專利名稱：環(huán)保型鋼鐵構(gòu)件的鋅基重防腐保護(hù)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼鐵構(gòu)件涂裝保護(hù)技術(shù)，具體是一種鋼鐵構(gòu)件的鋅基重防腐保 護(hù)工藝，屬于金屬涂層保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鋼鐵構(gòu)件因長(zhǎng)期暴露在大氣中，受氣候變化和日曬雨淋及大氣中所含水份及腐 蝕性介質(zhì)的作用，發(fā)生化學(xué)和電化學(xué)反應(yīng)，表面迅速氧化，導(dǎo)致材料性能下降，甚 至失效。
涂層保護(hù)技術(shù)是人們常采用的，經(jīng)濟(jì)高效，有非金屬涂層和金屬涂層兩大類。 非金屬涂層有油漆涂層、粉末涂料涂層、無機(jī)材料覆蓋涂層幾類，主要是采用屏蔽 方式，阻隔腐蝕介質(zhì)與鋼構(gòu)件基材的接觸，達(dá)到保護(hù)作用，但腐蝕介質(zhì)仍能緩慢的
滲透過這類涂層，浸蝕到金屬基體，所以一般油漆涂層的防腐年限在3-5年，粉末 涂料涂層防腐年限5-8年、其他類也在10年以內(nèi)，難以實(shí)現(xiàn)二十年以上的防護(hù)。 金屬涂層類的防護(hù)一是利用陽極保護(hù)的原理，對(duì)鋼構(gòu)件進(jìn)行冷鍍鋅、熱噴鋅(鋁) 或熱浸鍍鋅(鋁)處理，其防護(hù)效果良好，如果達(dá)到一定的厚度，涂層的防腐年限 可達(dá)30年以上，但是由于各種鍍鋅操作過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水、廢氣，給人們 生活環(huán)境帶來了極大的污染破壞，這類鍍鋅工藝在世界范圍內(nèi)正受到限制或禁止， 另一種是噴涂鈍態(tài)金屬，利用其穩(wěn)定的性能和屏蔽作用實(shí)現(xiàn)對(duì)被涂基材的保護(hù)，如 噴涂不銹鋼、不銹鐵等，其施工成本與熱噴鋅類似均較高，同時(shí)外層必須進(jìn)行封閉 保護(hù)。
利用類似陽極保護(hù)的原理，目前涂料技術(shù)人員也開發(fā)出多類富鋅涂料，如無機(jī) 富鋅涂料、富鋅漆、達(dá)克羅涂料(鋅鉻)、富鋅粉末涂料(見中國(guó)專利CN1712473、 CN101033364)等，都取得了良好的防腐效果，在金屬涂裝施工中獲得了廣泛的推 廣應(yīng)用，配合多涂層利用其防腐年限也能達(dá)到甚至超過30年(多涂工藝見中國(guó)專 利CN 1739866)。
我們?cè)陂L(zhǎng)期的涂裝技術(shù)研究過程中發(fā)現(xiàn)，涂裝后金屬構(gòu)件尤其是戶外使用的構(gòu) 件，在不考慮涂層破損的情況下，其初期腐蝕基本上都是從構(gòu)件的邊、角、焊縫開 始的，并逐漸蔓延開來最終造成材料性能下降直至失效，分析發(fā)現(xiàn)主要的原因就是
受多種因素的影響構(gòu)件邊、角、焊縫的涂層較薄，腐蝕介質(zhì)很容易滲透而到達(dá)基材 表面形成腐蝕。針對(duì)這一狀況，在涂料中填加了觸變劑等助劑以增加邊角涂層的厚 度，但邊角易腐蝕的狀況一直未有根本的改變。
由于涂裝后鋼鐵構(gòu)件在貯存、運(yùn)輸、安裝或使用過程中不可避免地與其他物體 發(fā)生接觸甚至碰撞，極易造成對(duì)邊、角、焊縫處涂層的傷害，形成腐蝕突破點(diǎn)，影 響裝飾效果不說更嚴(yán)重的是造成腐蝕隱患，許多構(gòu)件受損后難以保證及時(shí)修補(bǔ)，導(dǎo) 致腐蝕蔓延深入形成危害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)保型鋼鐵構(gòu)件的鋅基重防腐保護(hù)工藝， 利用金屬的陽極保護(hù)原理或屏蔽作用以及多涂層防護(hù)優(yōu)異的裝飾及防腐性能，對(duì)鋼 鐵構(gòu)件進(jìn)行鋅基重防腐復(fù)合涂層防護(hù)技術(shù)處理，保護(hù)效果突出，具有良好的應(yīng)用價(jià) 值。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的…種環(huán)保型鋼鐵構(gòu)件的鋅基重防腐保護(hù) 工藝，其工藝流程為鋼鐵構(gòu)件邊角部位打磨一第一次拋丸清理一第二次灘丸清理 —邊角熱噴涂一噴涂底粉一膠凝半固化一噴涂面粉一固化一冷卻包裝。
