带齿槽道长效防腐处理工艺的制作方法

本发明属于金属制品加工技术领域，具体地指一种带齿槽道长效防腐处理工艺。

背景技术：

槽式预埋件是便于安装且可调节的理想固定件，由于其规格多样，安装简单、施工安全、经济环保，可以被广泛应用于混凝土幕墙、预制混凝土板块、管道支撑系统、砖砌结构支撑等各种大型商用和民用工程上。建设供排水、热力、燃气、电力、通信、广电等市政管线集中铺设的地下综合管廊系统，以及地铁隧道等市政和交通工程也已开始大量采用槽式预埋件作为固定件。带齿槽道的锯齿与螺母和t型螺栓完全吻合，形成牢固的机械咬合，有效抵抗冲击及振动荷载，防止松动滑移，比普通槽道更受用户青睐。然而槽道内侧锯齿的防腐处理却一直未能得到有效解决，浸涂容易在锯齿处产生堆积和流挂，喷涂时锯齿处容易漏喷或厚薄不均，既影响后续紧固件的安装固定，又不能保证防腐质量，无法满足工程的使用寿命。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服上述不足提供一种带齿槽道长效防腐处理工艺。

一种带齿槽道长效防腐处理工艺，包括以下步骤：

(1)通过高温去除槽道表面油污，确保多元合金共渗过程中钢铁基体的活性铁原子与渗剂相互均匀扩散；

(2)对第一步处理后的槽道进行抛丸除锈；

(3)将渗剂和槽道置于密闭的金属容器中进行多元合金共渗；

(4)将槽道取出，对其内外表面进行吹灰处理；

(5)将混合搅拌后的铝锌基钛合金涂料均匀喷涂到槽道内外表面；

(6)对表面涂覆了铝锌基钛合金涂料的槽道放到高温固化炉中进行固化处理。

本发明所述铝锌多元合金共渗，是在一定温度条件下钢铁基体与铝、锌等多种元素充分接触，进行复杂的物理化学反应，形成冶金扩散结合的多元合金共渗层，不仅在槽道表层，更深入到金属内部30-60μm；高压吹灰工艺采用高压吹气枪，吹灰效率高，操作简单，大大节省了工艺时间；所述高铝锌基钛合金涂料采用特殊设计和改造的专用喷枪喷涂，所述喷枪的特点在于其喷头正前方设计有特殊的锥形挡板，所述锥形挡板投影面积与喷枪的喷嘴相同或略大，经喷嘴喷射出来的合金涂料快速撞击在锥面上后从不同的角度向各个方向反射，均匀的涂覆到槽道内壁及锯齿上，所述涂层厚度均匀，无漏喷及流挂现象。所述喷涂料主要成分为鳞片状铝锌钛合金粉，其中钛元素的添加显著增强了涂层的硬度和耐磨性，尤其是涂层的附着力明显增强，鳞片状结构有利于形成致密的涂层，降低孔隙率，提高防腐蚀性能。所述高铝锌基钛合金涂料处理的金属工件在特制高温固化炉中进行烘烤固化，所述固化炉升温速度快，保温效果好，保温期间其最大温差不超过1℃。通过使用温控软件使得保温期间其最大温差不超过1℃，使用的温控软件根据节点可靠性和被删除率，并对相邻节点数量进行初始化，提高了节点的资源利用率；此外还减少了集群通信流量动态调整温控节点数量和温度，能更好的适应固化温度动态变化性，减少平均响应时间，有效保证了固化结果的稳定性。上述工艺处理的金属件表面质地均匀，可根据客户要求在其表面实施各种封闭处理，附着强度极高。

