熱噴涂涂層工業(yè)應(yīng)用介紹

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1、熱噴涂涂層工業(yè)應(yīng)用介紹隨著涂層新材料和新工藝的不斷涌現(xiàn)，熱噴涂涂層已在國民經(jīng)濟各個工業(yè)部門廣泛地應(yīng)用。加之現(xiàn)代計算機技術(shù)、傳感測試技術(shù)、自動化及機器人技術(shù)、真空技術(shù)與熱噴泉涂技術(shù)的結(jié)合和滲透，使得熱噴涂技術(shù)的深入發(fā)展和工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)均有大幅度的進步和提高。對未來熱噴涂發(fā)展的方向以及市場與工業(yè)規(guī)模的預(yù)測為：技術(shù)附加值高、效益好的如生物工程，航空航天，工、模具，電子工業(yè)等，但規(guī)模相對較小；要求成本低的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)如汽車工業(yè)和鋼結(jié)構(gòu)，但技術(shù)附加值低；應(yīng)用面最廣的仍是機械工業(yè)，包括石油化工、輕紡、能源、冶金、航空、汽車等也均屬此范疇。熱噴涂技術(shù)能賦予各類機械產(chǎn)品，特別是關(guān)鍵零部件許多特種功能涂層，形成

2、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)具有的綜合作用，真正做到了“好鋼用在刀刃上”，是材料科學(xué)表面技術(shù)發(fā)展的一個方向。但熱噴涂技術(shù)僅通過涂層在機械產(chǎn)品基體表面獲得一定的特殊功能，而不能代替基材或提高產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性能。鋼鐵長效防腐蝕涂層由于鋅、鋁、鋅鋁、鋁鎂涂層的電極電位均負于鋼鐵，故對鋼鐵結(jié)構(gòu)能起到陰極保護作用。從20世紀40年代起，國外已將它們噴涂于鋼鐵構(gòu)件上作為長效抗腐涂層。國內(nèi)自70年代起開始推廣應(yīng)用，迄今成功的實例不勝枚舉。目前大面積鋼結(jié)構(gòu)噴涂鋅、鋁涂層一般采用電弧噴涂工藝，局部輔助以氧乙炔火焰線材噴涂補遺。現(xiàn)在國內(nèi)每年采用熱噴涂大面積施工工程均在數(shù)百萬平方米以上。鋼結(jié)構(gòu)噴鋅、鋁長效防護涂層的應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域??應(yīng)

3、用實例鋼結(jié)構(gòu)塔架??廣播電視發(fā)射塔，高壓輸電鐵塔，微波通訊發(fā)射塔，海上導(dǎo)航燈塔，鋼結(jié)構(gòu)建筑塔架等水工鋼結(jié)構(gòu)??大型水閘門，大壩鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋件，防污柵欄，供水塔，高層建筑飲用水箱，碼頭鋼樁，大型水處理塔等橋梁??鋼結(jié)構(gòu)橋梁，鋼管混凝土拱橋，斜拉索橋梁鋼筋、鋼繩及鞍座，立交橋鋼廂梁，橋梁的拉桿、護欄石油儲運??罐車，罐船，球罐，儲槽，油箱化工??碳化塔，熱交換器，循環(huán)水槽及管道，煙囪等大型機械??龍門吊車，電站風(fēng)機、除塵器，消聲器，原子反應(yīng)堆外圍設(shè)備，標誰件退火鋼包，煤礦井筒框架等艦船及海洋??艦船船體及甲板，煙囪，艦載炮塔，雷達天線，船內(nèi)動力機房，油艙，淡水艙，海洋平臺，桅桿等城市設(shè)施??人行天

