钢结构热喷锌铝及其复合涂层

钢铁表面热喷涂铝或锌一、热喷涂介绍1、热喷涂技术是一种材料表面保护和强化的新技术，它是以气体、液体燃料以及电弧、等离子弧作热源，将金属、合金、陶瓷、金属陶瓷、塑料等粉末或丝材、棒材加热到熔化或半熔化状态，借助于火焰推力或压缩空气喷射而粘附到预先经过表面处理的工件表面形成涂层，赋予工件以耐磨、耐腐蚀、抗高温、耐氧化、隔热、绝缘等特性，以达到提高工件性能、延长设备使用寿命的一种技术。

由于该技术工艺及涂层材料选择范围十分广泛，操作简便灵活，特别适合于现场施工和工件局部修复，因此，热喷涂技术不但是新设备预保护的有效方法，而且是现场维修有效而经济的手段。

2、热喷涂原理：热喷涂是指一系列过程，在这些过程中，细微而分散的金属或非金属的涂层材料，以一种熔化或半熔化状态，沉积到一种经过制备的基体表面，形成某种喷涂沉积层。

涂层材料可以是粉状、带状、丝状或棒状。

热喷涂枪由燃料气、电弧或等离子弧提供必需的热量，将热喷涂材料加热到塑态或熔融态，再经受压缩空气的加速，使受约束的颗粒束流冲击到基体表面上。

冲击到表面的颗粒，因受冲压而变形，形成叠层薄片，粘附在经过制备的基体表面，随之冷却并不断堆积，最终形成一种层状的涂层。

该涂层因涂层材料的不同可实现耐高温腐蚀、抗磨损、隔热、抗电磁波等功能。

3、定义:热喷涂是指采用氧—乙炔焰、电弧、等离子弧、爆炸波等提供不同热源的喷涂装置，产生高温高压焰流或超音速焰流，将要制成涂层的材料如各种金属、陶瓷、金属加陶瓷的复合材料、各种塑料粉末的固态喷涂材料，瞬间加热到塑态或熔融态，高速喷涂到经过预处理（清洁粗糙）的零部件表面形成涂层的一种表面加工方法。

我们把特殊的工作表面叫“涂层”，把制造涂层的工作方法叫“热喷涂”，它是采用各种热源进行喷涂和喷焊的总称。

4、用途:这在高速气流的作用下使之雾化成微细熔滴或高温颗粒，以很高的飞行速度喷射到经过处理的工件表面，形成牢固的覆盖层，从而使工件表面获得不同硬度、耐磨、耐腐、耐热、抗氧化、隔热、绝缘、导电、密封、消毒、防微波辐射以及其他各种特殊物理化学性能。

钢结构腐蚀类型及防护方法钢结构建筑具有施工便捷、抗震性能好、可回收等优点，但钢结构易锈蚀，了解防腐类型及防护是非常有必要的。

以下是小编为你整理推荐钢结构腐蚀类型及防护方法，希望你喜欢。

钢结构的腐蚀类型钢结构腐蚀类型有大气腐蚀，局部腐蚀和应力腐蚀。

(1)大气腐蚀钢结构受大气腐蚀主要是由空气中的水和氧等的化学和电化学作用引起的。

大气中的水汽在金属表面形成电解液层，空气中的氧溶于其中作为阴极去极剂，二者与钢构件形成了一个基本的腐蚀原电池。

钢构件表面受大气腐蚀形成锈层后，腐蚀产物会影响大气腐蚀的电极反应。

(2)局部腐蚀局部腐蚀在钢结构建筑中最常见，主要是电偶腐蚀、缝隙腐蚀。

电偶腐蚀主要发生在钢结构不同金属组合或者连接处，其中电位较负的金属腐蚀速度较快，而电位较正的金属受到保护，两种金属构成了腐蚀原电池。

缝隙腐蚀主要在钢结构不同结构件之间、钢构件与非金属之间存在的表面缝隙处，当缝隙宽度可让液体在缝内停滞时发生，钢结构缝隙腐蚀最敏感的缝宽为0.025～O.1mm。

(3)应力腐蚀在某一特定的介质中，钢结构不受应力作用时腐蚀甚微，但受到拉伸应力后，经过一段时间构件会发生突然断裂。

由于这种应力腐蚀断裂事先没有明显的征兆，所以往往造成灾难性后果，如桥梁坍塌、管道泄漏、建筑物倒塌等。

根据钢结构腐蚀机理，其腐蚀是一种不均匀的破坏，腐蚀的发展很快，钢结构表面一旦发生腐蚀，腐蚀的蚀坑会由坑底向纵深迅速发展，使钢结构产生应力集中，而应力集中又会加快钢材的腐蚀，这是一种恶性循环。

腐蚀使钢材的抗冷脆性能下降、疲劳强度降低，导致承重构件在无明显的变形征兆下突然发生脆性断裂，造成建筑物倒塌。

钢结构腐蚀防护方法1、使用耐候钢介于普通钢和不锈钢之间的低合金钢系列，耐候钢由普碳钢添加少量铜、镍等耐腐蚀元素而成，具有优质钢的强韧、塑延、成型、焊割、磨蚀、高温、抗疲劳等特性;耐候性为普碳钢的2~8倍，涂装性为普碳钢的1.5~10倍。

