防腐表面處理和涂裝施工所需設備介紹

防腐表面處理和涂裝施工所需設備介紹內容來源網絡，由深圳機械展收集整理！更多相關表面處理工藝展示內容，就在深圳機械展四種最常用的表面處理防腐涂料 鋼鐵制品與大氣長期接觸或進行熱處理時，其表面會覆蓋上一層銹蝕物或黑色氧化皮，其化學組成是各種鐵的氧化物。在進行各種表面處理時，必須預先除去這些氧化物。. 1 黑色金屬制品的浸蝕 鋼鐵制品與大氣長期接觸或進行熱處理時，其表面會覆蓋上一層銹蝕物或黑色氧化皮，其化學組成是各種鐵的氧化物。在進行各種表面處理時，必須預先除去這些氧化物。其方法有手工除銹、機械除銹和噴砂除銹等，而最通用的方法是采用各種酸類試劑處理來除銹。這種處理的實質是通過酸類對銹蝕物的溶解作用，以及在處理過程中酸類與金屬基體反應產生的氫氣對銹蝕物的機械剝離作用而從金屬表面將銹蝕物清洗干凈。用酸類清除表面大量氧化物的過程稱為強浸蝕，或稱為酸洗，清除表面上肉眼不易覺察的薄氧化膜的過程稱為弱浸蝕。有時在浸蝕過程中也通以電流，則稱為電化學浸蝕，電化學浸蝕既用于強浸蝕，也用于弱浸蝕，弱浸蝕一般是在強浸蝕后進入電鍍槽之前進行的，該工序之后就不允許金屬制品在大氣中停留太久，特別是金屬制品表面不應處于干燥狀態(tài)。為保證浸蝕過程順利進行，在浸蝕之前須先行除油，否則酸與金屬氧化物不能充分接觸，會使化學溶解反應受到抑制。 （1）化學強浸蝕。在黑色金屬強浸蝕中，常用的酸有硫酸、鹽酸，或兩者按一定比例混合的“混酸” 根據(jù)鋼鐵制品表面氧化物的組成和結構，當金屬制品表面只帶有疏松的銹蝕物時（其中主要是Fe2O3），可單獨用鹽酸來浸蝕，因為鹽酸對制品的浸蝕速度快，基體溶解少，滲氫程度也小些，當金屬制品表面為緊密的氧化皮時，使用硫酸浸蝕比單獨用鹽酸時的酸耗量要小些，成本也低，這是因為硫酸浸蝕時的機械剝離作用要比鹽酸的強，當金屬表面的銹和氧化皮含高價鐵的氧化物多時，可采用混合酸進行浸蝕，這樣既可發(fā)揮氫對氧化皮的撕裂作用，又可加速Fe2O3和Fe3O4的化學溶解，加速洗凈表面銹蝕物。影響強化學浸蝕效果的因素很多，其中主要是濃度、浸蝕溫度等對于清洗效果的影響。 實踐證明對應于最大浸蝕速度有一個最適宜的硫酸濃度，此值約為25%（重量）。為了減少鐵基體的損失，生產中一般使用的濃度為20%。就鹽酸而言，雖然隨著濃度增高浸蝕速度一直增加，但實驗結果表明，當鹽酸的濃度在20%以上時，基體的溶解速度比氧化物的溶解速度的增加要快得多，因此生產中很少使用濃鹽酸。為了避免鹽酸揮發(fā)損失，減少氯化氫毒氣的析出量，鹽酸濃度應控制在15%以下。當使用混酸時，多采用含10%H2SO4和10%HCl的混合液，這個比例可根據(jù)情況適當調整。溫度對化學浸蝕速度也有較大影響，溫度升高，浸蝕速度大幅度增加。為了減少基體金屬的損耗，防止酸霧的逸出，并延長設備的使用壽命，一般都不采用高溫浸蝕。當采用硫酸浸蝕時，溫度最高不超過60。當采用鹽酸或混酸浸蝕時，溫度一般不超過40。 在10 %的上述酸液中進行浸蝕，隨著使用時間的延長，浸蝕溶液的效力將逐漸降低。這是由于酸液中酸的濃度減小和溶解了的鐵的濃度增高的緣故。當溶液中剩余酸的濃度為3%5%以及鐵的含量達90g/L時，浸蝕液應予以更換。 為了減輕浸蝕過程中基體金屬的溶解，確保金屬制品的幾何尺寸和減少滲氫現(xiàn)象，在浸蝕液中應加入緩蝕劑。