附图说明

图1高温固化炉的结构示意图；

图2高温固化炉中第一固定板部分的结构放大示意图；

图3高温固化炉中第二链轮部分的结构剖视图；

图4高温固化炉中第一齿轮部分的结构俯视图；

图5高温固化炉中凹槽部分的结构放大示意图；

图6高温固化炉中转动门体关闭结构示意图；

图7高温固化炉中传动带部分的结构侧视图。

具体实施方式

实施例：一种带齿槽道长效防腐处理工艺，包括以下步骤：

(1)通过高温去除槽道表面油污，确保多元合金共渗过程中钢铁基体的活性铁原子与渗剂相互均匀扩散；

(2)对第一步处理后的槽道进行抛丸除锈；

(3)将渗剂和槽道置于密闭的金属容器中进行多元合金共渗；

(4)将槽道取出，对其内外表面进行吹灰处理；

(5)将混合搅拌后的铝锌基钛合金涂料均匀喷涂到槽道内外表面；

(6)对表面涂覆了铝锌基钛合金涂料的槽道放到高温固化炉中进行固化处理。

所述步骤(3)中多元合金共渗中的渗剂组成按质量百分比为：zn：45％-55％，ti：0.02％-0.5％，其余为al及不可避免的杂质。

所述步骤(5)中涂料按重量份数计包括以下组分：鳞片状铝锌钛合金粉100份，有机溶剂55份、纳米氧化物颗粒增强剂6份、去离子水65份、粘结剂10份，腐蚀抑制剂5份，分散剂0.6份，增稠剂2份。

所述步骤6中的高温固化炉包括基座1，所述基座1的上表面固定连接有固化炉2，所述固化炉2的内部设有固化腔3，所述固化腔3的内侧壁对称固定连接有四个支撑架4，每个所述支撑架4远离基座1的一端共同固定连接有放置架5，所述放置架5的外侧壁设有多个第一加热器6，所述放置架5上设有多个第一温度检测器7，所述固化腔3上设有第三移动板41，所述第三移动板41的内部固定连接有第一电机8，所述第一电机8的输出端焊接有第一转动轴9，且第一转动轴9贯穿第三移动板41的内侧壁并设有第一齿轮10，所述第一齿轮10啮合设有第二齿轮11和第三齿轮12，所述第二齿轮11贯穿设有第一转动板13，所述第一转动板13上设有多个第二温度检测器14，所述第三齿轮12贯穿设有第二转动板15，所述第二转动板15上设有多个第二加热器16，所述固化腔3的内侧壁对称转动连接有两个第一链轮17和第二链轮18，两个所述第一链轮17和第二链轮18均共同套设有链条19，所述固化腔3的内侧壁固定连接有固定箱48，所述固定箱48的内部设有第二电机49，所述第二电机49的输出端焊接有第二转动轴50，所述第二转动轴50贯穿设有主动轮51，所述第一链轮17上同轴设有从动轮20，两个所述从动轮20和主动轮共同套设有传动带21，所述链条19由多个滚子组成，其中一个所述滚子转动连接有转动板22，所述转动板22远离链条19的一端设有第一转轴，所述第一转轴转动连接有第二固定板23，所述第二固定板23上设有第一固定板24，所述基座1的下表面对称开设有多个凹槽25，每个所述凹槽25的内侧壁设有多个第一减震弹簧26，每个所述第一减震弹簧26远离凹槽25的一端共同固定连接有第一移动板27，所述第一移动板27上转动连接有第一转动杆28和第二转动杆29，所述第一转动杆28和第二转动杆29远离第一移动板27的一端转动连接有第二移动板30，所述第二移动板30的下表面对称固定连接有两个第二减震弹簧31，两个所述第二减震弹簧31远离第二移动板30的一端共同固定连接有吸盘32，所述固化炉2对称设有两个合页机构34，两个所述合页机构34共同设有转动门体33，所述基座1上设有真空泵40。

所述高温固化炉的控制系统包括测温节点、节点调节模块、控制中心、温速调节模块以及测温节点对应的升降温节点，升降温节点点对点对测温节点区域进行升降温，测温节点、节点调节模块、控制中心、温速调节模块以及升降温节点之间相互通过无线网络进行通讯，具体过程如下：

所述高温固化炉中的保温期间的温差控制包括以下步骤：系统初始化，启动测温节点对固化腔3中的温度进行实时检测，获得测温节点对应的固化腔3位置点的温度分布状况并传输至控制中心；