同时，它具有耐锈，使构件抗腐蚀延寿、减薄降耗，省工节能等特点。

电镀锌、热浸镀锌与热喷锌的原理与应用范围区别电镀锌钢铁在空气、水或土壤中很容易生锈，甚至完全损坏。

每年因腐蚀造成的钢铁损失约占整个钢铁产量的1/10，另一方面，为使钢铁制品与零件表面具有某种特殊功能，同时赋予其表面装饰性的外观，所以，一般采用电镀锌的方式对其处理。

一、原理：由于锌在干燥空气中不易变化，而在潮湿的空气中，表面能生成一种很致密的碱式碳酸锌薄膜，这种薄膜能有效保护内部不再受到腐蚀。

并且当某种原因，使镀层发生破坏而露出不太大的钢基时，锌与钢基体形成微电池，使钢基体成为阴极而受到保护。

二、性能特点：1、锌镀层较厚，结晶细致、均匀且无孔隙，抗腐蚀性良好；2、电镀所得锌层较纯，在酸、碱等雾气中腐蚀较慢，能有效保护钢基体；3、锌镀层经铬酸钝化后形成白色、彩色、军绿色等，美观大方，具有一定的装饰性；4、由于锌镀层具有良好的延展性，因此可进行冷冲、轧制、折弯等各种成型而不损坏镀层。

三、应用范围：随着科学技术生产的发展，电镀工业所涉及的领域越来越广泛。

目前，电镀锌的应用已遍及国民经济的各个生产和研究部门。

例如，机器制造、电子、精密仪器、化工、轻工、交通运输、兵器、航天、原子能等等，在国民经济中有重大意义。

热浸镀锌：一、概述：在各种保护钢基体的涂镀方法中，热浸锌是非常优良的一种。

它是在锌呈液体的状态下，经过了相当复杂的物理、化学作用之后，在钢铁上不仅镀上较厚的纯锌层，而且还生成一种锌一铁合金层。

这种镀法，不仅具备了电镀锌的耐腐蚀特点，而且由于具有锌铁合金层。

还具有电镀锌所无法相比拟的强耐蚀性。

因此这种镀法特别适用于各种强酸、碱雾气等强腐蚀环境中。

二、原理：热镀锌层是锌在高温液态下，分三个步骤形成的：1、铁基表面被锌液溶解形成锌—铁合金相层；2、合金层中的锌离子进一步向基体扩散形成锌铁互溶层；3、合金层表面包络着锌层。

三、性能特点：（1）具有较厚的致密的纯锌层覆盖在钢铁表面上，它可以避免钢铁基体与任何的腐蚀溶液的接触，保护钢基体免受腐蚀。

热喷涂锌、铝防腐蚀涂层的典型应用一、抗大气腐蚀涂层的应用钢结构厂房、钢箱梁桥、电视铁塔、大楼天线、送变电站、钢制灯杆等户外钢结构,这些钢构件因长期暴露在大气中,受到气候变化和日晒雨淋，表面迅速氧化，生成一层三氧化二铁，严重影响钢结构的强度及使用寿命。

为防止钢结构表面的氧化，以往一般都采用油漆保护，其防腐年限一般在3-5年,因此需要经常性进行维修、保养,常见的方法就是拷铲油漆，耗费大量人力物力。

现采用钢结构表面喷锌、喷铝工艺加以保护，防腐年限可达30年以上无需保养。

如在锌铝涂层外再加油漆封闭,则防腐年限更长。

钢结构表面只有喷锌、喷铝后,才能真正起到阳极保护作用，从而达到钢结构长效防腐之目的.因此国家许多重大工程及市政项目被指定采用该工艺。

如：长江三峡永久闸门、上海东方明珠电视塔、杨浦大桥主护杆、广州市内环高架钢梁、上海证券大厦钢结构天线、浦东机场路共同沟爆气管道、上海南桥50万千瓦变电站等等,以确保重大工程的百年大计。

二、抗水腐蚀涂层钢制水闸门是水力发电站、水库中控制水量的主要钢结构，它一部分长期浸没水中，表面受到微生物侵蚀(如钉蝎的吸附，其排泄物呈酸性)。

另一部分长期暴露在大气中，特别是水线部分，受到冲浪和水面上漂浮物的冲击，同时又受到涨潮、落潮的影响，使这部份钢结构表面经常干湿交替,特别容易生锈。

现在采用线材喷锌、喷铝工艺,大大提高了钢闸门的耐蚀性，比原来采用的油漆工艺防腐年限提高5~6倍。

三、喷锌、喷铝工艺与同类工艺性能比较(热镀锌工艺)1、热镀锌工艺预处理采用酸洗、磷化工艺，工件表面会有酸、碱液的残余物，留下了腐蚀的隐患，使热镀锌层容易产生脱落。

