电弧喷锌防腐技术与质量控制.doc
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1、一、喷砂除锈技术工艺及质量控制31、砂料32、工艺及技术33、压缩空气质量控制44、空气压力45、喷砂嘴孔径46、喷砂距离49、喷砂的质量检验510喷砂后的清理与保护611喷砂除锈过程中的要点612喷砂除锈检测方法7二、喷涂锌工艺及质量控制81、锌丝材料83、压缩空气质量94、施工现场环境温度、湿度控制95、电弧喷涂热源参数96、送丝速度97、露化参数108、喷涂距离109、喷涂角度1010喷枪移动速度1011喷涂厚度1112喷涂间隔1113质量控制1214喷涂层质量检测方法13三、 封闭涂料14高压无气喷涂设备14无气喷涂的施工方法15喷枪运行方式15喷涂操作方法16四、防腐施工171、 材
2、料、工器具及检测设备172、 表面预处理173、 喷锌174、 涂料刷涂185、 质量检查及控制186、 安全措施19电弧喷锌防腐技术与质量控制喷砂除锈、喷涂锌的技术、工艺及涂料封闭是保证喷锌防腐质量的重要环节。由于在整个施工过程中,后一道工序可以把前一道工序的质量陷缺掩盖起来,无法对此做出正确的判断,因此,掌握每一道工序的技术标准、工艺措施及质量检测方法是非常重要的。不能只做最终验收,这就需要将合理的施工工艺及恰当的检测方法结合起来进行。一、喷砂除锈技术工艺及质量控制1、砂料砂料的选择对结构表面的清理和粗糙度影响很大。在钢结构喷锌防腐蚀工艺中,表面粗糙度是以质地坚硬,带有棱角干净的砂粒为工料
3、,借压缩空气的能量将砂粒以很高的速度喷射到结构表面。由于高速度砂粒的冲击和摩擦,使表面污染蹦解,并被高压空气吹除。砂料须坚硬且有棱角( 硬度为HRC4045)并要求是干燥而洁净的,砂粒的粒径一般取0.5mm2.0mm范围内的中粗砂,砂料的品种一般多用坚硬的河砂,有条件的以钢质砂、石英砂为佳。石英砂主要化学成分为石英,有立方形和角形两种:立方形的松装密度为2.61克/cm,硬度HRC23;角状松装密度为2.63克/cm,硬度HRC10。含水率小于1%。2、工艺及技术采用压力法进行喷砂除锈,即是利用压缩空气的压力和砂粒自重,将压力罐(密闭的压力容器)中的砂粒压入喷砂管,由压缩空气推动,以高速从喷嘴
4、喷出,原理如图33所示。喷砂系统由压缩空气供给设备、压力罐(砂罐)、砂管和喷砂枪等组成。3、压缩空气质量控制将白布或白漆板用压缩空气吹1分钟,表面无肉眼能看到的油污、水和黑点。对空压机每34小时打开排污阀进行放污处理。4、空气压力 指用压缩空气为动力,供给喷砂装置进口处的压力。随着压力提高,磨料喷射速度增加,对表面冲刷作用加剧,磨料破碎率提高。因此压力的选择耍考虑到磨粒的粗细,工件厚薄及表面粗糙度的要求。压力式喷砂一般为0.3一0.5MPa。压力式喷砂要考虑到喷砂管较长时造成的压力损失,适当提高压力。国外有资料推荐压力式喷砂喷砂枪口的压力为不小于0.517MPa。5、喷砂嘴孔径 在空气压力一定
5、的情况下,喷嘴孔径加大,空气耗量和出砂量增加,喷砂效率提高。孔径的选择受空气供给量的制约,一般为8一15mm。由于磨损,当喷砂嘴孔径增大25时,应更换新喷嘴。6、喷砂距离 指喷砂嘴端面到基材表面的直线距离。随着喷砂距离的增加,磨料对基材表面的冲刷作用减弱,同时磨料分散。该参数的选择取决于喷砂方式、空气压力大小以及工件的具体情况。合适的距离既能够使表面达到一定的粗糙度,又有较高的喷砂效率,同时要避免磨料给表面造成很大的压应力和避免工件发生变形。一般控制在100一300mm的范围内。国外推荐合适的距离为102mm304mm。7、喷砂角度 指磨料喷射的轴线与基材表面的夹角,应保待在6075。的范围内
6、,要避免成90,以防止砂粒嵌入表面。喷射角45时(选3070),磨料相碰撞机会少,喷射面积最大,喷射距离以150mm(选100mm200mm)最好。8、喷砂枪的移动速度 通过喷砂枪和工件表面的相对移动来获得均匀的粗化面。移动速度无严格要求,主要视表面粗化的均匀性来控制喷砂时间,过长的喷砂时间会导致不希望的表面结构。9、喷砂的质量检验喷砂质量直接影响到涂层的结合强度,因而在表面处理的喷砂质量技术标准中提出了严格要求,确定为最高等级。喷砂质量主要指标有以下三个方面。a表面净化和活化程度 喷砂后的表面应无油、无脂、无污染物、无轧制铁鳞、无锈斑、无腐蚀物、无氧化物、无油漆及其它外来物。对于金属基材,应
