锌铝材料的热喷涂.ppt

锌、铝及其合金的热喷涂钢结构防护技术,主要内容,热喷涂技术简介防护原理与材料电弧喷涂工艺应用,1热喷涂技术简介,热喷涂技术简介个热喷涂方法概述热喷涂涂层特点热喷涂防腐,1.1热喷涂技术按热源分类,1.2火焰喷涂Flamespraying,氧乙炔火焰喷涂是最早的一种喷涂方法，具有设备简单、工艺成熟、操作灵活、投资少、见效快的特点可制备各种金属、合金、陶瓷及塑料涂层但是，涂层孔隙度较大,与基体材料的结合强度也较低,1.3电弧喷涂,两根丝状的金属材料之间产生电弧，产生的热使金属丝熔化,熔化部分由压缩空气气流雾化并喷向基体表面而形成涂层原理与电容器端面喷金相同它的高效率使得它在喷涂Al、Zn及不锈钢等大面积防腐应用方面成为首选工艺,1.4等离子体喷涂,当某种气体如氮、氩、氢及氦等通过一压缩电弧时产生电离而形成电中性的等离子体(是物质除气、液、固态外的第四态)温度高、结合强度高是制备陶瓷涂层的最佳工艺,2防护原理与材料,腐蚀原理：电化学腐蚀锌铝层的两种基本防护作用机械隔离、阴极保护金属材料选择封闭材料,2.1电化学腐蚀,阳极：氧化反应Fe2e=Fe2+阴极：还原反应1/2O2+H2O+2e=2OH-形成铁锈：2Fe2+1/2O2+4OH-=Fe2O3+2H2O,2.2机械隔离,表1铝、锌、碳钢在几种大气中的腐蚀速率,2.3阴极保护Cathodicprotection,钢与锌覆盖层构成微电池，锌的电极电位比铁较负，锌覆盖层成为牺牲性阳极(Sacrificialanode/coating)受到腐蚀，钢基体为阴极，只起传导电流的作用，受到保护铝的电极电位比锌更负，应该有更强的阴极保护作用。但有研究认为，铝表面生成的三氧化二铝薄膜使覆盖层电极电位升高，影响了铝的阴极保护作用,2.4金属材料选择,普通大气中，锌(99.9%)覆盖层的腐蚀速度较慢，而且有阴极保护作用，可得到理想的防腐效果在工业大气和海洋大气环境中，不宜选用锌覆盖层防腐,可选择铝(99%)或铝合金(如Zn-Al15,Al-Mg5)锌铝合金覆盖层可以保持锌铝各自的优点，使覆盖层有更卓越的防护性能，更长的使用寿命,锌、铝的适用环境,电弧喷涂同火焰喷涂相比，由于采用了电能代替气体燃烧，大大提高了工作效率和工作安全性喷涂层金属以机械镶嵌和微冶金方式与基体金属相结合，在轻微的弯曲、冲击或碰撞下也能确保防腐涂层不脱落、不起皮、结合牢固，防腐寿命可达到50年以上,3电弧喷涂工艺,3.1电弧喷涂工艺参数,喷涂层设计厚度与防护寿命的关系,3.2电弧喷涂防腐技术特点,防腐寿命长：是重防腐油漆的45倍、热浸镀锌的23倍与金属基体的结合力高是火焰喷涂的3倍生产效率高：是火焰喷涂的34倍涂层质量好：融化温度高，融化均匀，喷涂致密，涂层质量稳定可修复性强适合大面积防腐工程,美国焊接学会19年腐蚀实验结果,铝喷涂层厚度为0.08mm0.15mm时，可以在海水、苛刻的海洋与工业大气中提供19年以上的完全的基体金属防护未封闭的锌喷涂层厚度至少需要0.30mm，才可以在海水中提供19年以上的完全的金属防护。在苛刻的海洋与工业大气中厚度至少需要0.23mm，封闭的锌喷涂层厚度需要0.08mm0.15mm,电弧喷涂防腐技术经济效益分析,4热喷涂防腐技术的应用,桥梁工程英国的许多大桥都有25年以上的喷锌防腐蚀经验国内自90年代起，千岛湖南浦大桥、长江黄柏河大桥、下牢溪大桥、广州机场三元里立交桥、徐连高速公路邳州运河大桥水利电力工程输电铁塔水工钢结构防腐：淮河入海水道滨海枢纽、三峡水利枢纽,4热喷涂防腐技术的应用,海洋钢结构工程海军舰船、海上钻井平台石油化工设备、黄岛油库油罐浮船市政工程照明钢结构、天安门广场国旗杆、东方明珠的顶部钢结构及三套平台,4热喷涂防腐技术的应用,建筑装潢医疗卫生方面沈阳市国际商场的孔雀开屏大型壁画、生物领域用热喷涂方法，制造人工骨骼、医疗方面使用热喷涂方法制造的人工牙齿,市场开发建议,热喷涂防腐前景无疑是光明的，应该面向重点建设工程，如：跨海大桥、海上工程、水利工程（运河）