喷锌、喷铝工艺预处理采用喷砂工艺，故工件表面非常清洁毛糙,表面喷锌、喷铝后不会产生由内向外的腐蚀,从而不会产生锌层脱落现象。

2、热镀锌工艺有一定的温度，约440℃左右,故工件热镀后会产生变形；而喷锌、喷铝工艺喷涂时的温度很低，工件表面温度＜80℃，因此工件不变形。

铝和锌的热喷涂热喷涂这一术语涵盖了在基材表面上用金属、合金、塑料、碳化物以及各种氧化物的熔化液滴进行喷涂的多种工艺。

金属处理一词也是用于描述这些工艺的。

在可以通过热喷进行喷涂的约250种物质中，金属仅占了一小部分，尽管如此，从防腐的角度来看金属却是非常重要的。

在这些金属中，铝和锌占据了主要地位。

热喷涂技术应用的突破出现在20世纪60年代，当时的航空产业对具有极端属性的保护涂料提出了需求。

在热喷涂前，基材表面必须达到完全清洁。

钢材表面必须用尖锐的磨料进行喷砂处理，达到Sa 3（或者Sa 2½ - 3）。

不得出现油脂，而且在整个喷涂过程中必须保持该清洁度。

还可以指定表面轮廓，通常采用的是定义为R y = 50-85 （有时为80 – 120）μm的系数。

所采用的工艺和介质如下：火焰喷涂（使用丝状金属）金属涂料的熔化热源是燃烧的气体。

最常用的是乙炔和丙烷，但也可以使用氢气、稳定化的甲基乙炔、液化天然气以及其他工业气体。

为了保持燃烧，所有上述气体都应与氧气进行混合。

根据所使用的气体，火焰温度将在1900到3100o C间变化。

乙炔的高温火焰足以熔化钢材以及其它以丝状送入的金属/合金。

丙烷只能用于熔点较低的介质的热喷，如锌、铝和铅等。

要使金属丝周围达到相同的温度，通常就要通过气体火焰中心处的火焰喷嘴来进料。

燃烧的气体自身是无法将熔化的金属蒸发并运输到基材的，因此应供给压缩空气。

压缩空气通过火焰喷嘴和外罩之间的开口送入，通过对火焰的包围、限制和引导使金属丝仅有末端被熔化。

随后，熔化的金属就会被压缩空气蒸发并喷射在基材表面上。

金属丝是通过进料装置送入喷枪的，喷枪由压缩空气涡轮和进料滚筒构成。

进料速度可以进行调节。

喷枪通常距离基材表面12-20cm。

火焰喷涂（使用粉末状金属）这种工艺也被称为高速火焰喷涂，是一种较新的工艺。

其工作原理包括，高能丙烷火焰（混合氧气）将金属颗粒熔化并喷射在基材表面上。

颗粒速度约为800-1100m/s，而火焰温度约为2700o C。

热镀锌、热喷锌、电弧喷铝的比较一、热镀锌、热喷锌、电弧热喷铝的介绍热镀锌热镀锌又称为热浸镀锌，他是在高温下把锌锭融化，在放入一些辅助材料，然后把金属结构件浸入镀锌槽中，使金属构件上附着一层锌层。

热镀锌的优点在于他的防腐能力强，镀锌层的附着力和硬度较好。

缺点在于价格较高，需要大量的设备和场地，钢结构件过大不易放入镀锌槽中，钢结构件过于单薄，热镀又容易变形。

工艺过程工件→脱脂→水洗→酸洗→水洗→浸助镀溶剂→烘干预热→热镀锌→整理→冷却→钝化→漂洗→干燥→检验热喷铝目前热喷铝应用较多的是线材火焰喷涂和电弧喷涂两种方法，该项目采用线材火焰喷涂。

线材火焰喷涂是研制早、应用早、技术成熟的热喷涂方法，其特点是轻便、灵活、机动性好，因此在该项目中应用尤为合适。

该方法采用氧-乙炔焰作为热源，喷涂材料为铝线材。

工艺过程除油脱脂→喷砂除锈（Sa2.5 Rz 40-60μm）→热喷铝→表面清理→喷铝检测→喷涂或刷涂密封涂层电弧喷铝电弧喷涂技术就是通过专用电源，使带电的耐腐蚀金属丝材产生电弧熔化，在1/1000—1/10000秒内，熔融金属的高温液滴被压缩空气喷吹、雾化、喷涂至预先喷砂除锈的钢铁构件表面，形成纯度高、结合力强的机械—冶金结合喷涂层，它对活泼的钢铁基体具有阴极保护作用。

然后在该喷涂层上均匀涂敷具有抑制腐蚀作用的专用封闭剂，它不仅能进一步隔绝腐蚀介质侵蚀基体钢铁，同时使电弧喷涂金属层与封闭涂层界面阻抗增大，耐腐蚀性能大为增强。

工艺过程：除油脱脂→喷砂除锈（Sa2.5 Rz 40～100μm）→电弧喷铝→封闭→喷涂面漆二、热喷锌与热镀锌工艺性能和价格分析比较1、热喷锌涂层和热镀锌镀层与钢铁基体结合力大小的比较热喷锌工艺钢铁基体采用喷砂除锈，基体表面具有一定的粗糙度（达40~60um），使得基体表面电化活化能力增加，大部分锌涂层以金属键的形式与钢铁基体表面结合。

