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文档简介

1、喷锌主要施工方法一、表面处理表面处理,本公司结合并参照国际与国内喷镀防腐技术规范,根据我公司多年防腐技术施工经验,对基材表面采用喷砂除锈,除锈标准按照中华人民共和国标 准GB8923-88Sa3级标准,本标准具体质量要求是:非常彻底的喷砂除锈、氧化皮、油脂、锈及污物和油漆等附着物,该表面应显示均匀的金属色泽,最后表面用清洁干燥的压缩空气或干净的刷子清理。在施工过程中,我公司采用以下设备和措施1)根据不同的工程规范范围,喷砂设备有6m3/8Kg和9m3/8Kg空气压缩机、储气罐、油水分离器、空气滤清器、喷砂罐、胶带、喷砂枪、耐磨瓷嘴,一切机具齐备。2)磨料选用硬度高,有棱角的0.5-1mm石英砂

2、。砂粒干燥,含水量小于1%(含水量1%),清洁无杂质,喷嘴选用扩张型瓷嘴。空气经扩张压缩扩张等阶段,流出砂嘴的空气流量能达到超音速状态,使喷射的磨料大大增加,使基体表面更加活化和电化,而导致镀层结合强度的增加。3)工艺流程:压缩空气进入储气罐,经油水分离器、空气滤清器,使其清洁干燥,不含油质,然后进入砂罐,经胶带将砂粒压至喷砂枪,喷射金属基体。4)操作工艺:操作前首先检查砂罐压力表、胶带、喷砂枪、喷嘴等机具正常时,将喷砂底气阀打开,穿好喷砂衣,系好安全带,做好喷射前的一切准备,当砂罐压力达到8Kg/cm时,方可将送气门打开,喷射金属基体。5)影响喷镀层的主要原因由实践经验和理论研究证明,不但金

3、属基体所在的环境腐蚀介质是影响喷镀层的原因,更主要的是影响喷镀层的保护年限和保护效率,是表面处理的好坏,而影响表面处理好坏的根本原因是:压缩空气压力、喷射角度、喷射后停放时间、喷射距离。5.1压缩空气压力应在6-7Kg/cm2,常用7Kg/cm2。因在不同的压力下,表面的电极电位值不同,所以,镀层的结合强度就不同,随着空气压力的增加,表面平均粗糙度增加,其表面晶畸变更为剧烈,基体表面更加活化。因此镀层在基体上的投描效应更为显著。镀层金属与基体之间的健结合力将会上升,当压缩空气增加到7Kg/cm2,其镀层结合力达到最高点,若压力7Kg/cm2时,镀层结合强度处于饱和状态。5.2喷射时间 :喷射时

4、间的长短,是对基体表面电极电位粗糙度和涂层的结合强度有直接影响。由实践经验证明,在实际操作过程中,对基体略喷即可,使基体表面没有什么大的变化,保持粗糙度在40-60um之间,此时为最佳粗糙度,有操作经验可知,喷射应在20秒以内,随着喷砂时间的延长,电极电位减少,表面活化增加趋 于停止。镀层强度有明显的增加,由此可知,喷射时间达到20秒时,基体表面各项指标达到饱和值,此时基体表面能和镀层很好的结合和随着镀层有高的结合强度值。5.3喷射角度:喷射角度的大小,对基体表面的活化程度、镀层的结合强度有着一定的影响。所谓喷射角度就是指喷射的砂粒射流中心束和基体表面的夹角,在其它条件不变情况下,喷砂角度为7

5、5为最理想,此时基体表面的电极电位、粗糙度及镀层的结合强度均达到最佳参数。当喷砂角度75°时,随着喷砂角度的减少,其电极电位值增大,但其表面的活化程度减少,表面的粗糙度下降,镀层结合强度值减少。当喷砂角度>75°时,其电极电位值增大,虽然平均粗糙度增加,但基体表面的活化强度减少,而导致镀层结合强度值下降。5.4喷射后停放时间:对基体表面电极电位镀层结合强度有直接影响,当基体表面处理后30分钟内没有明显变化,而在小时内基体表面的电极电位基本是稳定的。随着时间的增加,其表面的电极电位值开始升高,活化强度减弱,镀层与基体的结合强度下降,这是由于表面氧化膜生成的厚度在喷镀颗粒

