热喷铝电弧喷铝技术在钢架桥上的应用--江苏新大高空工程有限公司

1、腐蚀环境分析
桥架受阳光、风沙、雨雪、霜露及一年四季的温度和湿度变化作用，其中大气中的氧和水分是造成桥架腐蚀的重要因素，引起电化学腐蚀。
2、钢架桥在环境中有NH3、H2S、SO2、尿素粉尘等腐蚀性物质，这些物质对暴露在空气中的桥架会造成不同程度的腐蚀。化肥厂对桥架曾采用醇酸磁漆防腐和过氯磺化聚乙烯涂料防腐等方法，效果不佳，仅一年桥架就又出现锈蚀现象。为使桥架外防腐层寿命延长，决定采用热喷涂铝技术对桥架进行防腐。
3、热喷涂铝技术在桥架上的应用
   为了减少腐蚀的发生，使桥架的使用寿命增长。在总结以往桥架防腐蚀经验的基础上，针对其腐蚀环境的特点，采用热喷涂铝层封闭及涂装结构对桥架进行防腐。
3.1  涂层结构及特点
热喷涂铝技术是采用燃烧火焰作为热源，将铝材加热到塑态和熔融状态，在高速气流的加速作用下，材料呈雾化的颗粒冲击到喷砂处理的钢铁基体表面上，形成喷铝涂层。
喷铝层制备完成后，通常还要用防腐涂料封闭（或涂装）处理，以封闭金属层的孔隙，进而提高了涂层的防护性及装饰性能。喷铝涂层加有机防腐涂料进行封闭，构成长效防腐结构，使用寿命可达20～30年以上，维修次数少，节省大量的维修费和原料费用。
金属铝具有很好的耐大气腐蚀的特性。在钢铁构件上喷铝，铝是负电位，与钢铁形成牺牲阳极保护作用，涂层本身也具有良好的抗腐蚀性能，另外涂层中金属微粒表面形成致密的氧化膜，也起到防腐蚀的作用。
3.2  喷铝工艺
桥架喷铝采用火焰喷涂工艺。桥架表面进行喷砂除锈处理，除锈等级Sa2.5级，喷铝用SGP-1型高速喷枪，工艺参数如表1所示。
表1  火焰喷涂工艺参数
工艺参数        调节范围        工艺参数        调节范围
氧气压力，MPa        0.4~0.5        空气压力，MPa        0.5~0.6
氧气流量，L/h        800~900        喷涂距离，mm        100~150
乙炔压力，MPa        0.07~0.09        喷涂角度        60°-90°
乙炔流量，L/h        700~800
铝熔点660℃，密度2.72kg/m3，喷铝用线材规格Φ1.6mm，抗腐蚀性气体，延伸性好，可喷涂较厚涂层。在喷涂过程中，喷涂温度、熔滴对基体表面的冲击速度及形成涂层的材料的性能构成了喷涂技术的核心。从某种说，温度越高，速度越快，越有利于形成优异的涂层。其被加热，熔化或半熔化，形成细小而分散的熔滴，冲向基体表面，被击成扁平的叠状小片，先前生成的扁片又被后来者所覆盖，很快就形成由很多扁平罗叠而成的覆盖层，即为喷涂层。桥架喷铝层厚度为120μm以上。
3.3  封孔剂的选用
对喷铝涂层来说，封孔是一项必要的后处理过程。火焰喷涂所沉积的涂层孔隙范围相当大，燃气----氧焰涂层有时高达15%。当喷铝涂层暴露于大气、蒸汽、化学活性物质、腐蚀气体环境中时，孔隙引入腐蚀元素，使涂层与基体发生化学侵蚀，导致涂层失效。在这种情况下，必须对喷铝层进行封孔。
为了达到良好的封孔效果，封孔剂必须满足下列要求：⒈足够高的渗透性；⒉耐化学溶剂的作用；⒊能经受一定的机械作用；⒋在工作温度下性能稳定；⒌不能与涂层或基体发生化学反应；⒍不降低涂层或基体金属的性能；⒎施工时保证安全。
对大颗粒尿素装置电缆桥架喷铝层采用环氧树脂涂料做封孔剂，涂刷两道，涂层表面要求干燥、清洁，自然固化后，即可组装使用。
4  喷涂工艺的比较
喷铝涂层与钢基体结合力牢固，涂层寿命长，长期经济效益好，工艺灵活。喷铝涂层加防腐涂料封闭，可大大延长涂层的使用寿命。从理论和实际应用效果来看，喷铝涂层是防腐涂料的最好底层。金属喷涂层与防腐涂料的复合涂层的防护寿命较金属喷涂层和防腐涂料防护层二者寿命之和还要长，是单一涂料防护层寿命的数倍。

涂层系统        　　　　　涂层厚度μm        使用寿命（年）        年平均维持费（元/m2）
氟碳涂料        　　　　　　250        　　　　　20        　　　　　　30
热喷涂铝层封闭及涂装      120+50        　　　　30        　　　　　12
环氧富锌底漆
环氧云铁中间漆
丙烯酸聚氨酯面漆        　　250        　　　　　10       　　　　　　　20
一般醇酸防腐涂料        　　150        　　　　　4        　　　　　　　30
5  结  论
5.1  喷铝涂层采用环氧树脂涂料做封孔剂。
5.2  热喷涂铝技术常采用的结构是：铝喷涂层与防腐涂料涂层的复合涂层结构防护。
5.3  喷铝复合涂层在桥架上应用长期经济效益好，年平均维持费低，寿命长。