[發明專利]增強海洋結構鋼耐腐蝕疲勞性能的方法

有效

• 申請號: 201410339429.3
• 申請日: 2014-07-16
• 公開（公告）號: CN104073757A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 黃小光;曹宇光;王黎明;徐國強
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: C23C4/12
• 分類號: C23C4/12;C23C4/08;C23C4/18
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張瑾

1.一種增強海洋結構鋼耐腐蝕疲勞性能的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)、表面凈化處理

2)、噴砂除銹

3)、電弧噴涂鋅鋁合金

4)、表面清理、噴涂檢測

5)、封閉處理

6)、噴涂或刷涂密封涂層。

2.根據權利要求1所述的增強海洋結構鋼耐腐蝕疲勞性能的方法，其特征在于，表面凈化處理，具體如下：

選用X80結構鋼，檢查結構鋼工件外觀，對表面毛刺、飛邊進行打磨，采用手工或動力工具進行除銹；

處理后，結構鋼表面無可見的油脂和污垢，無附著的氧化皮、鐵銹和油漆層，除銹結果應達到國家規范ISO8501-1Sa2.5級的要求，結構鋼表面應顯示均勻的金屬光澤；表面粗糙度達到50～80μm。

3.根據權利要求1-2所述的增強海洋結構鋼耐腐蝕疲勞性能的方法，其特征在于，噴砂除銹，具體如下：

噴砂磨料采用銅礦砂或剛玉砂，有棱角，砂粒粒度為0.5～1.5mm之間，保持清潔干燥；噴砂距離保持在100～200mm內，角度保持在70～80度之間；

施工采用密閉噴砂，并有通風設施；噴砂時利用壓縮空氣，借助射吸式或壓力式噴砂裝置噴砂磨料，對基體表面實施清潔和粗化處理，直至基體表面呈灰白色金屬外觀和均勻的粗化面；壓縮空氣必須經過性能良好的油水分離器、緩沖罐以后才能進入噴槍，壓縮空氣必須保持清潔干燥，壓力保持0.5MPa；

除銹后清潔度達到Sa3級，噴砂操作從看不出表面粗糙度變化時起，再繼續噴到原噴砂時間的25％，保證粗化處理后表面粗糙度達到Rz50～100μm。

4.根據權利要求1-3所述的增強海洋結構鋼耐腐蝕疲勞性能的方法，其特征在于，電弧噴涂鋅鋁合金，具體如下：

電弧噴涂以電弧為熱源，將絲狀鋅鋁合金(鋅85％，鋁15％)加熱至熔融狀態，用壓縮氣體將鋅鋁合金吹成霧狀，形成顆粒流均勻噴涂在基體表面；噴涂所用鋅、鋁合金絲表面應光滑、無氧化、無油脂，不允許有較為嚴重的表面缺陷，線材盤繞不允許出現折彎和嚴重扭彎；電弧噴涂用鋅、鋁絲化學成分應滿足規范GB/T3190-1996《變形鋁及鋁合金成分》中1060Al的質量要求；

噴涂準備工作就緒后，接通電源，撥動送絲開關且將進退絲開關置于進絲位置，要求兩邊走絲速度一致；電弧電壓控制在25～35V，調節工作電流為150～200A，壓縮空氣壓力控制在0.6MPa左右，供氣量3m3/min,噴涂時，噴槍應盡量同工作面垂直，在無法垂直噴鍍的情況下，其夾角不得小于45；采用分層噴鍍法，每層合金膜的厚度應均勻，為50μm，前一層與后一層垂直或45度交叉噴涂；相鄰噴鍍區域要搭接1/3寬度，其分層噴鍍的時間間隔不得超過2h，構件噴涂應該是先轉角、在頂部、后平面的順序進行，應防止構件表面噴鍍層局部過后的現象；噴涂的移動速度為80～100mm/s,鋁絲走絲速度為1～2m/min。噴涂完畢后表面合金厚度達到120～240μm；停止噴涂時應先關閉進絲開關，最后關閉壓縮空氣。

5.根據權利要求1-4所述的增強海洋結構鋼耐腐蝕疲勞性能的方法，其特征在于，表面清理、噴涂檢測，具體如下：

噴涂施工后，應由專業檢查人員進行外觀、溶化程度及厚度進行檢查；外觀用目測檢查，涂層表面應無雜質、翹皮、鼓泡、裂紋、熔滴及脫皮現象為合格；如有熔滴，及時清理并修補厚度；用磁性測厚儀進行檢查，測得的任何一點厚度值，均在A+20μm～A-30μm之間(A為設計噴涂厚度)。

6.根據權利要求1-5所述的增強海洋結構鋼耐腐蝕疲勞性能的方法，其特征在于，封閉處理，具體如下：

將噴涂完畢的結構鋼工件暴露在噴涂車間24小時，噴涂層與空氣充分氧化反應，使噴涂層的空隙自然封閉；

封閉處理能有效降低噴涂層的固有空隙，增加防護效果。

7.根據權利要求1-6所述的增強海洋結構鋼耐腐蝕疲勞性能的方法，其特征在于，噴涂或刷涂密封涂層，具體如下：

密封涂層包括封閉底漆與面漆，封閉底漆采用環氧云鐵封閉底漆，面漆采用氯化橡膠；

采用高壓無氣噴涂設備進行噴涂，噴涂前保證電弧噴涂層表面無污物及水汽，噴涂壓力保持在0.5～0.6MPa，噴涂距離不能小于200mm，底漆噴涂厚度為30μm，面漆噴涂厚度為80μm；

封閉底漆噴涂完畢后再進行面漆噴涂，噴涂之前要保證前道漆完全干燥，并除去封閉漆表面的油污及雜物；

涂料層不允許有剝落、咬底、漏涂、分層現象。涂料應均勻、平整、豐滿有光澤，允許有不影響防護性能的輕微桔皮、流掛、起皺和少量顆粒雜質；封閉涂層與金屬涂層結合牢靠，劃格法達1級。噴涂中要注意保護周圍鄰近的表面，防止落塵的污染，保護好已涂過漆的表面。