6、撞击表面时,能否破裂有关,23小时之内,很薄的氧化膜很易被高速趋行的喷镀颗粒击破。23小时之后,氧化膜则对镀层与基体起着隔绝的作用,从而破坏镀层与基体的附着。5.5喷射距离也是影响基体表面电极电位镀层结合强度的主要原因。所谓喷射距离,是指喷砂嘴前面与工件表面的距离,实际操作经验告诉我们,采用200mm无论粗糙度、电极电位、镀层结合强度均是最为理想的。当其它不变的情况下,仅改变喷射距离,居200mm之内时,随着喷砂距离的增加,基体表面活化程度增加,镀层结合强度和表面粗糙度增加。当喷射距离大于200mm时,则各值均随之减少,这是由于磨料和喷射速度随着距离的增大而减少的原因。使磨料颗粒撞击到基体上的

7、功能发生变化的缘故。具体的讲,以180-200mm为最适宜,因凡事皆有一定的范围和出入。按以上设备和诸项程序及实际操作数据规范进行施工,基体的表面可达到国家GB(8923-88)中的Sa3级标准。其表面粗糙度值为40-60um,此时基体表面的电极电位及镀层结合强度、粗糙度、健结合力均达到最佳参数。二、喷锌工艺1、喷锌设备使用手持式喷枪,锌丝直径2-3mm,纯度要求99.8以上,而且无油污。2、工艺流程:压缩空气系统经过除油、除水过滤,然后用喷枪将锌丝由后导管放入喷枪,用氧气、乙炔焰作熔融焰,风作动力,喷射处理好的基体金属,形成均匀的镀层。3、喷镀环境和温度:一般喷射温度为15左右为宜,适宜的温

8、度可以使镀层金属与基体获得较高的附着力。若结构表面的温度0以下时,可先将结构面预热处理。预热温度可控制在30-40,从表面处理后第一道喷镀完毕,其时间可根据相对温度而定。当相对温度低80%时,为小时;当相对温度为80-90%时为小时;当相对温度超过90%时不允许喷镀。4、操作前的准备:1)使用氧气前,将氧气瓶的出口阀门瞬间放开,以次除积尘。 2)使用新的胶管时,应除管内积尘。 3)检查和调整金属丝输送速度。 4)使用喷枪前,应作气密性试验。 5)将压缩空气调在5Kg/cm6Kg/cm2内。 6)检查油水分离器的作用是否良好,能否随时放水。 7)启开喷枪阀门,先将乙炔压力阀调至1-1.2Kg/c

9、m2,并放少量氧气。8)进行点火,在点火前必须除去空气、氧气和乙炔的混和物。5、操作工艺将锌丝由后手管放入喷枪并伸出枪嘴8mm,最长不得超过12mm。擦去锌白和油脂,用净化过的压缩空气,推动锌(丝前进,并是熔融的部分形成一种雾状喷射到结构表面上,形成镀层。5.1空气压力在5-6Kg/cm2之间时,6Kg/cm2为最好,因为压力与动能成正比,压力越大,粒子的温度下降就越少,因此在喷锌过程中应适当的提高压缩空气的压力,使镀层粒子获得较高的能量速度,致使镀层颗粒密度增加,减少孔隙,增加镀层附着结合力,提高腐蚀保护效果。5.2为获得较理想的保护层,氧气压力应为1.2Kg/cm2。气量控制在0.8-0.

