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课题八 涂装前钢材表面处理,舾装教研室 袁自强,什么是表面处理? 钢材表面在涂装油漆之前用各种方式除去钢材表面的铁锈,氧化皮,旧涂层,污油,灰尘,残留焊渣等污物,并使表面形成一定的粗糙度。,为什么要进行表面处理? 油漆在覆盖在被保护材料上成为漆膜以前，仅是个半成品，只有经过施工并成为质量合格的漆膜后，才具有保护作用。但其保护寿命受到许多因素的影响。 其中影响最大的因素就是：,表面处理的质量,第一节 表面处理质量与涂层保护性能,表 各因素对涂层寿命的影响,表面预处理对涂层性能的优劣有着最为重要的作用。换句话说， 在诸多影响涂层性能的因素中，表面预处理最为重要。虽然选择 了恰当的涂层系统，但如果表面预处理没有做好，涂层的性能是 很糟糕的。工件的表面预处理工作做得好，那么涂层的质量通常 也会很好。,1. 表面处理 2. 漆膜厚度 3. 涂料种类 4. 其它因素,影 响 程 度 %,差的表面处理可以产生如 下涂层缺陷,导致保护失败 气泡 原因: 基材表面的盐,油,或水没有清理干净.,2. 剥落 原因之一: 表面粗糙度过低。,3. 剥落 原因之一: 基材表面的锈，盐,油或水等杂质没有清理干净.,4. 锈蚀 原因之一: 基材表面处理不彻底或可溶性盐超过标准.,由于表面处理不当所造成的漆膜弊病中,大部分是漆膜遭到破坏,丧失了对基材的保护性能。,结论,一、表面处理质量对涂层保护性能的影响,涂装前钢材的表面处 理俗称除锈。它不仅仅 除去钢材的铁锈，而且 还应当包括除去覆盖在 钢板表面的氧化皮、旧 涂层以及沾污的油脂、 灰尘、残留的焊渣等污 物。,表面预处理可以在两个方面为性能优良的涂层创造条件：,第一是机械方面的，为涂层提供表面粗糙度；,第二是化学方面的，使涂料的分子与钢材基体表面紧密接触。,二、钢材表面处理,1 、 克服光滑表面对涂层的不良影响,要是表面很光滑，涂层和表面之间就不会存在良好的附着力。,例如：玻璃表面上的涂层可以毫不费力地用刮刀甚至指甲来 除掉。相反，要是工件表面象砂纸那样粗糙，那末，要想把涂层 清除掉就不是一件易事。,钢材表面经喷丸处理后就会像砂纸那样粗糙，出现许许多多细 微的波峰和波谷，这就是我们常说的表面粗糙度。,涂层深入到波谷的底部，波峰就像牙齿一样把涂层紧紧地咬住。,2 、消除表面污物对涂层的有害影响,钢材表面上的污物包括：,污垢、灰尘、油脂、油、锈、氧化皮，有时候还有水汽。,要是这些污物被涂层覆盖了，涂层的机械性附着力和化学性 附着力就会受到影响，涂层就会失效。,相反，要是在涂漆前将这些污物清除干净，就可 以在工件表 面上形成一道完整的与钢材良好结合的涂层，涂层的附着力就会 得到有效的保证。附着力好的涂层就像一道有效的屏障，防止水 汽与钢材接触。,3、 清除肉眼看不见的有害物质,最有害的化学有害物是一些可溶性盐类，象氯化物和硫化物等 等。 这些化学有害物是我们肉眼无法看到的。,要是这些有害物质不被彻底清除， 它们就会使水汽穿透涂层， 到达涂层底部，造成起泡，使涂层与基材分离，钢材的腐蚀就会 加快。,在涂漆前最好用专用的现场测试器具检查一下工件表面上是否有 可溶性盐类存在 及其浓度，如果可溶性盐类的浓度超过了允许值， 就 要采取措施将它们清除干净。,第二节 钢材表面处理质量的评定,一、表面清洁度的评定,涂装前钢材表面处理质量的控制主要包括两方面的内容：,一是清洁度，二是粗糙度。,（一）国家标准涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级,1、锈蚀等级,钢材表面的四个锈蚀等级分别以A、B、C和D表示。这些锈蚀 等级其文字叙述如下：,A 全面地覆盖着氧化皮而几乎没有铁锈的钢材表面；,B 已发生锈蚀，并且部分氧化皮已经剥落的钢材表面；,C 氧化皮已因锈蚀而剥落，或者可以刮除，并且有少量点蚀的 钢材表面；,D 氧化皮已因锈蚀而全面剥落，并且已普遍发生点蚀的钢材表 面。,2、 除锈等级,钢材表面除锈等级以代表所采用的除锈方法的字母“Sa”、“St”或 “F1”表示。如果字母后面有阿拉伯数字，则其表示清除氧化皮、铁 锈和油漆涂层等附着物的程度等级。,“Be”为化学除锈等级。,1）喷射或抛射除锈,Sa1轻度的喷射或抛射除锈。钢材表面应无可见的油脂和污 垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆等附着物。,Sa2彻底的喷射或抛射除锈。钢材表面应无可见的油脂和污 垢，并且氧化皮、铁锈和油漆等附着物已基本清除，其残留物应是 牢固附着的。