如在硫酸溶液中加入磷二甲苯硫脲和在鹽酸溶液中加入烏洛托品，其緩蝕效果都不錯。 （2）電化學強浸蝕 黑色金屬的電化學強浸蝕是借助于直流電進行的。金屬制品可以在陽極上處理，也可以在陰極上處理。清除銹蝕物的處理效果，主要視金屬表面上銹蝕物的組織和種類而定。對具有厚而平整的致密氧化皮的工件，直接用電化學強浸蝕，其效果是不理想的，最好先經過硫酸溶液化學強浸蝕，待氧化皮疏松之后再進行電化學處理。當氧化物是多孔且疏松時，電化學浸蝕的效率是很高的。其優(yōu)點是浸蝕速度快，酸液消耗少，且制件使用壽命長，其缺點是耗費電能。 目前在大量生產中多采用陽極浸蝕。對于形狀較復雜而幾何尺寸要求嚴格的制件，為了防止陽極浸蝕容易出現(xiàn)的過浸蝕缺陷，則可采用聯(lián)合電化學浸蝕，即先用陰極進行浸蝕，而后轉為陽極浸蝕。陽極浸蝕可除去陰極浸蝕附著于制件表面的污物。這種聯(lián)合工藝的另一優(yōu)點是可以減輕滲氫現(xiàn)象。黑色金屬陽極浸蝕時，常用的電解液是15 %H2SO4溶液，陽極電流密度為510A/dm2，操作多在室溫下進行。 （3）弱浸蝕 弱浸蝕是金屬制品進行電鍍前的最后一道預處理工序。其目的是除去制品表面上極薄的一層氧化膜，使表面呈現(xiàn)出金屬的晶體組織，其實質是金屬表面活化的過程。這個常被人們忽視的操作工序，對基體金屬與鍍層間的良好結合起著極為重要的作用。通常在金屬制品經過弱浸蝕后，應立即予以清洗，并轉入鍍槽中電鍍。所以電鍍總是在經過除油和弱浸蝕后才進行的。弱浸蝕處理的特點是浸蝕介質的濃度低，處理時間短，并多在室溫下進行。對于黑色金屬的弱浸蝕，可用化學法，也可用電化學法。采用化學法時，多使用含3%5%H2SO4或HCl的稀溶液，浸蝕0.51分鐘。采用電化學法弱浸蝕時，多用陽極處理，使用1%3%稀硫酸溶液，陽極電流密度為510A/dm2。 2 鋁及鋁合金制品的除油 鋁是兩性金屬，既能溶于酸，也能溶于堿。它在強堿性溶液中，會遭到劇烈浸蝕而生成鋁酸鹽；因此對這類金屬制品的除油，不采用強堿性溶液。通常根據(jù)其表面黏附油污的程度，可采用不同的除油工藝。若表面油污嚴重，應先選用有機溶劑除油，然后再用堿性鹽溶液化學除油。若表面油污較少時，可直接選用含少量苛性堿的除油液，或用堿性鹽溶液處理。 有機溶劑除油常用三氯乙烯或三氯乙烯與四氯乙烯的混合有機溶劑。如無這種高效能有機溶劑，且制品表面又黏附大量油污時，也可采用乳化除油法。這種方法是把除油能力低的有機溶劑，如煤油、二甲苯等與乳化劑，以及如弱堿性肥皂或三乙醇胺與油酸等形成的皂類進行必要的組合，使油污在有機溶劑溶解和乳化的雙重作用下被清洗。 3 鋁及其鋁合金制品的浸蝕 輕金屬制品的浸蝕可以用酸液，也可以用堿液。在堿溶液中浸蝕的工藝是廣泛采用的方法，此法浸蝕速度較快，在表面油污較少時，甚至可以不經過除油而直接進行堿液浸蝕。 浸蝕一般在5080下于10 %的苛性鈉溶液中進行，浸蝕時間約為兩分鐘，其作用是由于氫的強烈析出而促使非溶性污物離開金屬表面。 4 黑色金屬制品的磷化 黑色金屬表面通過化學反應生成一層非金屬的、不導電的、多孔的磷酸鹽膜的處理過程稱為磷化或磷化處理，形成的磷酸鹽膜稱為轉化膜。 磷化處理廣泛用于金屬加工成形以及防銹封存等工序中，其中作為涂層被覆表面處理的基底或前處理應用最為普遍。