10、85Kg/cm2时;乙炔压力为1.0- 1.5Kg/cm2,流程控制在0.7-0.75Kg/m3时,这时的火焰成中性,喷嘴前呈一黄豆粒大的白色焰心,周围是淡红色火焰,此时火焰温度较高,喷镀火花浓密而集中,这样即控制了喷镀过程中的二次氧化,也防止了其碳化,若氧气比例增大,即得氧化火焰,白色焰心很少。喷镀时将会有过量的氧气使熔融金属过多的氧化。若乙炔比例增大,将有过量的乙炔,则得碳化火焰,白色焰心增大、加长,此时火焰温度明显地下降,使镀层金属融率降低就会出现较大的镀层颗粒。同时会发生金属碳化,镀层的附着力将会受到很大的影响,因此喷镀时应及时的调节氧气、乙炔,时刻保持中性略带还原的熔融焰,使其增加镀

11、层的结合强度。5.3喷射距离:能否掌握喷距,对镀层的结合强度起到直接的作用。所谓喷射距离指喷枪嘴至结构的垂直距离,我们采用的喷距是100-120mm。如喷距过小,镀层受到火焰热化作用,使镀层温度升高,引起镀层与表面在较大的温差下收缩,使其降低镀层的性能,易使镀层翘皮和脱落,还易回火,距离过大降低金属微粒的喷射功能,使温度降低,失去可缩性引起结构孔隙增长降低抗渗能力。有实践证明,100-120mm的喷距,才能避免喷距大和喷距小的二者不足。5.4喷镀角度:指喷嘴中心线与工作面垂直的夹角。采用角度为80o最好,若垂直喷镀时,半熔融状态的雾状微粒,以很快的速度堆积会有部分空隙中的空气无法驱出形成较多孔

12、穴,有部分金属微粒从结构表面碰落回到镀层金属雾中去,使金属微粒互相碰撞,削弱镀层微粒对结构表面冲击力量,造成镀层疏松附着力降低,若角度过小,高速喷射的金属微粒会产生滑冲和驱散现象。这样既降低镀层的附着力,同时又浪费材料,根据本公司的施工经验和有关资料,确认夹角80°为最理想,即可减少金属微粒的互撞现象,又能避免表面上的滑冲现象和驱散现象,从而得到致密附着力强的镀层。5.5送丝速度:送丝速度过高会造成丝材不均匀溶化,使微粒大小超出正常范围,甚至会使喷镀中的粒子挟带未溶金属碎块,从而降低镀层质量;若送丝速度过低,会使喷镀粒子变细,增加粒子的面积,使粒子的氧化机会增多,镀层中所含的氧化物增

13、加,因此选用合适的送丝速度,会获得较粗颗粒的粒子,它的面积小,携带热量高,能减少镀层的含氧量,提高镀层与基体的结构强度。所以在操作时,应严格控制送丝速度,根据我们多年的实际操作经验和有关资料证明,送丝速度一般控制在120-150cm/s。喷锌的次序重量约为2.65Kg/h左右,喷锌的次序重量约为2.43Kg/h左右。5.6喷枪移动速度:为了获得较均匀的镀层,喷枪移动速度必须适当。第一层较慢(第一层喷镀厚度应是总厚度的40-50%);第二层稍慢(同喷漆速度大致相同);一般约为0.3-0.35m/分钟。两层之间的喷镀方向应相互垂直。5.7喷束的重叠:为了得到质量好、厚度均匀的镀层,在喷镀面积很大时

14、,可分若干小区。分区喷镀掌握好分区交接处喷镀之间的均匀重叠是非常重要的。喷距在100-120mm之间,火花束角度°,喷束宽为4cm-5cm,喷镀时喷束一般应重叠三分之一。若重叠过少,在镀层会有不均匀花纹产生,重叠过多,在两层镀层交接处,就会出现三次重叠,则形成四层镀层,其镀层厚度增加一倍,降低镀层的结合力。因为金属微粒属于物理性的堆积状态。根据基体表面堆积物越多,粘结力越差的原理,若一味的增加厚度,就必须影响镀层的粘结力,同时又浪费材料和工时,另外操作时喷枪移动必须平衡、规范,特别是在喷第二层时则要求更高。5.8喷镀时每层间隔:当大面积喷镀时,每区域第一层喷镀完毕后,应保持清洁,不允