其中
鋼鐵構(gòu)件邊角打磨是將金屬構(gòu)件的尖銳直角邊、棱、角，通過機(jī)械或人工的方法打磨成圓弧狀或鈍角，以不影響構(gòu)件本身性能及使用效果為限；
第一次拋丸清理是將打磨后的工件采用拋丸設(shè)備，清理去其表M絕大部分的油 物、雜質(zhì)及氧化物，形成初步的清潔度及粗糙度；
第二次拋丸清理是將已清理后的工件再次采用拋丸設(shè)備，清理去其表層殘余的 油物、雜質(zhì)或氧化物，表面處理質(zhì)量達(dá)到GB/T8923定義的2.5a以上要求，該拋丸 設(shè)備不是第一次拋丸采用的設(shè)備，使用的磨料也是全新的，這樣就避免了舊設(shè)備、 舊磨料中沾帶的油污及金屬氧化物等的污染，構(gòu)件表面能夠達(dá)到良好的清潔要求;
邊角熱噴涂是對(duì)二次拋丸后的構(gòu)件邊角，采用火焰噴槍、電弧噴槍等熱噴涂槍 具，噴涂上-層金屬鋅及其合金、金屬鋁及其合金或金屬鎂及其合金涂層，金屬噴 涂層厚度在30-60um，最佳厚度為40-Mura;
噴涂底粉是在粉末涂料涂裝流水線上，釆用靜電噴涂的方式將熱噴涂后的工件 噴涂上一層含有片狀金屬鋅的熱固性粉末涂料，涂層厚度50-70um，最佳厚度為55-65 y m;
膠凝半固化是將噴涂底粉后工件運(yùn)行至涂裝烘烤設(shè)施(如烘箱、烘道)中，按 該粉末正常固化條件下固化時(shí)間的一半進(jìn)行加熱180-25(TC處理，至含有片狀金屬 鋅的熱固性粉末涂料涂層呈現(xiàn)膠凝半固化狀態(tài)；
噴涂面粉是將膠凝半固化的工件運(yùn)行出烘烤設(shè)施，在30min之內(nèi)，采用靜電噴 涂的方式在工件表面噴涂上一層裝飾性或功能性的熱固性粉末涂料，涂層厚度 60-120nra，最佳厚度為76-90
同化是將噴涂面粉后的工件運(yùn)行至涂烘烤設(shè)施中，按面粉粉木涂料的固化條件 進(jìn)行成膜固化；
冷卻包裝是將畫化完全的工件運(yùn)行出烘烤設(shè)施，自然冷卻或采用冷風(fēng)吹冷至 IO(TC以下，檢驗(yàn)合格進(jìn)行包裝，入庫保存。
上述的噴涂金屬的區(qū)域包括構(gòu)件的棱邊、角、焊縫部位及以棱邊為中心線或以 角的頂點(diǎn)為中心點(diǎn)或沿焊縫兩邊向周圍延伸5-20mm的部分。
上述噴涂的金屬材料是金屬鋅及其合金、或金屬鋁及其合金、或金屬鎂及其合 金，不銹鋼、不銹鐵、鉬、銅、金屬陶瓷、金屬氧化物。。
上述噴涂采用的設(shè)備為目前市場(chǎng)銷^的電弧噴槍、火焰噴槍、等離子弧噴槍或 爆涂設(shè)備。
木發(fā)明的有益效果是采用對(duì)金屬構(gòu)件的邊、角、焊縫及其周圍部分進(jìn)行清潔 后金屬噴涂，與整個(gè)金屬構(gòu)件表面進(jìn)行金屬噴涂相比，工作量大幅減輕、成本顯著 下降；本防護(hù)工藝采用熱噴金屬層、鋅基粉末涂層、表面裝飾或防護(hù)粉木涂層形成 多層復(fù)合涂層，設(shè)計(jì)新穎獨(dú)特、操作工藝明了，防護(hù)效果突出，消除了鍍鋅工藝產(chǎn) 生的顯著污染問題。本發(fā)明工藝不采用化學(xué)處理方法(如酸洗磷化)，可以完全排 除生產(chǎn)過程中的三廢排放，整個(gè)工藝流程對(duì)環(huán)境友好，符合國(guó)家倡導(dǎo)的清潔生產(chǎn)要 求。實(shí)際應(yīng)用表明，本發(fā)明工藝具有突出的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的方案及效果。
實(shí)施例
采用砂磨機(jī)將高速公路波形梁板構(gòu)件的邊角進(jìn)行打磨處理，將其直角形打磨成 鈍角或弧狀；
將上述工件采用拋丸機(jī)拋丸處理，拋頭數(shù)8個(gè)、線速度1.5m/s、磨料為l-2mm 的鋼絲段，表面清潔度、粗糙度達(dá)到GB8923要求的Sa2級(jí)要求，然后用壓縮空氣 吹除表面的灰塵雜質(zhì)；
將粗拋后的工件再進(jìn)行拋丸處理，拋丸機(jī)拋頭數(shù)8個(gè)、線速度lm/s、磨料為 2-4mm的鋼絲段，表面清潔度、粗糙度達(dá)到GB8923要求的Sa2.5級(jí)以上要求，然 后用壓縮空氣吹除表面的灰塵雜質(zhì)；
采用高速電弧噴槍對(duì)波形梁板的邊,部位及其周邊5-10mm的區(qū)域進(jìn)行噴鋅處 理，鋅層厚度40-50 u m;
