专利名称：钢结构防腐工艺的制作方法
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防腐工艺。
背景技术：
曝露在野外环境中的钢结构，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钢结构本体不被锈蚀。但当钢结构表面的防腐涂层性能较差而破损时，也会使钢结构本体暴露在外而产生锈蚀。钢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ο
发明内容
本发明的目的，就是为了解决上述问题，提供一种涂层的防腐效果好、使用寿命长的钢结构防腐工艺。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防腐工艺，其步骤包括表面净化处理、喷砂除锈、喷涂底漆和喷涂面漆；其特点是，还包括电弧喷铝步骤，电弧喷铝步骤设置在喷砂除锈步骤之后和喷涂底漆步骤之前；所述的电弧喷铝是采用电弧喷枪， 以电弧为热源，将纯度> 99. 5%的线状铝丝加热到熔融状态，同时用压缩空气将熔融的铝吹成雾状，并形成受约束的颗粒流，均勻喷涂在基体表面形成一层铝层。所述的电弧喷铝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，铝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. 6 0. 7Mpa。所述的电弧喷铝采用分层喷涂，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；喷涂完成后形成的铝层厚度控制在120 μ m 240 μ m,表面粗糙度控制在Rz40 90 μ m。所述的喷砂除锈采用带棱角钢砂，砂粒大小控制在0. 5-2. Omm,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。所述的喷涂底漆和喷涂面漆分别采用高压无气喷涂设备进行喷涂，压力控制在 0. 50 0. 60Mpa,喷涂距离控制在70 200mm，喷枪与基体表面的角度控制在45度至90 度，喷枪均勻移动速度控制在300 400mm/s。采用本发明的钢结构防腐工艺，其防腐涂层与钢结构基体的结合力强，平均达到 12. OMpa,大大高于国家标准，能达到长效防腐的目的而且改善了结构的外观。
具体实施例方式本发明钢结构防腐工艺的具体实施步骤如下第一步准备阶段包括对施工环境、工程规模等的调查，和各种施工设备的准备。
第二步表面净化处理喷砂除锈前，首先检查施工对象(如钢梁及其它钢结构)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，达到GB 11373-89规范要求。第三步喷砂除锈 喷砂除锈是关系钢梁及其它钢结构防腐涂装效果的主要因素之一。为了达到Sa3 级的喷砂除锈标准，喷砂磨料采用带棱角钢砂。砂粒大小控制在0. 5-2. Omm,含水率小于 1%，且清洁干净，符合GBl 1373-89规定(回收砂要清洁、晒干、筛选)。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。喷砂除锈Sa2. 5级，且表面清洁度达到Sa3级，喷砂除锈Sa3级要求粗糙度为 Rz60-100 μ m,钢砂颗粒为0. 5-2. 0mm。达到GB8923-88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°C，基面实际温度高于露点温度5°C。喷砂质量检测，采用223数字型表面粗糙度测量仪器进行测量。喷砂除锈效果达到无锈迹、无污垢、无氧化皮、无油垢油脂、无灰尘及其它污染，基体表面呈现均勻的灰白色金属光泽，粗糙度为Rz25-100 μ m。第四步电弧喷铝(铝层厚度达到120μπι 240μπι)钢梁等钢结构基体表面喷砂处理后要尽快进行电弧喷铝施工，避免二次污染。间隔时间最好不超过12小时。 喷涂用的线状铝丝，铝纯度彡99. 5 %，线材直径在02.0 03.0，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，符合GB/T3190-96标准。电弧喷涂时喷涂角度大于60°，距离控制在150 200mm，喷枪均勻移动速度控制在300 400mm/s，铝丝的输送速度控制在1 4m/min。喷涂铝层采用分层喷涂，前一层与后一层的喷涂方向必须形成45度至90度的交叉，以保证涂层的均勻与高粘结性。喷铝完成后涂层表面粗糙度一般在Rz40 90 μ m之间。喷铝过程中，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°C，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°C< 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；根据铝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。保证正常的气体压力对铝层的膜厚公差和附着力质量控制都十分重要。
