12mm。采用氧气或乙炔火焰作为熔化火焰,用净化后的压缩空气,推动锌丝向前流动,使熔融部分形成雾状喷射到母材表面,形成均匀的涂层。喷涂时气体压力、流量:压缩空气压力在5-6Kg/cm2之间,6Kg/cm2最佳;氧气应为1.2Kg/cm2,气量控制在0.8-0.85Kg/m3;乙炔压力为1.0-1.5Kg/cm2,流量控制在0.7-0.75Kg/m3,此时火焰为中性焰。

喷枪喷嘴至结构物垂直距离为100-120mm,喷嘴中心线与垂直工作面夹角为80°,送丝速度一般控制在120-150mm/s。喷锌的顺序约为:喷枪应以适当的速度移动,以获得较均匀的涂层,第一层应慢(第一层为总厚度的40-50%);第二层应稍慢(第二层为总厚度的40-50%),喷涂速度大致相同);一般约为0.3-0.35m/min。两层之间的喷涂方向应互相垂直。为获得质量好、厚度均匀的涂层,喷涂面积较大时,可分成几个小区域喷涂,喷束宽度为4cm-5cm,喷涂时喷束一般应重叠三分之一。

喷涂时间间隔:第一层喷涂完成后,应保持清洁,不允许手接触喷涂表面。每层喷涂后间隔10-15分钟后方可进行下一层喷涂。

喷涂环境温湿度:喷涂时的环境温度最好在15℃左右,合适的温度可以使镀层金属与基材有较高的附着力,若结构表面温度低于0℃时,可对结构表面进行预热处理,预热温度可控制在30-40℃,时间可根据相对温度而定,当相对湿度低于80%时,为3小时;当相对湿度为80-90%时,为2小时;当相对湿度超过90%时,则不准喷涂。

封闭式处理

封孔处理是热喷涂的最后一道防腐工序,为了更好更有效地达到保护喷涂层的目的,延长其基体结构的使用寿命,必须进行封孔处理。涂层表面存在不同程度的孔隙,随着涂层孔隙率的增大,涂层的防护效果受到很大的影响和降低,因此,为了提供较长的防护期,必须采用封孔处理,所谓封孔处理就是用不添加染料的液态有机材料或混合涂料,又称硬铝酸钾,涂在涂层表面钢结构热镀锌工艺流程,封闭涂层的孔隙。

质量检验

为了保证设计要求和工程质量,成品必须经过全面检验,包括外观检验、厚度检验、附着力检验。

加工检查:主要目视检查涂层是否有杂质、气泡、空洞、不均匀颗粒、裂纹等。

厚度检查:采用HCC-18国产磁性测厚仪进行检查。

附着力检查:用刀刮法检验附着力强度,用刀或改锥刮除基材上不重要的部位或认为质量较差的部位,若只产生新涂层的亮划痕而无脱落,若剥离面积占检验面积的15%,则认为不合格。

上述检查点的面积不得小于总面积的5%。

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关于展览:

ProSF2020国际表面工程(上海)展览会将于2020年11月16日至11月18日在上海新国际博览中心举办,同期还将举办ProSF表面工程论坛、2020年度“中国表面工程协会科学技术奖”等行业盛会及展览活动。这也将是2020年表面工程行业又一场引人瞩目的盛会。

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联系人:马建梅刘娥

电话: 13918635063

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