磷化膜具有多孔性，涂料可滲入到這些孔隙中，因而能顯著地提高涂層的附著力。此外，磷化膜又能使金屬表面由優(yōu)良導體轉變?yōu)椴涣紝w，從而抑制了金屬表面微電池的形成，有效地阻礙了金屬的腐蝕，可成倍地提高涂層的耐蝕性和耐水性，所以磷化膜已被公認為涂層被覆最好的基底。對薄板金屬制品的涂層被覆要求在被覆前100%地進行磷化處理。 按形成磷化處理劑的組成可分為，以鐵鹽為主的磷化處理，以鋅鹽為主的磷化處理及以錳鹽為主的磷化處理。作為涂層被覆表面處理的前處理，最廣泛應用的是用鋅鹽為主的磷化處理，這種處理速度快，形成的磷化膜厚度適當（13m），是涂層被覆的良好基底。鋅鹽磷化處理劑的主要組分是磷酸二氫鋅（可用氧化鋅與磷酸配制）、氧化劑（常用硝酸鹽）、催化劑（常用亞硝酸鈉、氯酸鈉和過氧化氫等強氧化劑）和一些添加劑（如三聚磷酸鈉、氟化鈉等）。以下列舉兩種磷化液的配方及工藝規(guī)范供參考。 配方一 氧化鋅工業(yè)用純度98%以上25g 磷酸工業(yè)用含量83#ml 硝酸工業(yè)用含量65Eml 碳酸鈉工業(yè)用16g 自來水70ml 此配方所制得的濃磷化液，總酸度接近500點，總酸度與游離酸度之比為71101。將此濃磷化液稀釋至磷化工藝所規(guī)定的總酸度（噴射法采用1216點），另外補充添加亞硝酸鈉0.20.3g/L，在6065下噴射處理l1.5分鐘，即可在除油和酸洗后的潔凈的鋼鐵表面上獲得結晶細致的磷化膜，磷化膜重量為2.02.5g/m2。 配方二 磷酸二氫鋅工業(yè)用10g/L 硝酸鈉工業(yè)用7g/L 硝酸鋅工業(yè)用7g/L 磷化處理時應添加亞硝酸鈉0.3g/L及三聚磷酸鈉0.1g/L。這種磷化液的總酸度為1012點，總酸度與游離酸之比為101151，磷化溫度為605，噴射磷化處理需23分鐘，磷化膜重量為2.02.5g/m2，適用于鋼鐵表面的噴射磷化處理。 上述有機溶劑除油、堿液除油、電化學除油、化學強浸蝕中，電化學強浸蝕和弱浸蝕屬于鍍層被覆表面處理的前處理，堿液除油、化學強浸蝕和磷化處理屬于涂層被覆表面處理的前處理，鋁及鋁合金的除油和浸蝕屬于表面改質處理的前處理。防腐表面處理包括工程設計、工程施工和工程管理三大塊，其目標是根據(jù)鋼結構工程的防腐蝕要求，努力做到技術上可靠、經濟上合理、施工上可行。 近幾年來，隨著鋼結構制造業(yè)的發(fā)展，涂裝工藝越來越得到各方面的重視。有的學者已將涂裝工藝與電焊工藝排在一起，被稱為鋼結構制造的兩大支柱。鋼結構的涂裝工藝已陸續(xù)步入規(guī)范操作。長期以來，ISO8501（等同GB8923）、ISO8503等國際標準，一直是涂裝工藝的指導性文件。 我國也陸續(xù)制定了有關鋼結構涂裝工藝的有關規(guī)范，如GB2705198、GB502052001、GB502122002等。原鐵道部、水利電力部等更詳細制定了有關鋼結構涂裝的行業(yè)標準，如TB/T15271995、YB/T92561996、SY/T04471996、SL151995等等。特別是最近幾年來，國際標準化委員會出臺了對涂裝工藝有指導意義的國際標準。如關于重防腐涂料和涂裝的國際標準ISO129441998，使涂裝工藝在表面處理、涂裝配套、膜厚控制、涂層使用年限的判定等方面有章可循。 鋼結