鋼結(jié)構表面及涂裝的新工藝

1、種鋼結(jié)構表面處理及涂裝的新工藝摘要：一種鋼結(jié)構表面處理及涂裝的新工藝、尸、前言隨著我國鐵路運輸幾次大提速 , 對鐵路機車車輛的設計、生產(chǎn)水 平的要求也越來越高。 產(chǎn)品升級換代成了各鐵路機車車輛制造廠的當 務之急。機車車輛用鋼結(jié)構的設計越來越多地采用優(yōu)質(zhì)的高性能鋼板 傳統(tǒng)鋼結(jié)構的表面處理及涂裝工藝已經(jīng)不能適應生產(chǎn)發(fā)展的要求 , 迫 切需要找到一種滿足設計和工藝要求的表面處理新工藝。2 表面處理及涂裝工藝的要點鋼結(jié)構涂裝前 , 為了使涂層與基 體具有良好的粘結(jié)性能 , 必須對待涂裝的鋼材表面及附近區(qū)域進行預 處理。首先 , 其表面必須潔凈 , 不允許有灰塵、油污、水漬或其它污垢 和疏松氧化物。其次

2、,噴涂時, 涂層與基體的結(jié)合一般以機械結(jié)合為主 因此,在不影響噴涂質(zhì)量的前提下 , 涂層與基體應盡可能地增大接觸 面積, 適當?shù)拇植诙扔兄谔岣咄磕じ街?, 延長涂層的壽命。 有關資 料介紹：醇酸涂料用于手工表面除銹，其涂層的使用壽命為23a,噴 砂處理達Sa2.5級的使用壽命可為10a。鋼材表面預處理質(zhì)量直接影 響涂裝工程表觀質(zhì)量及涂層使用壽命 , 而鋼結(jié)構表面處理的清潔度以 及粗糙度直接影響到涂層的使用壽命。 為盡可能增大涂層與基體的接 觸面積 , 一般采用機械粗化和噴砂粗化的方法。機械粗化包括噴丸處 理、人工打磨和拋光處理。噴砂粗化是選用直徑為1 2mn干燥且有棱角的黃砂或石英砂 ,

3、利用壓縮空氣將砂粒從噴砂槍的槍嘴高速噴射 到鋼材表面 , 利用砂粒的沖擊和摩擦作用 , 將鋼材表面的氧化皮、鐵 銹、油漆膜、油脂等污物除去 , 同時獲得具有一定粗糙度表面的工藝 方法。一般來說, 鋼材等級越高 ,對其表面處理要求越高。 經(jīng)噴砂處理 的鋼結(jié)構表面 , 表面積約為不進行噴砂處理鋼材表面積的 90 倍, 大大 增加了涂層與基體之間的接觸面積。這對有些涂料涂膜 , 特別是無機 富鋅類涂料涂膜的附著力影響極大。3 原工藝存在的問題以前 , 對機車車輛鋼結(jié)構用鋼材 （包括板材 和型材 ）進行表面處理的方法 , 一種是只進行簡單的除銹 , 經(jīng)冷、熱加 工后 , 組焊成鋼結(jié)構 , 再對鋼結(jié)構表

4、面噴涂底漆。 這種工藝方法經(jīng)多種 車型的現(xiàn)場應用 , 證明防腐效果欠佳。 另一種工藝方法是 , 鋼材表面先 經(jīng)過化學處理 （ 一般是磷化處理 ）, 之后直接噴涂底漆 , 然后再組焊成鋼結(jié)構。其缺點是常常出現(xiàn)底漆與磷化膜配套性不好的問題 , 導致底 漆附著力降低等現(xiàn)象。 再有,近年來還采用一種工藝方法 , 鋼材先進行 噴砂處理,然后直接噴涂底漆 , 也存在防腐差的問題 ,甚至影響到下一 道工序。4 新工藝方案的確定針對原工藝存在的問題 , 為達到工藝、 設計 的要求,同時兼顧工藝的繼承性和延續(xù)性 , 以上述理論為依據(jù) ,通過試 驗, 決定采用噴砂和預涂底漆相結(jié)合的表面處理及涂裝工藝。4.1 試驗

