CN102211080A

CN102211080A - 钢结构表面的复合涂层防腐方法

Info

Publication number: CN102211080A
Application number: CN2010101375209A
Authority: CN
Inventors: 宋会军; 李仁兰
Original assignee: Shanghai Jianye Technology Engineering Co Ltd
Current assignee: Shanghai Jianye Technology Engineering Co Ltd
Priority date: 2010-04-01
Filing date: 2010-04-01
Publication date: 2011-10-12

Abstract

本发明提供了一种钢结构表面的复合涂层防腐方法，它包括表面净化处理和喷砂除锈；在喷砂除锈之后，紧接着进行金属电弧喷涂，在钢结构表面形成一层80-120μm厚的金属涂层，在金属涂层尚有余热时，接着进行粉末静电喷涂，在金属涂层表面再形成一层160-220μm厚的非金属涂料涂层。本发明的方法采用金属电弧喷涂与粉末静电喷涂相结合，在钢结构表面形成由金属涂层和非金属涂层组合成的复合涂层，该复合涂层与钢结构基体的结合力强，平均达到12.0MPa，使用寿命在80年以上，具有耐水、耐冲击、耐候、环保且长效保护等特点，能达到长效防腐的目的而且改善了结构的外观，主要应用于具有较高防腐要求的钢铁结构构件。

Description

钢结构表面的复合涂层防腐方法

技术领域

本发明涉及钢结构表面防腐，尤其涉及一种钢结构表面的复合涂层防腐方法。

背景技术

曝露在野外环境中的金属结构，其表面极易与周围环境发生化学及电化学作用而锈蚀。因此需要在其表面涂覆一层防腐层以保护金属结构本体不被锈蚀。但当金属结构表面的防腐涂层性能较差而破损时，也会使金属结构本体暴露在外而产生锈蚀。金属结构建筑一般为大型的永久性建筑，服务年限长，维修困难，必须进行有效的长效防腐，以确保建筑物的使用寿命。

熔结环氧粉末防腐方法是一种非常好的防腐涂层，但其工艺中含有专门的中频加热阶段，消耗巨大电能，成本高且不利于节能环保。

发明内容

本发明的目的，就是为了提供一种节能环保的钢结构表面的复合涂层防腐方法。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种钢结构表面的复合涂层防腐方法，包括表面净化处理和喷砂除锈；在喷砂除锈之后，紧接着进行金属电弧喷涂，在钢结构表面形成一层80-120μm厚的金属涂层，在金属涂层尚有余热时，接着进行粉末静电喷涂，在金属涂层表面再形成一层160-220μm厚的非金属涂料涂层。

所述的金属电弧喷涂使用的金属选自铝、锌或锌铝合金中的一种。

所述的粉末静电喷涂使用的粉末为环氧树脂粉末。

在进行金属电弧喷涂时，喷枪与基体表面的距离控制在150～200mm，喷涂角度控制在60度-90度，喷枪移动速度控制在300～400mm/s，金属丝的输送速度控制在1～4m/min；电弧电压控制在24～34V，电弧电流控制在100～300A，压缩空气压力控制在0.5～0.7Mpa。

所述的金属涂层采用分层喷涂形成，喷涂前一层的喷涂方向与喷涂后一层的喷涂方向形成45度至90度的交叉。

所述的喷砂除锈采用带棱角钢砂，砂粒大小控制在0.5-2.0mm，喷砂气体压力控制在0.50-0.60MPa，喷砂距离控制在100-200mm，喷砂角度控制在70度-80度，喷砂除锈标准达到Sa3级。

金属电弧喷涂是以电弧为热源，将金属丝喷涂材料加热到熔融(熔化)状态，同时用压缩空气将熔化的金属吹成雾状，并形成受约束的颗粒流，冲击到基体表面上，迅速变形、伸平、冷却，紧紧附着在基体表面上，不断均匀喷射堆积后，形成喷涂保护层的方法。

粉末静电喷涂的设备包括流化床，含静电喷枪的喷粉室以及回收系统。环氧粉末先在流化床内充分流化，然后通过静电喷枪，使粉末颗粒带负电，均匀的粘附在接地的经预热的钢材表面。

本发明的钢结构表面的复合涂层防腐方法，采用金属电弧喷涂与粉末静电喷涂相结合，在钢结构表面形成由金属涂层和非金属涂层组合成的复合涂层，该复合涂层既保持了单一涂层的优良性能，又结合了电弧喷涂层的封闭作用与阴极长效保护的特点，其防腐涂层与钢结构基体的结合力强，平均达到12.0MPa，大大高于国家标准，使用寿命在80年以上，同时省去了中频加热步骤，涂层更薄且耐腐蚀性更强，具有耐水、耐冲击、耐候、环保且长效保护等特点，能达到长效防腐的目的而且改善了结构的外观，主要应用于具有较高防腐要求的钢铁结构构件。