浸镀锌工艺钢铁基体采用酸洗除锈，基体表面较光滑，而钢铁基体表面还将残留有害离子，影响镀层与基体结合力。

金属的热喷锌(铝)防腐、有机涂料防腐、热浸镀锌防腐的工艺性能及经济效益比较传统的防腐技术是在防护对象表面刷（或喷）一层涂料（油漆、树脂等）。

随着表面防腐工程技术的发展，尤其是随着热喷涂技术的发展，这种新型的防腐技术逐步显示出其强大的生命力。

从多年的施工实践和建设单位反馈的信息及相关的理论研究表明，大型钢结构的长效防腐，就目前的表面工程防腐蚀技术来看，热喷涂技术是最佳的选择。

•工艺性能比较（见表）方法特点金属热喷涂(Al或Zn)有机涂料热浸镀(Zn或Al)防护期一般30-40年,最长60年一般3-5年,最长15年与基体结合力十分牢固不牢固,易脱落比较牢固老化与变质一般不会老化变质易老化变质一般不会老化变质涂层耐磨与冲刷性好差好施工周期不存在固化干燥期,施工周期短,现场施工方便需固化干燥期,施工周期长,现场施工较繁施工周期短,表面色不均匀使用温度喷Al一般可在550℃下使用,经扩散处理可在900℃下使用一般不超过120℃400℃下使用施工报价(一次性投资) 100－150元/m2 5－30元/m2 1800-2000元/T另喷锌(或铝)与热镀锌在工艺性能上存在差别的原因分析：１、镀（或喷）前钢结构表面处理喷锌采用喷砂处理，粗糙度一般40-60um；镀锌采用酸洗，钢表面基本没有粗糙度，而且钢表面还将残留有害离子，影响镀锌层与基体结合力。

理论研究表明，锌层与钢结构结合力与钢表面粗糙度成正比，拉力实验证明喷锌层与钢结构结合力比热镀锌要高。

２、镀层厚度浸镀锌层易流挂，镀层薄厚不均，热喷锌（或铝）一般不存在这种现象。

３、外观色泽浸镀锌由于镀槽温度、浸镀时间、浸镀批数不易控制，外观色泽深浅不一，每批不同部位，批与批都不一样，而热喷锌（或铝）则色泽一致。

４、对钢结构内部的影响热镀锌由于镀液温度高（大量液体锌包容），易使钢结构变形，破坏其内部组织结构，影响钢结构使用性能。

热喷锌是液体锌直接喷到钢结构表面，钢结构温度较低，对钢结构内部力学性能没有影响。

一、抗大气腐蚀涂层的应用钢结构厂房、钢箱梁桥、电视铁塔、大楼天线、送变电站、钢制灯杆等户外钢结构，这些钢构件因长期暴露在大气中，受到气候变化和日晒雨淋，表面迅速氧化，生成一层三氧化二铁，严重影响钢结构的强度及使用寿命。

为防止钢结构表面的氧化，以往一般都采用油漆保护，其防腐年限一般在3-5年，因此需要经常性进行维修、保养，常见的方法就是拷铲油漆，耗费大量人力物力。

现采用钢结构表面喷锌、喷铝工艺加以保护，防腐年限可达30年以上无需保养。

如在锌铝涂层外再加油漆封闭，则防腐年限更长。

钢结构表面只有喷锌、喷铝后，才能真正起到阳极保护作用，从而达到钢结构长效防腐之目的。

因此国家许多重大工程及市政项目被指定采用该工艺。

如：长江三峡永久闸门、上海东方明珠电视塔、杨浦大桥主护杆、广州市内环高架钢梁、上海证券大厦钢结构天线、浦东机场路共同沟爆气管道、上海南桥50万千瓦变电站等等，以确保重大工程的百年大计。

二、抗水腐蚀涂层钢制水闸门是水力发电站、水库中控制水量的主要钢结构，它一部分长期浸没水中，表面受到微生物侵蚀(如钉蝎的吸附，其排泄物呈酸性)。

另一部分长期暴露在大气中，特别是水线部分，受到冲浪和水面上漂浮物的冲击，同时又受到涨潮、落潮的影响，使这部份钢结构表面经常干湿交替，特别容易生锈。

现在采用线材喷锌、喷铝工艺，大大提高了钢闸门的耐蚀性，比原来采用的油漆工艺防腐年限提高5~6倍。

三、喷锌、喷铝工艺与同类工艺性能比较(热镀锌工艺)1、热镀锌工艺预处理采用酸洗、磷化工艺，工件表面会有酸、碱液的残余物，留下了腐蚀的隐患，使热镀锌层容易产生脱落。