7、露出均质的金属本色。这种表面被称之为“活化”的表面。 b表面粗糙度 一般表面粗糙度Ra为25一13um。在某些特殊情况下,特别是薄金属件,粗糙度Ra可为25um。随着表面粗糙度的增大,涂层结合强度相应提高,但超过10um以后,这种提高结合强度的性能要降低。适宜的表面粗糙度与涂层最好的结合强度相对应,一般是被喷涂粒子粒度的34为最好。c喷砂面的均匀性 基材被喷砂粗化的状况应该在整个表面上是均匀的,不应出现所谓的“花斑”情况对喷砂质量的检查由喷砂人自检,班组长互检,质检员专检,专检合格后,向监理报验。10喷砂后的清理与保护 工件喷砂之后,要用干燥、清洁的压缩空气对喷砂面清理,吹净粘附在表面的磨料粉
8、尘,如发现有嵌入基体的砂粒,须用洁净的工具除去。喷砂后所暴露的新鲜表面,极易受到外界的污染,禁止用手触摸,因为油渍或手印会明显地影响涂层的结合强度。要尽量缩短喷砂后到完成喷涂施工的间隔时间,在新鲜表面没有被氧化之前开始喷涂。经过喷砂后的工件如果不能立刻进行喷涂,须用清洁的塑料膜覆盖保护。如要搬动,应戴清洁的不脱绒手套或相类似的物品 喷砂后的新鲜表面极易吸潮,干净粗糙的表面团存有湿气或凝聚物而损坏预处理质量。如条件许可,在表面预处理和喷涂过程中,应使湿度维持在60%或更低。11喷砂除锈过程中的要点(1) 压缩空气压力取0.50.6MPa;喷射距离为1530cm喷射角度为4580。(2) 先喷下部
9、,后喷上部;先喷角落和狭窄部分,后喷宽敞部分。先喷边缘,后喷中心。对于角钢、槽钢、工字钢等型钢杆件,先喷翼缘边角,后喷大面。先喷梁格,后喷平面;先喷内部,后喷外部。先喷向阳面,后喷背阳面。(3) 掌握好喷砂的标准,喷嘴移动速度应视压缩空气压力,出砂量及结构表面污染情况灵活掌握,做到恰到好处。(4) 砂、气的比例控制适当,喷后表面要吹净。清洁度。清洁度是指表面氧化皮、锈蚀及其它污物去除的程度。当前执行的标准为Sa2.5 级,一般要求不得低于这个等级。金属表面必须全部露出灰白色的金属光泽,俗称“露白”,无任何其它颜色的斑点残留。无锈蚀物及其它氧化物的存在。无油污、无灰尘和细小的砂粒。表面干燥、无潮
10、湿的痕迹。粗糙度。金属表面具有一定的粗糙度,应视锌涂层的厚度合理确定,粗糙度一般控制在4070um范围内,范围内,锚孔深度一般控制在0.050.15mm范围内。若确保粗糙度达到Sa2.5 级,重要的是控制工艺参数如:砂料选择、压缩空气压力取0.50.6MPa;喷射距离为1530cm喷射角度为1060(喷嘴轴线与工作面垂线的夹角);喷嘴直径79mm。粗糙度一般用被喷射表面的平均粗糙度a=3.225um;或平均粗糙度Ra=16100um来度量。测量方法 表面粗糙度用微米(u)为单位来表示。美国国家标准对表面租糙度的测量规定用与中性面偏差的算术平均值(AA)来表示。中性面表示一个绝对平的没有凹凸不平
11、的面,以该平面作为测量表面上下点的中心线。AA值用一种表面光度仪来测定,该仪器利用很细的笔尖在整个工件表面上移动,测出对中心线的多个峰和谷的高度(h),然后取它们的平均值。 算术平均值的计算方法是:将测得的各高度(h)取绝对值(不考虑正负),然后除以测定的个数n:AA=(h1+h2+h3+hn)/n12喷砂除锈检测方法表面清洁度的检测方法对其做判定时可以参照标志的Sa2.5 级照片或样板、一般用目视方法也可以。但检查人员应有一定经验。因钢板品种不同、所显示的外观色泽也有一定的差别。表面粗糙度的检测方法粗糙度的检测方法没有形成标准化,只能用粗糙度检测仪,但所测值也只能代表局部,故判定粗糙度是否达
12、到标准是很难的。实践中只有用标准样板和检测仪结合判定。二、喷涂锌工艺及质量控制1、锌丝材料为了提高锌涂层对于钢结构的保护作用,在实际使用中,以1 号锌和特号电解锌为优,锌块必须在3 号锌以上。锌丝直径以23mm为宜,并要求保持光洁、无油污、无腐蚀、无毛刺、无折痕。压缩空气应干燥洁净,不得含有水分和油污。丝的园度和直径直接影响可喷性和输送,尺寸过大的不能送丝。椭圆的丝或配合太松的丝会使燃烧的气体向喷嘴后面流动而进入驱动轮,这样会造成着火、爆炸或两者都发生。丝或棒与喷嘴孔径的尺寸误差应为+0.0毫米,-0.1毫米。 轧制或拉拔的喷涂材料应该是干净的,具有平滑的表面,没有刮屑、缺口或扭结,因它们会引