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。第五步铝层质量检测 包括外观检查、厚度检查和涂层结合强度(结合力)。外观检查要求铝金属层颗粒细密、厚薄均勻，不得有固体杂质、气泡、孔洞、裂缝等。厚度检查要求铝层厚度在Α+20μm Α-30μm之间(其中A为设计要求厚度)，使用磁性测厚仪检测，测量部位随机。(铝涂层为颗粒状的堆积层，比重比铝金属实体轻很多，涂层中颗粒间多空隙，涂层表面粗糙，涂层厚度公差较大，这是一种客观存在；选择恰当的铝涂层厚度十分重要，涂层太厚易引起涂层剥离。原因是铝涂层与基体材料的热膨胀系数不一样，造成两者间收缩量不同从而产生内应力。随着涂层厚度增加，涂层中内应力也相应增加，黏结强度下降，当这种内应力超过它的黏结强度时，涂层就出现剥离现象。)第六步喷涂环氧封闭底漆和聚氨酯面漆钢梁等基体表面喷铝后，要在基体表面尚有余温时进行喷涂封闭底漆，因此喷涂底漆准备工作要提前完成，时间间隔不得超过5h。喷涂底漆前，电弧喷涂层表面不得有污染和水气等；封闭涂装应在露点温度3°C 以上，相对湿度85%以下进行，雨雪天气应停止施工。封闭涂装应先进行手工预涂，涂刷所有焊缝、边角、死角及不易喷涂的部位，以保证这些部位有足够的膜厚(梁段的对接焊缝处每侧50mm范围内待拼装完成后涂装)，然后采用高压无气喷涂设备进行喷涂。封闭漆喷涂以后，应有一定的固化时间，保证涂层实干、无漏漆、无流挂、无鼓泡、 无污染杂质，厚度、附着力符合要求，然后再喷涂聚氨酯面漆。压缩气体不能含有油气，而且要干燥，气体压力稳定，大致在0.50 0.60Mpa。喷涂距离大致保持在70 200mm范围内。喷涂时喷枪与钢梁等基体表面应成直角方向，无法垂直的部位斜度不宜小于 450C ；喷枪均勻移动，速度为300 400mm/s。喷涂环境温度大约10 35°C，应严防基体表面结露；基体表面温度高于空气露点 3°C以上，相对湿度在85%以下，风力太大影响操作时也应停止喷涂作业。喷涂严禁在雨、雪或结露等天气下进行。喷涂环境要求清洁无尘或少尘。第七步质量检测包括外观检查、厚度检查和涂层结合强度(粘合力)等(见第五步)。封闭底漆和面漆要求平整、均勻、清洁，漆膜无气泡、裂纹，无流挂、脱落、漏漆等缺陷。面漆颜色与比色卡相一致。第八步清理现场，完工本发明的有益效果是，该涂层与钢结构基体的结合力高，平均达到12.0Mpa，大大高于国家标准，使用寿命超过50年。
权利要求
1.一种钢结构防腐工艺，其步骤包括表面净化处理、喷砂除锈、喷涂底漆和喷涂面漆； 其特征在于还包括电弧喷铝步骤，电弧喷铝步骤设置在喷砂除锈步骤之后和喷涂底漆步骤之前；所述的电弧喷铝是采用电弧喷枪，以电弧为热源，将纯度≥ 99. 5 %的线状铝丝加热到熔融状态，同时用压缩空气将熔融的铝吹成雾状，并形成受约束的颗粒流，均勻喷涂在基体表面形成一层铝层。
2.如权利要求1所述的钢结构防腐工艺，其特征在于所述的电弧喷铝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，铝丝的输送速度控制在1 4m/min ；电弧电压控制在M 34V，电弧电流控制在 100 300A，压缩空气压力控制在0. 6 0. 7Mpa。
3.如权利要求1所述的钢结构防腐工艺，其特征在于所述的电弧喷铝采用分层喷涂， 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；喷涂完成后形成的铝层厚度控制在120 μ m 240 μ m,表面粗糙度控制在Rz40 90 μ m。
4.如权利要求1所述的钢结构防腐工艺，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. Omm,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。
5.如权利要求1所述的钢结构防腐工艺，其特征在于所述的喷涂底漆和喷涂面漆分别采用高压无气喷涂设备进行喷涂，压力控制在0. 50 0. 60Mpa,喷涂距离控制在70 200mm,喷枪与基体表面的角度控制在45度至90度，喷枪均勻移动速度控制在300 400mm/s。
全文摘要
本发明提供了一种钢结构防腐工艺，其步骤包括表面净化处理、喷砂除锈、电弧喷铝、喷涂底漆和喷涂面漆。电弧喷铝是采用电弧喷枪，以电弧为热源，将纯度≥99.5％的线状铝丝加热到熔融状态，同时用压缩空气将熔融的铝吹成雾状，并形成受约束的颗粒流，均匀喷涂在基体表面形成一层铝层。采用本发明的钢结构防腐工艺，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，能达到长效防腐的目的而且改善了结构的外观。
文档编号C23C4/08GK102154608SQ20101010939
公开日2011年8月17日 申请日期2010年2月11日 优先权日2010年2月11日
发明者刘盅会, 宋逸, 崔海波, 张长华, 李仁兰, 李春香, 王勇, 王瑞言, 魏巍 申请人:上海建冶科技工程股份有限公司