喷锌、喷铝工艺预处理采用喷砂工艺，故工件表面非常清洁毛糙，表面喷锌、喷铝后不会产生由内向外的腐蚀，从而不会产生锌层脱落现象。

2、热镀锌工艺有一定的温度，约440℃左右，故工件热镀后会产生变形;而喷锌、喷铝工艺喷涂时的温度很低，工件表面温度<80℃，因此工件不变形。

3、采用热镀锌工艺，工件受镀槽长×宽×高的限制;而采用喷锌、喷铝工艺则工件没有限制。

国家标准《热喷涂金属和其他无机覆盖层锌、铝及其合金》征求意见稿）编制说明武汉材料保护研究所二O 一O 年三月国家标准《热喷涂金属和其他无机覆盖层锌、铝及其合金》（征求意见稿）编制说明一、国内概况及制订本标准的目的随着现代工业的飞速发展，作为一种经济且有效的防腐手段，热喷涂锌、铝及其合金越来越广泛地应用于各种腐蚀环境。

由于各设计及生产单位水平参差不齐，热喷涂涂层产品质量很不稳定，必需有一个统一的标准来规范涂层设计、制备及检验，使热喷涂层设计、生产及检验有章可循，有规可依。

只有严格按照相应的热喷涂规范来施行，才能得到合格的热喷涂涂层。

从五十年代起，欧美发达国家就相继制订了喷锌、喷铝标准。

七十年代，国际标准化组织制订了ISO 2063：1973《金属涂层——钢铁的抗腐蚀防护——喷涂金属锌和铝》；九十年代，修订颁布了ISO 2063：1991《金属和其他无机覆盖层——热喷涂——锌、铝及其合金》；进入21世纪，又修订颁布了ISO 2063：2005《热喷涂——金属和其他无机覆盖层——锌、铝及其合金》。

在我国，1988年参照采用ISO 2063《金属涂层——钢铁的抗腐蚀防护——喷涂金属锌和铝》制订了GB 9793-88《热喷涂锌及锌合金涂层》、GB 9794-88《热喷涂锌及锌合金涂层试验方法》、GB 9795-88《热喷涂铝及铝合金涂层》、GB 9796-88《热喷涂铝及铝合金涂层试验方法》四个国家标准。

1997年，参照ISO 2063：1991等效制订颁布了GB/T 9793-1997《金属和其他无机覆盖层热喷涂锌、铝及其合金》。

使用多年效果良好。

为使我国热喷涂专业水平与国际接轨，现参照新修订的ISO 2063：2005制订了本国家标准，本标准对热喷涂锌、铝及合金涂层的生产及应用具指导作用；对热喷涂行业整体水平的规范和提高具有积极的推动作用；对促进与国际间的经济技术合作与交流将具有不可替代的作用。

二、任务来源本标准列入“中机联标〔2009〕534号”《2009年第二批国家标准制修订计划——机械工业部分》，项目编号：20091732－T－604。

钢结构热喷锌铝及其复合涂层1、热喷锌、喷铝热喷锌、喷铝技术是采用燃烧火焰、电弧等离子弧等作为热源，将喷涂材料加热到塑态和熔融状态，同时再高速气流的加速作用下，使材料呈雾化的颗粒束冲击到经过预处理的集体表面上，随之激冷并不断层积二形成涂层的工艺方法。

喷涂层制备完成后，通常还要进行封闭（或涂装）处理，以封闭涂层的空隙，进而提高涂层的防护及装性能。

金属锌和铝均具有很好的耐大气腐蚀特性。

喷涂锌在钢铁构件上，锌使负电位和钢形成牺牲阳极保护作用，从而钢铁基体得到保护。

目前大气防护金属喷涂层更多地倾向于喷涂铝涂层。

金属喷涂防护涂层有如下特点：（1）涂层与基体集合牢固，涂层寿命长，长期经济效益好。

（2）工艺灵活，适用于重要的大型及难于维护的钢铁结构的长效防护且可现场施工。

（3）涂层经封闭及涂装处理，可大大处长涂层的防护寿命，从理论和实际应用的效果来看，热喷锌或喷铝的涂层是涂装涂层的最好底层底层，二者结合起来既形成金属喷涂层与涂装涂层的复合涂层。

此复合涂层的防护寿命较金属喷涂层和涂料防护层二者寿命之和还要长，常为单一涂料防护层防护寿命的数倍。

（4）施工工艺要求严格，表面处理必须达到Sa3级，要求有专业熟悉操作工人。

工程施工周期较长。

喷铝工艺参数：喷枪型号：SQP-1型高速气喷枪铝粉：3mm，铝纯度>98%气体压力：乙炔0.05～0.08MPa氧气0.55～0.60MPa空气0.5～0.55MPa走线速度：2.2～2.4m/min喷枪与工艺的相对运动速度：20～25m/min喷枪与工件的之间距离：130～150mm喷枪与工件角度在90°±2°之间2、重防腐涂料配套体系涂料的选择重防腐长效涂料是由底漆、中间漆和面漆构成。