15、许手等触及喷镀表面,每层喷镀时在10-15分钟方可进行下一次喷镀。三、涂料封闭为了更好的有效的达到喷镀层的保护目的,延长其基体结构的使用寿命,必须施加涂料封闭处理。因为,无论是热浸镀或热喷镀,镀层表面同样存在着不同程度的孔隙,随着镀层孔隙率的增加,而影响和降低镀层的防护效率。故此,为了更长的保护年期,首先使用封闭处理。封闭处理是使用的材料为环氧云铁底漆、氯化橡胶面漆,涂刷在镀层金属表面上,使镀层的孔隙封闭。在施工时,封闭处理采用喷涂法,涂刷漆不垂不流,均匀光洁。1)将配制好的涂料加入高压无气双组份喷涂机料斗内,打开开关,调整压力、喷距、幅面及雾化度,在试片上试涂。(试涂应在5秒内完成),掌握规

16、律后,移至工作表面,从上至下开始喷涂。采用先横后竖的方法,喷涂操作时喷距控制在350mm左右,移动速度0.9-12m/秒。涂层重叠均匀,并充分咬合,以后通过作业面积和涂料消耗量,逐渐熟练操作技能,以控制喷涂厚度。2)喷涂应从结构由上往下移动,所有涂膜不应有流挂、漏涂、泛色、针孔、气泡等漆膜缺陷。3)为避免配比控制不当或机械故障造成更大的事故难于处理,开机后必须试喷,待正常后转入正式喷涂。喷涂时应自上而下环状喷涂,喷涂要均匀,衔接处不应有明显差别,要均一过渡。即使喷涂正常的情况下,也应备有废料桶,以备排除故障或转移方位时向里喷料,因为在开机喷涂后绝对不允许关闭喷枪,以免全部喷涂机构固化报废。四、

17、质量检验1. 涂层性能评定涂层的性能反映了涂层的质量,它是由喷涂材料、喷涂工艺、喷涂的后处理等多项因素决定的,因此,涂层性能即不同于喷涂材料的性能也不同于基体材料的性能,不能用常规的检测金属或非金属性能的方法来评定。评定金属涂层性能汲及到多方面的技术指标,就一般涂层而言,包括的主要内容有以下几项。1.1外观检测分项:表面粗糙度,宏观缺陷检查。检查目的、内容:检查表面状态,检查有无裂纹、翘皮、粗大颗粒、工件变形等宏观缺陷。检测方法:粗糙度测定仪,目视或低倍数放大镜。1.2厚度检测分项:最小厚度、最大厚度、平均厚度。检测目的、内容:评定是否符合设计要求。主要检测方法:无损测厚仪,工具测量。1.3结

18、合强度检测分项:涂层的抗拉、抗剪切、抗弯、抗压强度。检测目的、内容:评定在不同受力情况下,涂层与基材结合强度及涂层内聚强度。主要检测方法:涂层拉伸试验,涂层切格试验;涂层剪切试验,涂层偏车试验;涂层刨削试验;涂层弯曲试验及涂层杯突试验,涂层压力试验。1.4密度及孔隙率检测分项:涂层密度测定,涂层孔隙率测定。检测目的、内容:评定涂层的致密性。主要检测方法:直接秤重法,浮力法,渗透液体秤重法。1.5硬度检测分项:宏观硬度检测目的、内容:评定涂层质量和耐磨性能。主要检测方法:硬度计测定。1.6化学成分检测分项:化学成分,氧含量。检测目的、内容:评定涂层和原始材料的差异和涂层性能。主要检测方法:化学分