具体实施方式

首先检查施工对象(如钢梁、钢板、钢柱及其它钢结构)表面的外观，对表面有焊瘤、飞溅物、针孔、飞边和毛刺突兀、焊渣等，进行打磨清理，锋利的边角，处理成半径2mm以上的圆角；用清洁剂或溶剂等清洗除去基体表面的油垢、油脂、可溶性盐、锈、氧化皮等及其它污物。表面处理质量达到干燥、无灰尘、无油脂、无污垢、无锈斑及其它包括可溶性盐类在内的污染；然后进行喷砂除锈，喷砂磨料采用带棱角钢砂。砂粒大小控制在0.5-2.0mm，含水率小于1％，且清洁干净，喷砂使用的压缩空气必须保持清洁和干燥，空压机要配备除湿、除油净化设备，喷砂过程中保持喷砂气体压力稳定，大致在0.5-0.60MPa。喷砂距离大致保持在100-200mm范围内。喷砂角度应保持在70度-80度最佳喷砂水平，基体粗糙度随喷砂角度的增大而应增大。最终达到Sa3级的喷砂除锈标准。喷砂环境要求相对湿度小于等于80％，室外禁止在雨雪、结露等天气作业。喷砂环境温度高于5℃，基面实际温度高于露点温度5℃；为避免二次污染，钢梁等钢结构基体表面喷砂处理后要尽快进行金属电弧喷涂，涂层厚度达到80μm～120μm。喷涂用的金属丝(铝丝、锌丝或锌铝合金丝)，直径在

表面光滑干净，无刮屑、缺口、严重扭弯和扭结，无氧化、无油脂或其它污染。电弧喷涂时喷涂角度大于60°，距离控制在150～200mm，喷枪均匀移动速度控制在300～400mm/s，金属丝的输送速度控制在1～4m/min。喷涂时采用分层喷涂，前一层与后一层的喷涂方向必须形成45度至90度的交叉，以保证涂层的均匀与高粘结性。金属电弧喷涂完成后涂层表面粗糙度一般在Rz40～90μm之间。喷涂过程中，要注意钢结构表面的温度情况，电弧喷涂过程中基体表面温度不得超过200℃，如果温度过高，要停止喷涂，待其适当冷却。喷涂时气温应为5℃＜t＜35℃，湿度小于80％。电弧喷涂电压控制在24～34V，电流控制在100～300A。在保证维护电弧稳定燃烧的前提下，电弧电压适当控制在较低水平，以防止涂层质量降低和减少电源浪费；根据金属丝的直径与供丝速度，调节电弧电流；为提高喷涂效率，减少气孔率与氧化物含量，提高涂层质量，喷涂时可保持高工作电流水平。雾化气体压力应保持在0.6～0.7Mpa(国标要求为0.40～0.50Mpa)。配备空气滤清器等除油、除湿净化设备，确保所用气体干燥且不含油气。钢结构加工厂内电弧喷涂防腐施工时应预留出焊接部位，每侧预留宽度50mm，并用胶带纸粘贴保护；钢梁等基体表面喷铝后，要在基体表面余温未降时尽快进行环氧粉末喷涂。对于少量扩散的粉末，可通过回收系统回收，不会造成粉尘污染。金属电弧喷涂完成后，在金属涂层尚有余热时，紧接着用环氧树脂粉末作原料进行粉末静电喷涂，粉末静电喷涂涂层厚度为160-220μm，与普通的环氧粉末喷涂相比，可省去中频加热步骤，属于节能之举。最后进行水冷冷却或自然冷却即可。

Claims

1.一种钢结构表面的复合涂层防腐方法，包括表面净化处理和喷砂除锈；其特征在于：在喷砂除锈之后，紧接着进行金属电弧喷涂，在钢结构表面形成一层80-120μm厚的金属涂层，在金属涂层尚有余热时，接着进行粉末静电喷涂，在金属涂层表面再形成一层160-220μm厚的非金属涂料涂层。

2.如权利要求1所述的钢结构表面的复合涂层防腐方法，其特征在于：所述的金属电弧喷涂使用的金属选自铝、锌或锌铝合金中的一种。

3.如权利要求1所述的钢结构表面的复合涂层防腐方法，其特征在于：所述的粉末静电喷涂使用的粉末为环氧树脂粉末。

4.如权利要求1所述的钢结构表面的复合涂层防腐方法，其特征在于：在进行金属电弧喷涂时，喷枪与基体表面的距离控制在150～200mm，喷涂角度控制在60度-90度，喷枪移动速度控制在300～400mm/s，金属丝的输送速度控制在1～4m/min；电弧电压控制在24～34V，电弧电流控制在100～300A，压缩空气压力控制在0.5～0.7Mpa。

5.如权利要求1所述的钢结构表面的复合涂层防腐方法，其特征在于：所述的金属涂层采用分层喷涂形成，喷涂前一层的喷涂方向与喷涂后一层的喷涂方向形成45度至90度的交叉。

6.如权利要求1所述的钢结构表面的复合涂层防腐方法，其特征在于：所述的喷砂除锈采用带棱角钢砂，砂粒大小控制在0.5-2.0mm，喷砂气体压力控制在0.50-0.60MPa，喷砂距离控制在100-200mm，喷砂角度控制在70度-80度，喷砂除锈标准达到Sa3级。