底漆：重防腐长效涂料系统中，多采用无机或有机富锌涂料作底漆。

因富锌涂料底漆组分中，含有大量的金属锌，除具有良好的屏蔽性及渗入焊接处等优点外，有牺牲阳极保护作用。

无机富锌漆具有耐水、耐盐雾、耐潮湿、耐侯特点。

水工钢结构件热喷涂锌-不锈钢阶梯涂层工艺及应用分类：喷涂技术时间：2006-3-30 23:29:41摘要:介绍了热喷涂锌不锈钢阶梯涂层的施工工艺及工程应用情况。

与单独喷锌或喷不锈钢试样进行了水下对比试验,结果表明,喷涂阶梯涂层试样水下耐蚀和抗破坏效果显著。

因防护期长,所以周期单位造价低。

认为这种复合喷涂层有良好的应用前景。

关键词:热喷涂阶梯涂层工艺1 引言金属热喷涂是利用某种形式的热源将金属喷涂材料加热,使之形成熔融状态的微粒,这些微粒在动力的作用下,以较高的速度冲击并沉附在基体表面上,形成具有一定特性的金属涂层的方法。

水工钢结构件等基体材料的表面,经过热喷涂技术处理,被“点铁成金”、“戴盔穿甲”,得到了具有一定厚度的耐腐蚀、耐磨蚀的金属保护涂层,从而使水工钢结构件达到耐蚀、耐磨的作用。

随着科技的不断发展,热喷涂技术日臻完善,可供选用的金属喷涂材料已研制开发出上百种,锌、不锈钢是其中常用的材料。

不锈钢涂层具有耐磨损、保护周期长的特点;而锌涂层不仅具有覆盖、耐腐蚀作用,更重要的是具有阴极保护功能(原电池原理)。

上述两种金属涂层各有优势,若将二者在同一工件基体上叠加使用,先用锌涂层作为底层,再用不锈钢涂层作为面层,最终形成阶梯涂层,运用到水工钢结构件中,就能获得既经济,又满意的防腐蚀效果。

2 热喷涂锌+热喷涂不锈钢阶梯涂层工艺流程简介整个工艺流程见图1（略）。

2.1 钢结构表面处理(喷砂除锈打糙)热喷涂金属阶梯涂层防腐蚀工艺的除锈打糙和喷锌、喷不锈钢一样,首先由空压机提供喷砂动力、压力一般为4～5ｋｇ/ｃｍ2。

在压缩空气的作用下,将经过筛选的带有棱角的石英砂(颗粒为 0.5～1 5ｍｍ)高速冲击工件表面,经处理后的基体表面凹凸不平,处理后的表面应达到Ｓａ2.5级,该流程结束后采用目测、图片对比等方法检测。

2.2 热喷涂锌主要设备有:压缩空气系统;氧气、乙炔系统;金属气喷枪及胶管等。

工作原理是:喷枪中的压缩空气作为原动力,在驱动装置推动下,锌丝通过喷嘴,在氧乙炔焰的加热下,成为熔融体,借压缩空气使之雾化成微粒并喷射到工件上,形成热喷涂锌保护层。

热喷铝涂层在钢结构长效防腐蚀工程中的应用热喷铝涂层在钢结构长效防腐蚀工程中的应用一、引言钢结构广泛应用于建筑、桥梁、海洋工程等领域，但由于钢材容易受到腐蚀的影响，使得钢结构的使用寿命受到限制。

为了延长钢结构的寿命并提高其耐腐蚀性能，热喷铝涂层被广泛应用于钢结构长效防腐蚀工程中。

二、热喷铝涂层的特点热喷铝涂层是利用高温将铝材熔化后以高速喷射到钢结构表面形成的一层保护层。

热喷铝涂层具有以下特点：1. 高耐腐蚀性：热喷铝涂层形成的铝氧化物层具有良好的耐腐蚀性能，能够有效阻止氧、水和其他腐蚀介质对钢结构的侵蚀。

2. 均匀性好：热喷铝涂层可以在整个钢结构表面形成均匀的保护层，覆盖性能好，能够保证钢结构的整体防腐蚀性能。

3. 良好的附着力：热喷铝涂层与钢结构表面形成牢固的结合，不易剥落，能够长期保持其防腐蚀性能。

4. 耐高温性：热喷铝涂层能够在高温环境下保持其稳定性，不易发生脱落或变形。

三、热喷铝涂层在钢结构长效防腐蚀工程中的应用1. 建筑领域：热喷铝涂层广泛应用于建筑领域的钢结构，如大型体育场馆、商业综合体等，能够有效延长建筑的使用寿命，提高建筑的抗腐蚀性能。