4、橋，高速公路隔離護欄，大型體育館鋼結(jié)構(gòu)，燈桿，鋼制門窗，給排水地下球鐵鑄管，天然氣管道等鋅、鋁、鋅鋁、鋁鎂涂層用于長效防護雖然均能大幅度提高鋼結(jié)構(gòu)抗環(huán)境腐蝕能力，但根據(jù)涂層材料的性能以及所應(yīng)用的環(huán)境對象也有所選擇。如鋅在常溫下電位負于鋼鐵、可作為犧牲陽極的陰極涂層保護鋼鐵。但當(dāng)環(huán)境溫度高于60℃時，鋅的電極電位發(fā)生了逆轉(zhuǎn)，僅而比鋼鐵正，失去了陰極保護作用。其次，僅用噴涂層保護鋼鐵是不夠的，由于噴涂層存在孔隙，腐蝕介質(zhì)的侵蝕，縮短了涂層應(yīng)有的防護壽命。在噴涂層表面施加與其性能匹配又能適應(yīng)環(huán)境的有機涂層進行封孔和復(fù)合保護，使金屬基體完全與環(huán)境腐蝕介質(zhì)隔離，能成倍地延長鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命。典型應(yīng)用事

5、例如下。（1）大型水工鋼結(jié)構(gòu)閘門水工閘門及其鋼結(jié)構(gòu)輔助設(shè)施是熱噴涂大面積防護應(yīng)用最廣的對象?；诿绹附訉W(xué)會19年的環(huán)境腐蝕試驗和我國正在進行尚未完成的30年大氣腐蝕試驗已表明；熱噴涂鋅、鋁及其合金涂層是迄今對鋼鐵抗蝕防護壽命最長的工藝技術(shù)。法國塞納河上的攔水壩鋼結(jié)構(gòu)自1930年噴鋅防護至今已歷經(jīng)大半個世紀，效果十分明顯。我國江蘇三河閘鋼結(jié)構(gòu)閘門自1950年采用噴鋅防護，至今完好無損。大型水利樞紐葛洲壩工程建設(shè)至1984年開始對其閘門鋼結(jié)構(gòu)及預(yù)埋件采用熱噴涂技術(shù)防護。例如大江沖砂弧形閘門以及船閘內(nèi)浮桶滑道預(yù)埋件，噴涂面積達3000多平方米，涂層設(shè)為"噴涂鋅、鋁途層（120um）+WHD840

6、1(90um),環(huán)氧改姓聚氨脂漆+環(huán)氧瀝青涂料（90um),"至今歷時17年之久，噴涂層依然完好無損。舉世矚目的三峽工程達28萬t，基本上采用電弧噴涂和高壓無氣噴涂保護，施工保護面積十分巨大，目前處于干濕交替環(huán)境的閘門已固定采用熱噴涂技術(shù)防護。（2）橋梁鋼結(jié)構(gòu)橋梁所處環(huán)境基本上屬大氣腐蝕環(huán)境，大部分橋梁鋼結(jié)構(gòu)在建設(shè)時期所有的部件均可在工廠內(nèi)進行噴涂預(yù)保護，僅少量拼裝部分在現(xiàn)場進行噴涂再保護。大部分鋼結(jié)構(gòu)橋梁，尤其是公路橋梁維修周期長。且現(xiàn)場維修難度大，故要求達到15-20年的一次防護壽命。1993年經(jīng)專家反復(fù)審查并通過驗收的三峽對外交通專用公路鋼管混凝土拱橋鋼結(jié)構(gòu)件長效防護復(fù)合涂層，一致認為

7、：拱橋鋼管采用噴涂鋁涂層（約120μm）+WHD8406環(huán)氧*性聚氨胺底漆（約40μm）+WH8401環(huán)氧*性聚氨脂面漆（約60μm）構(gòu)成的長效防腐蝕復(fù)合涂層經(jīng)過拉壓高變應(yīng)力6max/6min=50.4/-0.155.3mpa條件下100萬次疲勞實驗后，其結(jié)合強度、耐腐蝕性能與指標仍然滿足GB/T9793-1997標準的要求?？深A(yù)計該涂層系統(tǒng)有效使用年限可達20年以上，此復(fù)合涂層體系和電弧噴涂施工工藝可用于現(xiàn)