5、材料(1) 底材樣板 : 選擇近年來常用的優(yōu)質(zhì)富鉻鋼板 (N4003), 規(guī)格為 1 50mM 80mM 1.5mm共 24 塊。 油漆：1 預涂底漆 : 選用磁鐵環(huán)氧酯防銹漆。由于經(jīng)過預處理的鋼材在組焊 成鋼結(jié)構時 , 需要經(jīng)過焊接和切割、 打磨等工序 , 其漆層表面不可避免 地存有大量劃痕和脫落等缺陷 , 所以選擇目前機車車輛鋼結(jié)構常用的 耐高溫、 受熱影響小、 防腐性能強的磁鐵環(huán)氧酯防銹漆作鋼材表面的 預涂底漆。2 底漆 ： 選用磷酸聚氨酯底漆。鋼結(jié)構組焊成形后 , 為了修補其表面缺 陷, 同時也為下一步刮膩子或涂面漆做準備 , 一般需要對鋼結(jié)構再噴 涂 1 遍底漆。要求該底漆與下道工序

6、用的膩子和面漆配套性要好。 經(jīng) 生產(chǎn)驗證 , 磷酸鋅聚氨酯底漆完全能夠滿足此項要求。4.2試驗過程421 樣板的表面處理將樣板分為 A、B兩組， 各12塊,其中A組采用噴砂處理,B組不經(jīng)噴砂處理，僅 用 240#砂布打磨。 用有機溶劑將兩組樣板表面清洗干凈 冷風吹干, 放入干燥器。422 樣板漆膜的制備A、B組樣板各取6塊， 噴涂1道磷酸鋅聚氨酯底漆，干燥待用；再取A、B組另6 塊樣板，先噴涂1道磁鐵環(huán)氧酯防銹漆，干燥48h后，再噴 涂 1 道磷酸鋅聚氨酯底漆 ,干燥待用。423 性能試驗(1)對制備好漆膜的A組、B組樣板,分別測量厚度 ,然后做如下性能試驗 :1 附著力測 試:采用附著力測試

7、儀測試，按GB/T1720進行。2耐鹽水 性能試驗：用3%NaC溶液，按GB/T1763進行試驗。(2) 將噴涂了 2 道底漆的試板做工藝配套性試驗。(1) 附著力。涂裝后的板材防腐能力取決于涂膜附著力的大小 , 附著力越大 , 板材防腐能力越強。 由表 1 可以看出: 漆膜厚度, 經(jīng)噴砂處理的樣板比 未經(jīng)噴砂處理的厚 ; 附著力 , 經(jīng)噴砂處理的樣板不小于未經(jīng)噴砂處理 樣板的。(2) 耐鹽水性。耐鹽水性是指將樣板浸入鹽水 , 在規(guī)定的溫度下浸泡 , 觀察其被 侵蝕的程度。耐鹽水性是衡量漆膜以及材質(zhì)防腐能力的一個重要指 標。由表 1 可以看出 : 同樣經(jīng)噴砂處理和噴涂底漆 , 噴涂預涂底漆的樣

8、 板比未噴涂預涂底漆的樣板防腐能力強 ;同樣噴涂 2道底漆, 經(jīng)噴砂 處理的樣板防腐能力比未經(jīng)噴砂處理的強。(3) 工藝配套性。油漆的工藝配套性是指兩種油漆涂在一起時 , 層與層之間是否出 現(xiàn)“咬底”、脫落、起泡、起皺等現(xiàn)象。不出現(xiàn)這些現(xiàn)象 , 就說明配 套性良好?？梢钥闯?: 不管是噴砂處理的樣板還是未經(jīng)噴砂處理的樣 板, 不同漆種的磁鐵環(huán)氧酯防銹漆與磷酸鋅聚氨酯底漆工藝配套性良 好, 無起泡、“咬底”等現(xiàn)象。這說明 : 經(jīng)過噴砂處理后 , 再噴涂磁鐵 環(huán)氧酯防銹漆作為預處理的鋼材 ,組焊成鋼結(jié)構后是可以再噴涂一層 磷酸鋅聚氨酯底漆的。5 結(jié)論經(jīng)過試驗 , 最終確定了鋼結(jié)構表面處理及涂裝的新工藝 , 即采用噴砂和預涂底漆相結(jié)合的表面處理工藝 : 鋼材首先進行噴砂處 理, 增大粗糙度 , 然后再噴涂 1 道磁鐵環(huán)氧酯防銹漆作為預涂