2. 桥梁工程：桥梁作为重要的交通工程设施，经常处于恶劣的环境中，容易受到潮湿气候和盐雾腐蚀。

热喷铝涂层能够在桥梁表面形成均匀的保护层，有效防止钢结构的腐蚀。

3. 海洋工程：海洋环境中的氯离子、盐雾等对钢结构的侵蚀非常严重，容易导致钢结构的腐蚀和疲劳破坏。

热喷铝涂层能够形成良好的防腐蚀层，提高钢结构的耐久性和抗腐蚀性能。

4. 石油化工领域：石油化工设备常常处于腐蚀性介质的侵蚀之下，使用热喷铝涂层可以有效提高设备的耐腐蚀性能，延长设备的使用寿命。

四、热喷铝涂层的施工方法1. 表面处理：在施工热喷铝涂层前，需要对钢结构表面进行充分的清洁和处理，去除锈蚀、污垢等，以保证热喷铝涂层的附着力。

2. 热喷涂：通过专业的热喷涂设备，将铝材加热至熔化状态后喷射到钢结构表面，形成均匀的保护层。

热喷涂金属阶梯涂层钢结构防腐新技术热喷涂金属阶梯涂层是一种新型的钢结构防腐技术，其原理是利用高温喷涂将金属粉末或线材喷射到钢结构表面，形成一层致密、耐腐蚀的金属涂层，从而实现钢结构的防腐功能。

热喷涂金属阶梯涂层技术具有以下几个优点：1) 高温喷涂过程中，金属粉末或线材在喷涂枪头中熔化，通过高速气流将其喷射到钢结构表面，形成一层均匀、致密、无孔洞的金属涂层。

这种金属涂层具有极高的附着力和耐腐蚀性能，可以有效防止钢结构受到氧化、腐蚀和化学损伤。

2) 热喷涂金属阶梯涂层技术可以选择多种金属材料进行喷涂，如锌、铝、镍、铬等，可以根据不同的工作环境和防腐要求选择不同的金属材料，从而实现钢结构的多层保护。

这种多层防腐涂层可以有效地提高钢结构的抗腐蚀性能和寿命。

3) 热喷涂金属阶梯涂层技术可以实现快速、连续、自动化喷涂，可以高效地完成大面积钢结构的防腐处理。

相比于传统的刷涂和浸渍涂层技术，热喷涂技术具有更高的施工效率和质量保证。

4) 热喷涂金属阶梯涂层技术具有环保性能。

喷涂过程中金属粉末或线材被熔化后形成均匀的涂层，没有溶剂挥发和有机物释放现象，不会对环境造成污染。

同时，热喷涂涂层的使用寿命长，不需要频繁的维护和补涂，也减少了对环境的影响。

热喷涂金属阶梯涂层技术的应用范围非常广泛。

首先，它可以用于各类基础设施建设中的钢结构防腐，如桥梁、石化设备、电力设备等。

其次，热喷涂涂层还可用于海洋工程和海上设施的防腐，可以有效抵御海水的腐蚀和氯离子的侵蚀。

此外，热喷涂金属阶梯涂层还可用于石油和天然气工业中的防腐，承受高温和高压环境的腐蚀。

总体来说，热喷涂金属阶梯涂层技术在工业领域的应用前景非常广阔。

虽然热喷涂金属阶梯涂层技术具有很多优点，但也存在一些挑战和需要解决的问题。

首先，热喷涂技术需要专业的设备和操作人员，投资成本相对较高。

其次，由于金属粉末和线材的成本较高，热喷涂涂层的价格也相对较高。

此外，热喷涂涂层对钢结构的表面处理要求较高，需要进行除锈和清洁处理，以保证涂层的附着力和质量。

中华人民共和国国家标准GB/T9793--2019金属和其他无机覆盖层热喷涂锌、铝及其合金Metallic and other inorganic coatings—Thermal spraying—Zinc、Aluminium and their alloy2019-07-25批准2019-02-01实施国家质量技术监督局发布中华人民共和国国家标准金属和其他无机覆盖层 GB/T9793-2019热喷涂锌、铝及其合金Metallic and other inorganic coatings—Thermalspraying—Zinc、Aluminium and their alloy1范围本标准规定了防腐蚀用热喷涂锌、铝及其合金涂层的特性和试验方法。

本标准适用于对钢铁表面施加热喷涂锌、铝及其合金涂层进行防腐蚀保护。

本标准不适用于对损伤表面的修复。

也不适用于热喷涂锌、铝及其合金之外的其他金属涂层，但其中的一些规定，对其他金属涂层也有效，若供需双方协商认可，也可采用。

2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

本标准出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB 470-1983 锌分类及技术条件GB l031一1995 表面粗糙度参数及其数值(neq ISO 468一1982)GB 3190—1982 铝及铝合金加工产品的化学成分GB 4956—1985 磁性金属基体上的非磁性覆盖层厚度测量磁性方法(eqv ISO 2178—1982)．GB 6462—1986 金属和氧化物覆盖层横断面厚度显微镜测量方法(eqv IS0 1463一1982)GB 6819—1985 溶解乙快GB 8923—1988 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级（eqv ISO 8501／1—1988）GB ll373—1989热喷涂金属件表面预处理通则(eqv DIN 8567—1984)GB ll374—1989热喷涂涂层厚度的无损测量方法(neq ISO 2064—1990)GB ll375—1989热喷涂操作安全JB／T 5077—1991热喷涂常用术语JB／T 6973—1993热喷涂操作人员考核要求JB／J 8427—1996钢结构腐蚀防护热喷涂锌、铝及其合金涂层选择与应用导则3 定义本标准采用GBll374中的下述定义：3.1 主要表面按使用和外观要求必须喷涂的表面，包括已喷涂和待喷涂的表面。