控制中心实时对比分析前后1s内每个测温节点自身的温度差是否大于0.5度，实时对比分析同一时刻相邻的测温节点温度差是否大于0.5度；

当前后1s内每个测温节点自身的温度差大于0.5度时，控制中心通过温速调节模块控制测温节点对应的升降温节点的升降温速度；

当同一时刻相邻的测温节点温度差大于0.5度时，控制中心通过节点调节模块对各个测温节点进行调整。

所述当同一时刻相邻的测温节点温度差大于0.5度时，控制中心通过节点调节模块对各个测温节点进行调整包括以下步骤：

统计测温节点将测温节点放入集合tmp中，为集合tmp中的每个测温节点tmpi设置一个相邻的测温节点tmpi+1，对相邻的测温节点tmpi+1数量进行初始化；

读取测温节点tmpi温度；

计算所有测温节点tmpi平均温度，将集合tmp中的测温节点的温度与平均温度对比，高于平均温度为过热节点、等于平均温度为平均节点和低于平均温度为过冷节点；

遍历集合tmp中的每个测温节点，根据测温节点tmpi温度和所有测温节点tmpi平均温度动态调整相邻的测温节点tmpi+1，调整规则为：

当相邻的测温节点tmpi+1属于过冷节点或过热节点时，删除测温节点tmpi+1，默认测温节点tmpi+2当前测温节点的相邻测温节点，并对已经删除的测温节点tmpi+1进行温度调节直至达到平均温度后再重新加入集合tmp中进行遍历分配；当相邻的测温节点tmpi+1属于平均节点时，默认其为当前测温节点的相邻测温节点；

统计测温节点tmpi被删除的次数，计算其被删除的频率pi；

计算集合tmp中的所有测温节点tmpi平均被删除的频率pa；

将被删除的频率pi降序排列,固化结束后对高于平均被删除的频率pa的测温节点tmpi对应的加热体节点进行更换。

所述统计测温节点tmpi被删除的次数，计算其被删除的频率pi通过以下公式实现：

其中，v1，v2，v3分别表示该测温节点上一个统计周期t1，t2，t3的被删除次数，v为测温节点被删除总次数，vk表示当前时间与相应的最近统计时刻的差值；p0表示该测温节点上一个统计周期t1的频率，f1,f2，f3分别表示测温节点上一个统计周期t1,t2,t3的删除频率。δt1表示一个统计周期t1内的当前时刻与0时的差值，δt1小于等于t1，μ是δt1与周期t1的比值，该参数调节删除节点对整个频率造成的影响，其值比较大的时候，说明删除频率比较大；

集合tmp中的所有测温节点tmpi平均被删除的频率pa过以下公式实现：

其中，n表示测温节点当前删除数，s表示集群上的测温节点总数。

所述第一固定板24上开设有第三滑槽，且第二固定板23位于第三滑槽上。

所述第一转动杆28和第二转动杆29在第一移动板27上同轴设置。

所述第三移动板41上设有内齿轮36，且第二齿轮11和第三齿轮12均啮合在内齿轮36上。

所述第二固定板23上开设有空腔37，且第一转动轴位于空腔37内。

所述凹槽25的内侧壁对称设有第一滑轨35，且第一移动板27和第二移动板30均滑动连接在第一滑轨35上，所述固化腔3的内侧壁对称设有两个第二滑轨38，且第三移动板41滑动连接在第二滑轨38上，所述固化腔3的内侧壁对称固定连接有两个挡块39，且挡块39位于第二滑轨38的正下方。

所述第一转动杆28和第二转动杆29上均转动连接有连杆42，两个所述连杆42远离第二移动板30的一端均转动连接有第一滑动块43，所述第一移动板27上对称开设有两个第一滑槽44，且第一滑动块43位于相对应的第一滑槽44中。

所述第二移动板30上开设有第二滑槽46，所述第二滑槽46上对称设有两个第二滑动块45，所述第一转动杆28和第二转动杆29远离第一移动板27的一端均转动连接在相对应的第二滑动块45上。