,Sa2.5非常彻底的喷射或抛射除锈。钢铁表面应无可见的油 脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆层等附着物，该表面应显示均匀的 金属色泽。,Sa3使钢材表面洁净的喷射或抛射除锈。钢材表面应无可见的 油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆层等附着物，该表面应显示均匀 的金属色泽。,2）手工和动力工具除锈,采用手工和动力工具，如用铲刀、手工和动力钢丝刷、动力 砂纸盘和砂轮等工具除锈，以字母“St”表示。共有两个除锈等级。,St2彻底的手工和动力工具除锈。钢材表面应无可风的油脂 和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆层等附着物。,St3非常彻底的手工和动力工具除锈。钢材表面应无可风的 油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆层等附着 物。除锈应比St2更彻底，底材显露部分的表面应具有金属光泽,3）火焰除锈,以“F1”级表示。要求钢材表面应无氧化皮、铁锈和油漆涂层等附 着物，任何残留的痕迹应仅为表面变色（不同颜色的暗影）。,4）化学除锈,以“Be”级表示。要求钢材表面无可见的油脂和污垢，酸洗未尽的 氧化皮、铁锈和油漆涂层的个别残留点允许用手工和机械方法除 去，但最终该表面应显露金属原貌，无再度锈蚀。,（二）船舶专业标准“船体二次除锈评定等级”,船用钢材在进行一次除锈后，为了防止其在船舶建造过程中的 锈蚀，均应涂上车间底漆。,涂有车间底漆的钢材经落料、加工、制成分段后，会造成一部 分车间底漆的破坏而重新锈蚀。,这些部位在进一步涂装前必须进行“二次除锈”。,船舶专业标准“船体二次除锈评定等级”（CB*3230-85）。,该标准中二次除锈前钢材表面状态和二次除锈质量等级均以文 字叙述和典型样板的照片共同确定。,1、二次除锈前钢材表面状态,W 涂有车间底漆的钢材经焊接作业后，重新锈蚀的表面。,F 涂有车间底漆的钢材经火工矫正后，重新锈蚀的表面。,R 涂有车间底漆的钢材，因暴露或擦伤而重新锈蚀，或附有 白色锌盐的表面。,2、二次除锈质量等级,P1 用动力钢丝刷和动力砂纸盘彻底地清除锈和其他污物,仅留有 轻微的痕迹,经清理后,表面应具有金属光泽。,P2 用动力钢丝刷、动力砂纸盘或并用上述工具清除几乎所有的锈和其他污物，但局部仍可看到少量锈迹。,P3 用动力钢丝刷、动力砂纸盘或手工工具清除浮锈和其他污物， 留有少量锈迹。,b1 以喷射磨料的方式彻底地清除锈和其他污物，仅留有轻微的 痕迹。,b2 以喷射磨料的方式除去几乎所有的锈和其他污物，但局部仍 可看到少量锈迹。,bs 以轻度喷射磨料的方式清除锈、锌盐和其他污物，但表面上 允许留有车间底漆和少量锈迹。,标准中，表示二次除锈前钢材表面状态的典型样板照片有4张； 表示有喷射磨料方式和用动力工具进行二次除锈后钢材表面清洁度 的典型样板照片有20张。,表 二次除锈质量等级对应关系,CB*3230钢材表面二次除锈质量等级与国家GB 8923以及 日本造船研究协会二次除锈标准的对应关系如表所示。,二、钢材表面粗糙度的评定,钢材在喷射除锈之后，由于磨料的冲击磨削作用，表面变粗糙 了，其结果有利于涂膜的附着，但如果粗糙度过大，则会引起局 部涂膜过薄，导致涂膜过早失效。,国际标准化组织ISO/TC 35/SC 12 还专门制订了国际标准 ISO 8503，用来评定喷射除锈后的钢材表面粗糙特征。,该标准由四个部分组成。,ISO 8503-1 ISO表面粗糙度比较样块的技术要求和定义。,ISO 8503-2 喷射清理后钢材表面粗糙度分级比较样块法。,ISO 8503-3 ISO基准样块的校验和表面粗糙度的测定方法 显微镜调焦法。,ISO 8503-4 ISO基准样块的校验和表面粗糙度的测定方法 触针法。,ISO比较样块各部分表面粗糙度,参照ISO 8503，我国制订了相应的国家标准GB/T13288“涂装前 钢材表面粗糙度等级的评定（比较样块法）”。,表面粗糙度基准样块由四个具有不同粗糙度的部分组合而成， 其值和误差分别如表所示。,表中G样块为喷射棱角砂类磨料而获得的表面粗糙特征的样块； S样块为喷射丸类磨料而获得的表面粗糙特征的样块。,表面粗糙度等级,标准将涂装前钢材表面经喷射清理形成的粗糙度分为“细级”、 “中级”和“粗级”三个等级。,粗糙度低于“细级”的称作“细细级”，高于“粗级”的称作 “粗粗级”。这两个延伸等级，工业上一般不使用。,表面粗糙度的评定方