钢结构表面喷铝喷锌防腐原理、优势及应用一、钢结构喷铝喷锌防腐的原理钢结构喷铝喷锌防腐技术中尤以电弧喷涂应用最为普遍，其应用前景也更为广泛。

电弧喷涂防腐原理是利用电弧喷涂设备，对两根带电的金属丝(如锌、铝等)进行加热、熔融、雾化、喷涂形成防腐涂层，外加有机封闭涂层的长效防腐复合涂层该涂层的显著特点是：具有较长久的耐腐蚀寿命其防腐寿命可达到50年以上同时该防腐涂层在30年使用期内无须其它任何防腐维护;30年以后的维护，仅须在电弧喷涂层上刷封闭涂料;无须重新喷涂，实现一次防腐，涂层经久有效。

电弧喷涂层与金属基体具有优良的涂层结合力(可达10Mp以上)，金属喷涂层以机械镶嵌和微冶金与基体金属相结合，在轻微的弯曲、冲击或碰撞下也能确保防腐涂层不脱落、不起皮、结合牢固、防腐长久有效，这一点是其它任何表面防腐涂层无法达到的。

钢结构喷铝喷锌防腐涂层原理为阴极保护，在腐蚀环境下，即使防腐涂层局部破损，仍具有牺牲自己保护钢铁基体之效果。

涂层(阳极)与钢铁基体(阴极)的面积比1;而富锌涂料的阳极与阴极比都1，其保护效果和结合力也远远低于电弧喷涂防腐涂层。

二、钢结构喷铝喷锌防腐的技术优势电弧喷涂同火焰喷涂相比，由于采用了电能代替气体燃烧，大大提高了工作效率和工作安全性，特别是电弧喷涂机械化设备的出现，电弧喷涂技术已完全可以满足桥梁建设工期的需要，且电弧温度远高于火焰，涂层结合力也远大于火焰喷涂，因此涂层质量也完全可以满足长效防腐的需要。

美国由于人工费用高，使用电弧喷涂防腐施工的费用甚至低于重防腐油漆。

经过几十年的考验证明，喷涂技术是钢铁结构长效防腐的最好方法，这个结论已经得到世界许多国家的政府部门和工程界的认可。

三、钢结构喷铝喷锌防腐的施工工艺一般电弧喷涂设备由整流电源、控制装置、喷枪、金属丝盘架或送丝装置、压缩空气供给系统等组成。

金属丝盘架和压缩空气供给系统与线材火焰喷涂相同。

电弧喷锌、喷铝工艺参数除与喷涂材料有很大关系外，还取决于使用的设备和生产效率的要求。

中华人民共和国国家标准GB/T9793--2019金属和其他无机覆盖层热喷涂锌、铝及其合金Metallic and other inorganic coatings—Thermal spraying—Zinc、Aluminium and their alloy2019-07-25批准2019-02-01实施国家质量技术监督局发布中华人民共和国国家标准金属和其他无机覆盖层 GB/T9793-2019热喷涂锌、铝及其合金Metallic and other inorganic coatings—Thermalspraying—Zinc、Aluminium and their alloy1范围本标准规定了防腐蚀用热喷涂锌、铝及其合金涂层的特性和试验方法。

本标准适用于对钢铁表面施加热喷涂锌、铝及其合金涂层进行防腐蚀保护。

本标准不适用于对损伤表面的修复。

也不适用于热喷涂锌、铝及其合金之外的其他金属涂层，但其中的一些规定，对其他金属涂层也有效，若供需双方协商认可，也可采用。

2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

本标准出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB 470-1983 锌分类及技术条件GB l031一1995 表面粗糙度参数及其数值(neq ISO 468一1982)GB 3190—1982 铝及铝合金加工产品的化学成分GB 4956—1985 磁性金属基体上的非磁性覆盖层厚度测量磁性方法(eqv ISO 2178—1982)．GB 6462—1986 金属和氧化物覆盖层横断面厚度显微镜测量方法(eqv IS0 1463一1982)GB 6819—1985 溶解乙快GB 8923—1988 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级（eqv ISO 8501／1—1988）GB ll373—1989热喷涂金属件表面预处理通则(eqv DIN 8567—1984)GB ll374—1989热喷涂涂层厚度的无损测量方法(neq ISO 2064—1990)GB ll375—1989热喷涂操作安全JB／T 5077—1991热喷涂常用术语JB／T 6973—1993热喷涂操作人员考核要求JB／J 8427—1996钢结构腐蚀防护热喷涂锌、铝及其合金涂层选择与应用导则3 定义本标准采用GBll374中的下述定义：3.1 主要表面按使用和外观要求必须喷涂的表面，包括已喷涂和待喷涂的表面。