19、析,光谱、金相分析。1.7耐腐蚀性能检测分项:涂层在腐蚀介质中的腐蚀速率,抗大气及浸渍腐蚀性。检测目的、内容:评定涂层耐腐蚀性能及防护性能。主要检测方法:中性盐雾试验,二氧化硫标准试验。2.涂层耐腐蚀试验 在热喷涂涂层中有相当一部分是针对耐腐蚀要求而设计的,其中多数是用于保护钢铁材料。为了评定涂层的耐腐蚀性能,除了工况使用考核外,进行试验室的腐蚀试验和户外的曝晒试验,是对涂层进行耐腐蚀性能评定的主要方法,为涂层设计和使用效果预测提供依据。从涂层对基材的电化学原理划分,涂层分阳极性涂层和阴极性涂层。由于涂层的多孔性或由于使用中的损伤,造成涂层或多或少地不能完全覆盖基材,因此在进行涂层耐腐蚀试验时

20、要考虑涂层材料和基材间的电化学反应问题,从而选择合适的试验方法和对试样的处理。2.1盐雾试验中性盐雾试验是一种规范的国际标准试验,按ISO3768标准规定的方法进行。该方法规定了一种标准化的试验程序,从试样制备,处理方法,试验过程一直到结果评定均按规定进行。将试样或试件按规定要求进行试验前处理,包括表面清洗,试样封样等,并对尺寸,外观等作好记录。然后按一定的排布方法放置于标准试验箱中,盖好箱盖,启动机器,此时箱中喷头会将中性盐水溶液雾化并按一定角度及流量喷出,使箱中充满盐雾。试验过程是以一定的试验时间为周期,根据这一要求经过若干周期的试验。试验后对试样进行处理和评级。这类试验主要用作耐蚀性对比

21、或评判。2.2湿热试验在试验箱中保持一定的湿度和温度,以一定试验时间为周期,对涂层试样进行湿热试验。该试验是模拟自然大气环境,在储运等过程中的腐蚀,通过本试验可以评定在人为模拟的某种温度和湿度下,涂层的抗腐蚀性能。2.3二氧化硫标准试验城市或工业大气环境下的主要腐蚀,是由于产业部门向大气中排放二氧化硫造成的,所以模拟SO2腐蚀试验是一种常用和标准化的试验。一般采用750×500×750mm的试验箱,相对湿度可以调节,温度可以恒定,试样放置后,泵送入SO2,O2,CO2,N2等气体,温度先恒定在40±2,相对温度(RH)为100%的SO2气氛中8小时,然后放出 SO

22、2气体,定温条件上保持16小时,如此24小时为一试验同期,另外一种方法是252,95%RH,通过SO2(含SO2520%)以24小时为一周期。试验后对涂层耐SO2腐蚀性能进行评定。2.4浸泡腐蚀试验从浸泡的方式可分为全浸试验,半浸试验和间浸试验。根据试验要求,配制好试验溶液并恒定溶液温度,将试样封好,进行一定周期浸泡,流动溶液浸泡试验亦与此类似。上述常规试验的结果一般按毛重法测定腐蚀速度,亦可按形貌评定其腐蚀等级。失重法是按试验前后试样重量变化,按涂层密度计量出来的数值来表征腐蚀量。形貌评级是按照标准的图谱,用划格与面积分布法评定级别。除上述试验外,为评定涂层的耐蚀性能,还可以进行一些专门和试

23、验,如电化学试验,应力腐蚀试验,疲劳腐蚀试验等。 五、金属喷涂的安全与劳动保护1.安全技术1.1氧气瓶的使用氧气瓶是高压容器,因此在使用时必须注意下列各点1.1.1室内或室外使用氧气瓶时,都必须将氧气瓶妥善保管。以防倾倒。特别在室外使用时,氧气瓶必须要放在凉棚内,以免太阳光强烈照射。1.1.2氧气瓶一般应直立放置,只有个别情况下才允许卧置,但此时应该把瓶稍微搁高一些。1.1.3氧气瓶严禁沾染油脂,也不允许用带有油脂的手套去搬运氧气瓶,以免发生事故。1.1.4取瓶帽时,只能用手或扳手旋取,禁止用铁锤及铁器敲击。1.1.5冬季使用氧气瓶时,如果氧气冻结应该用浸了热水的棉布盖上使其解冻。严禁采用明火