13、起喷嘴内部粘结。材质不应氧化、腐蚀或含有硫化物和其它会影响喷涂层质量的污染物。这里包括拉拔挤压的润滑剂,如油脂、机油或石墨。丝以丝卷形式或绕在盘上供应,其尺寸为4118毫米的丝材用于电弧喷涂。丝材自身不应交错,以便使它可以流畅地送到喷枪中,丝的抛出或弯曲不应该太紧,抛出太紧的丝如果不适当矫直可能引起喷枪前端粘结或电弧的错乱。丝材应该具有足够的延展性和强度,以便在弯曲或拉牵时不致断裂,像锡和锌那样的丝材应该足够硬,以防止被驱动轮压扁或擦伤,丝应该包装良好,并带有一些干燥剂,以便于贮存和运输时的保护。沉积效率计算 实例 一块有涂层的试片,减去片的重量,涂层净重40克,沉积持续时间为2分钟,喷涂速度
14、W为25克/分钟。按下式计算得沉积效率为80: 40克X10025克分X2分803、压缩空气质量喷锌的压缩空气质量比喷砂的压缩空气质量要求应该更高一些。在喷砂处理保证质量的前提下,应立即进行喷涂锌,这是提高涂层附着力的关键。首先,将空气压缩机的压力调整在0.50.6MPa 范围内为宜。并用压缩空气将喷砂后的基体表面残砂吹净。其次,在使用新胶管或较长时间未用的旧胶管时,应用压缩空气吹出管内的积尘。4、施工现场环境温度、湿度控制喷涂锌工艺对环境温度、湿度有严格的要求。喷涂时的环境温度不得低于15。相对湿度不大于80% 。温度过低应将工件表面预热,预热温度控制在3040。当温度过高时,应采用相应措施
15、降温,如搭凉棚、增加通风等。5、电弧喷涂热源参数 电弧喷涂时的电弧电压和电弧电流决定了电弧功率。电弧电压的选择主要取决于喷涂材料的性质,低熔点金属选择较低的弧电压。电弧电流取决于喷涂速率,即电弧功率愈大,喷涂速率愈高。喷锌选择的电压为2224V,电弧电流为400A,每小时喷涂15.940.9KG锌丝(具体数据要进行测定)。6、送丝速度线材电弧喷涂的送丝速度决定了喷涂速率(Kg/h),参数的选择取决于热源参数和线材的性质。对于电弧喷涂,当采用平特性直流电源,电弧电流有很强的自调节性能,随着送丝速度的增减,电弧电流自行增减,使电弧功率和喷涂速率处于平衡状态。7、露化参数 对于线材电弧喷涂,都是通过
16、外加的压缩气流对熔化的材料进行雾化相对熔融颗粒加速。雾化气体的压力、流量影响雾化效果。压力和流量不够,雾化的颗粒粗大,影响涂层质量;压力和流量过大,则对热源干扰,使热源温度降低和影响热源的稳定性(压力及流量的控制要进行测定)。8、喷涂距离喷涂的距离指喷枪喷嘴至结构表面的垂直距离。喷涂距离的确定,应考虑到对喷涂层的质量与涂层附着力的影响,过大、过小都将影响喷涂的质量。一般采用1520cm比较适宜。9、喷涂角度喷涂的角度指喷束中心线与工作面垂线的夹角。该角度的确定,根据获得的最大涂层附着力和密实性为原则。当垂直喷涂时,易形成较多的孔穴,并会产生金属微粒的互相碰撞现象,造成涂层的结构疏松。当喷涂角度
17、过大时,高速喷射的金属颗粒会产生滑冲和飞散现象。喷锌的角度以25左右为宜。10喷枪移动速度喷枪移动速度是指在喷涂过程中喷枪沿基材表面移动的速度。通过喷枪和工件的相对运动,在基材表面沉积涂层。在喷涂速率和沉积效率确定的情况下,喷枪和工件的相对移动速度决定了一次喷涂过去的涂层厚度。为获得均匀的涂层组织结构,该厚度应控制在一定范围之内,一般为718米分钟。应特别注意的是,不要因喷枪移动速度太慢而造成基材表面局部过热。为了得到厚的涂层,应进行多次喷涂。喷枪横向移动速度应考虑到在一定螺距下涂层搭叠的厚度。 11喷涂厚度喷锌层的厚度按设计要求进行,一般为0.150.20mm施工时厚度一般是采用控制单位面积
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- 电弧 防腐 技术 质量 控制

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