將噴鋅后的工件掛上多涂層涂裝線，采用靜電噴涂的方法噴涂鋅基重防腐粉末 涂料(徐州正菱涂裝有限公司生產(chǎn)，產(chǎn)品代號(hào)66001)，厚度55-70um， 18(TC下加 熱固化5-6min，然后噴涂耐候性聚酯粉末涂料(徐州正菱涂裝有限公司生產(chǎn)，產(chǎn)品 代號(hào)83001-5015)，厚度80-100um， 20(TC固化10min，冷至室溫后包裝成成品。
經(jīng)檢測(cè)，該產(chǎn)品鋅基重防腐復(fù)合涂層厚度平均為135-160ym，其邊角部分鋅基 重防腐復(fù)合涂層厚度平均為180-200um，復(fù)合涂層附著力(劃格)0-1級(jí)、沖擊強(qiáng) 度50kg，cm、鹽霧試驗(yàn)2000后板面及邊角無任何銹蝕現(xiàn)象，護(hù)欄整體防腐年限理論 預(yù)測(cè)超過30年。
權(quán)利要求
1、一種環(huán)保型鋼鐵構(gòu)件的鋅基重防腐保護(hù)工藝，其特征是工藝流程是鋼鐵構(gòu)件的邊角部位打磨→第一次拋丸清理→第二次拋丸清理→邊角熱噴涂→噴涂底粉→膠凝半固化→噴涂面粉→固化→冷卻包裝；其中鋼鐵構(gòu)件邊角部位打磨是將金屬構(gòu)件的尖銳直角邊、棱、角，通過機(jī)械或人工的方法打磨成圓弧狀或鈍角；第一次拋丸清理是將打磨后的工件采用拋丸設(shè)備，清理去其表層絕大部分的油物、雜質(zhì)及氧化物，形成初步的清潔度及粗糙度；第二次拋丸清理是將已清理后的工件再次采用拋丸設(shè)備，清理去其表層殘余的油物、雜質(zhì)或氧化物；邊角熱噴涂是對(duì)清理后的邊角，采用火焰噴槍、電弧噴槍等熱噴涂槍具，噴涂上一層金屬噴涂層；金屬噴涂層厚度為30-60μm；噴涂底粉是在粉末涂料涂裝流水線上，采用靜電噴涂的方式將熱噴涂后的工件噴涂上一層含有片狀金屬鋅的熱固性粉末涂料，涂層厚度50-70μm，最佳厚度為55-65μm；膠凝半固化是將噴涂底粉后的工件運(yùn)行至涂裝烘烤設(shè)備中，按該熱固性粉末涂料正常固化條件下固化時(shí)間的一半進(jìn)行加熱處理，至含有片狀金屬鋅的熱固性粉末涂料涂層呈膠凝半固化狀態(tài)；加熱處理溫度為180-250℃；噴涂面粉是將膠凝半固化的工件運(yùn)行出烘烤設(shè)施，在30min之內(nèi)，采用靜電噴涂的方法在工件表面噴涂上一層裝飾性或功能性的熱固性粉末涂料，涂層厚度為60-120μm；固化是將噴涂面粉后的工件運(yùn)行至涂烘烤設(shè)施中，按面層粉末涂料的固化條件進(jìn)行成膜固化；冷卻包裝是將固化完全的工件運(yùn)行出烘烤設(shè)施，自然冷卻或采用冷風(fēng)吹冷至100℃以下，檢驗(yàn)合格進(jìn)行包裝，入庫保存。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型鋼鐵構(gòu)件的鋅基重防腐保護(hù)工藝，其特征是， 噴涂面粉涂層厚度為76-90um。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型鋼，構(gòu)件的鋅基重防腐保護(hù)工藝，其特征是邊角熱噴涂用的金厲材料是金屬鋅及其合金、或金屬鋁及其合金、或金屬鎂及其合 金，不銹鋼、不銹鐵、鉬、銅、金屬陶瓷、金屬氧化物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋼鐵構(gòu)件的鋅基重防腐保護(hù)工藝，屬于金屬涂層保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。其工藝流程為鋼鐵構(gòu)件邊角部位打磨→第一次拋丸清理→第二次拋丸清理→邊角熱噴涂→噴涂底粉→膠凝半固化→噴涂面粉→固化→冷卻包裝。優(yōu)點(diǎn)是對(duì)鋼鐵構(gòu)件進(jìn)行鋅基重防腐復(fù)合涂層防護(hù)技術(shù)處理，保護(hù)效果突出，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)C23C4/06GK101195902SQ20071019183
公開日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2007年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月15日
發(fā)明者兵 晁, 陸東方 申請(qǐng)人:徐州正菱涂裝有限公司