所述吸盘32上设有伸缩杆47，所述伸缩杆47远离吸盘32的一端固定连接在第二移动板30的下表面上。

将需要固化的金属工件放入放置架5中，关闭转动门体33，打开真空泵40，将固化炉2和固化腔3之间的空气进行抽出，使得固化炉2和固化腔3之间形成密闭真空环境；打开第一加热器6、多个第一温度检测器7、第一电机8、第二电机49、多个第二温度检测器14和第二加热器16,第一加热器6工作对金属工件进行加热，第二加热器16工作提高加热速度，使得固化腔3中温度迅速达到所需温度；多个第二温度检测器14和多个第一温度检测器7对固化腔3中的温度进行时时检测；第一电机8工作通过第一转动轴9带动第一齿轮10转动，第一齿轮10转动通过第二齿轮11和第三齿轮12带动第一转动板13和第二转动板15转动，第一转动板13和第二转动板15转动带动多个第二温度检测器14和第二加热器16绕着放置架5进行转动，第二电机49工作通过第二转动轴50带动主动轮51转动，主动轮51通过传动带21带动从动轮20转动，从动轮20转动带动第一链轮17转动，第一链轮17转动通过链条19带动第二链轮18转动，链条19在转动过程中带动转动板22移动，转动板22移动带动第二固定板23在第三滑槽上进行滑动，第二固定板23通过第三移动板41带动多个第二温度检测器14和第二加热器16进行上下移动，多个第二温度检测器14和第二加热器16上下移动和左右转动，能够对固化腔3中不同位置进行充分加热和温度检测；通过多个第一温度检测器7和多个第二温度检测器14检测的数据，调节第一加热器6和第二加热器16，确保保温期间其最大温差不超过1℃。

去除槽道表面油污，温度500℃以上；抛丸除锈，具体方法是将槽道批量挂在立式抛丸机的旋转挂架上，工作时挂架匀速旋转5-10分钟，钢丸可有效抛射到槽道的各个表面；多元合金共渗-将渗剂和槽道置于密闭的金属容器中，边加热边旋转容器，可以在400-450℃保温4-6小时，其中渗剂的主要成分为铝锌合金粉；铝锌钛合金涂料由如下质量份数的组分构成：鳞片状铝锌钛合金粉100份，有机溶剂55份、纳米氧化物颗粒增强剂6份、去离子水65份、粘结剂10份，腐蚀抑制剂5份，分散剂0.6份，增稠剂2份；固化-对表面涂覆了铝锌基钛合金涂料的槽道进行干燥处理，在温度150℃-200℃条件下至少干燥1小时。在第(6)步固化处理之后还可以根据用户要求实施各种表面封闭处理，处理后的槽道防腐性能好，中性盐雾试验3000h以上不出现红锈，满足工程寿命要求。作为优选，所述渗剂的平均粒径为15-100μm。作为优选，所述涂料中的纳米氧化物增强剂为sio2，其平均粒径为25-70nm。所述涂料制备方法如下：按上述步骤5中的配方称取原材料，先将定量的腐蚀抑制剂溶入定量的去离子水中，然后加入粘结剂、分散剂、有机溶剂，搅拌使之溶解，在搅拌状态下缓慢加入铝锌钛合金粉和纳米氧化物颗粒增强剂和增稠剂，搅拌1-2h。

相比现有的浸涂及未经改造的传统喷涂技术，本发明具有如下有益效果：涂层表面加封闭后，中性盐雾试验可达3000小时以上不出现红锈，远远超过了目前标准对槽道防腐规定的最高要求(tb/t3329-2013规定中性盐雾试验为1200小时不出现红锈)。涂层加封闭后，铜盐加速醋酸盐雾试验可达300小时以上不出现红锈，比tb/t3329-2013规定的150小时高出一倍。涂层硬度高，附着力强，施工与常规喷涂方法无异，但涂料用量更省，相比传统施工工艺，综合成本降低30％以上。涂层厚度均匀致密，成品外观均匀性好，实施各种表面封闭处理后的槽道可防腐寿命长，可满足工程寿命要求。改造后的内槽喷枪，适用性强，造价低，经济耐用。