24、直接加热。1.1.6使用氧气瓶时不应该将氧气瓶内的氧气全部用完,最后至少要剩下0.05MPa的氧气。1.1.7氧气瓶在运送时应该避免互相碰撞,不能与可然气体瓶、油料以及其他任何可燃物放在一起运输,在厂内运输时可应用专用小车并固定牢靠。不能把氧气瓶放在地上滚动运输,以免发生事故。1.2.乙炔瓶的使用乙炔瓶内的最高乙炔压力是1.5MPa。由于乙炔是易燃、易爆的危险气体,所以在使用时必须谨慎。除了必须遵守氧气瓶的使用要求外,还应严格遵守下列各点。1.2.1乙炔瓶不应遭受剧烈的震动和撞击,以免瓶内的多孔性填料下沉而形成空洞,影响乙炔的储存。1.2.2乙炔瓶在工作时应直立放置,因卧放时会使丙酮随乙炔流出

25、,甚至会通过减压器流入乙炔橡皮管和喷枪内,这是非常危险的。1.2.3乙炔气瓶表面的温度不应超过3040,因为乙炔瓶温度过高会降低丙酮对乙炔的溶解度;而使瓶内的乙炔压力急剧增高。1.2.4乙炔减压器与乙炔瓶的瓶阀连接必须可靠,严禁在漏气的情况下使用,否则会形成乙炔与空气的混合气体,而一触击明火就会造成爆炸事故。1.2.5使用乙炔瓶时,不能将瓶内的乙炔全部用完,最后应剩下0.1MPa,并将气瓶阀关紧,防止漏气。1.3回火防止器的使用1.3.1根据乙炔气瓶和乙炔发生器及操作条件,选用符合安全要求的回火防止器。1.3.2水封或回火防止器必须设有卸压孔、防爆膜。并且要求此防止器便于检查,其中的积污易于排

26、除和清洗。1.3.3水封式回火器要求直立安装,与乙炔导管的连接必须严密不漏气。1.3.4每一把喷枪必须有独立的,合格的回火防止器配用。1.3.5每班工作前都必须先检查回火防止器,保证密封性良好和逆止阀动作灵敏可靠。1.3.6使用水封或回火防止器时,任何时候都要保持回火防止器内规定的水位。1.3.7对干式回火防止器,每月应检查清洗残留在器内的烟尘和积污。1.4空气压缩机及空气净化装置的操作。1.4.1必须严格按照厂家的说明书进行安装和使用。1.4.2压缩空气不得与氧气或可燃气混合。1.4.3压缩空气的压力要经常检查,以保证机器正常工作。1.4.4气路中严禁有油、水和灰尘。1.4.5空气净化装置(

27、包括油水分离器和换热排污器)属压力容器,生产厂家必须持有国家劳动部门颁发的压力容器生产许可证,使用时应遵守压力容器使用规定。1.5喷砂安全操作1.5.1压力喷砂机的使用、维护与保养应遵守厂家产品说明书的规定。15.2对磨损部件应及时更换。1.5.3喷砂胶管应采用高压管,使用时应尽量拉直,必须弯曲时,也应使曲率半径尽量加大,以防止单边磨损。1.5.4操作时不得将喷枪对着人体任何部位。1.5.5喷砂操作时,应给操作人员提供某种类型呼吸防护用品。1.6火焰喷涂的安全1.6.1操作者应认真阅读使用说明书,熟悉喷枪的操作。1.6.2喷枪使用前应检查胶管与喷枪的连接,各气管的接头应用卡箍卡紧或用细铁丝扎紧,不允许漏气。1.6.3对射吸式喷枪应检查射吸能力。检查方法如下:接上氧气管并调节到规定压力,打开喷枪总阀,用手指轻轻贴近喷枪乙炔入口处,检查是否有明显吸力,有则正常。若没有吸力,则必须进行修理直至有负压为止。 1.6.4喷枪检查没有问题时,

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