熱噴涂技術及其設備研究

電弧噴涂技術就是通過專用電源，使帶電的耐腐蝕金屬絲材產生電弧熔化，在1/1000—1/10000秒內，熔融金屬的高溫液滴被壓縮空氣噴吹、霧化、噴涂至預先噴砂除銹的鋼鐵構件表面，形成純度高、結合力強的機械—冶金結合噴涂層，它對活潑的鋼鐵基體具有陰極保護作用。然后在該噴涂層上均勻涂敷具有抑制腐蝕作用的專用封閉劑，它不僅能進一步隔絕腐蝕介質侵蝕基體鋼鐵，同時使電弧噴涂金屬層與封閉涂層界面阻抗增大，耐腐蝕性能大為增強。

　　電弧噴涂防腐涂層的防腐原理為機械屏蔽和陰極保護聯合作用。當涂層發生破損、腐蝕介質存在時，金屬噴涂層能夠犧牲自己，保護鋼鐵基體不發生腐蝕；電弧噴涂長效防腐技術的突出特點

　?。?）防腐壽命長：根據不同的腐蝕環境和具體的工件特點，通過合理的涂層設計，目前電弧噴涂長效防腐涂層體系自身的耐蝕壽命達50年以上，是重防腐油漆的4—5倍，熱浸鍍鋅的2—3倍，玻璃鋼涂層的2—3倍。因此電弧噴涂防腐技術使鋼結構件的使用壽命由10～15年提高到半個世紀以上。

　?。?）與金屬基體的結合力高：電弧噴涂層與基體以機械熱鑲嵌和微冶金結合共同作用，涂層表現出較高的結合力，是火焰噴涂的3倍，大大超過了國家標準，在所有防腐涂層里結合力最高。

　?。?）生產效率高：電弧噴涂長效防腐技術同氧—乙炔火焰噴涂相比，電弧噴涂為雙絲送入，單機生產效率提高了3—4倍。

　?。?）涂層質量好：電弧噴涂加熱絲材方式為電弧加熱，絲材融化溫度高，融化均勻，噴涂致密，涂層質量穩定，對工件的熱應力沒有影響，而氧—乙炔火焰噴涂為火焰加熱，絲材融化溫度低，存在氧化、碳化等隱患，影響涂層質量。

　?。?）可修復性強：鋼結構件在加工、起吊、運輸、安裝過程中，涂層易被碰壞、劃傷，電弧噴涂技術可以進行修復，保證了防腐體系的完整性和有效性；而熱浸鋅及玻璃鋼等防腐技術本身無法進行修補，只能用噴涂或其它方法修復，勢必增加設備投資。

　?。?）普遍適應性好：電弧噴涂技術可根據腐蝕環境不同選用相應的耐蝕材料，工藝系統具有普遍適應性；熱浸鋅只能制備鋅涂層，對于復雜的腐蝕環境，單一的鋅涂層往往又難以適應，因此熱浸鋅防腐方法適應性較差。

　　2 應用說明

　　以美、英、日、捷克等先進國家為代表，對金屬進行中長效防腐的手段分別由電鍍鋅涂層、熱浸鋅涂層、氧—乙炔火焰噴鋅涂層，發展到電弧噴鋅（鋁、合金）涂層。噴涂鋅、鋁涂層用于橋梁等鋼結構件長效防腐蝕，世界各國都有很多成功應用經驗和實例，目前已發展成為一項非常成熟可靠的技術，被各國共同接受并已被標準化，對涂層適用環境、設計、材料、施工、檢查和驗收等都做了詳細的規定。

　　北美及歐洲50年代以后建造橫跨大江、大河和跨越海峽的鋼橋大多采用電弧噴涂技術防腐蝕，均取得了長效防腐蝕效果；英國的昆斯費里梅登里德第四公路大橋，在70年代是世界上最大的鋼橋，耗鋼材2萬噸，噴涂耗鋅絲一百萬磅，防腐蝕效果很好，使用了二十多年無需維修。挪威全國有很長的海岸線，各地方公路局要求鋼橋梁必須全部采用噴鋅、鋁防腐蝕。多年的使用已驗證，熱噴涂防腐蝕效果很好。挪威公路管理局的R國際熱噴涂知名專家Klinge先生指出：噴鋅、鋁加封閉防腐蝕覆蓋公路橋、鐵路橋、海水碼頭鋼樁等，證明了電弧噴涂層加封閉層的聯合保護體系在嚴重腐蝕環境下具有最優良的防護能力。

　　在國家實現工業化的過程中，港口工程、橋梁工程。海洋平臺等鋼結構的建設。正逐步采用該技術。長效防腐施工量在2億左右。