一种给压缩机涂层的方法技术

本发明专利技术公开了一种给压缩机涂层的方法，包括以下步骤：喷丸处理压缩机表面；在压缩机表面上热喷涂一层金属涂层；在金属涂层上涂覆密封剂。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体来说涉及压缩机，更具体地说涉及用于减轻压缩机腐蚀的保护涂层。
技术介绍
大多数压缩机的外壳是由热轧或冷轧低碳钢冲压形成，或者是由灰铸铁构成。如果没有抗腐蚀涂层，钢或铁即使是在非海洋性的环境中也会以很快的速度腐蚀。在传统的压缩机应用中，其外表是通过油漆涂层来减少腐蚀的。减轻腐蚀很重要，它不仅是为了延长压缩机的使用寿命，而且为了防止由于耐压外壳过早地失效而造成人员的伤害。钢压缩机的外表面由几种冲压钢部件构成，这些部件主要通过焊接结合在一起。由于诸多的冶金方面的因素，焊接本身会使钢表面更易被腐蚀。其中两方面的冶金因素是阻碍涂料的粘着和形成气孔。铸铁型压缩机是由几种铁铸件通过紧固件组合在一起而构成的。在灰铸铁的情形下，也易发生腐蚀，这主要是由于铸铁内固有的石墨造成的。石墨能加强腐蚀的原因是铁和石墨之间存在电位差，这会引起铁基质的优先腐蚀。因此，对腐蚀领域的专家来说，上述的几种压缩机很容易发生腐蚀，特别是在极端的环境下，这是显而易见的。上述方案中提到的涂层过程在实施中有下述几个步骤液体化学清洗钢、铁表面，以除掉有机、无机污染物；用磷酸盐处理清洗后的表面(形成磷酸铁层用于帮助涂料的粘着)；密封磷酸盐化层(密封用来控制磷酸盐化反应并准备涂漆表面)；给压缩机涂漆(采用粉尘静电喷涂、浸泡或液体喷涂法)；在室温或升温的条件下熟化涂料。通常，涂漆的压缩机必须经过多种标准测试方法的测试才被认为可以使用。ASTMB-117就是其中一种标准测试方法。对于现有技术中的涂层质量，压缩机通过标准测试是没有问题的，但是在涂层表面的局部地区仍可以看到其下层的钢或铁有腐蚀的痕象(红锈)。对于大多数应用，这种偶然出现的红锈是正常的，在压缩机的寿命期内不会影响发挥其功能。但是，某些压缩机用途需要很高的可靠性，并且一旦出现腐蚀失效就会造成巨大损失。这种要求严格的用途要求在长时期内(如前所述，尽管通过了ASTM测试)其表面不能有可见的红锈腐蚀。这种用途的一个例子是海洋运输中使用的船用气候控制集装箱，由于海水中的盐份和其他的能加强腐蚀的成份的存在，海洋环境特别容易引起腐蚀。这些“集装箱”暴露在海雾里，甚至由于海浪的飞溅而不时与海水直接接触，同时还有温度的变化和阳光的直晒(其中包括紫外线的有害影响)。为了保护货物，这些集装箱需要在整个运输途中不间断地制冷。这种场合就需要高可靠性，而在这种情况下，压缩机失灵后不易修复。如果压缩机失灵而使气候控制系统停止工作，则会造成巨大的经济上的损失。如何在极容易造成腐蚀的海洋环境中抗腐蚀，是对人类的一个不同寻常的挑战。现有技术的涂漆工艺达不到上述如此高要求的防腐性能，它虽然对于大部分应用是可行的，但却不能达到在压缩机的寿命期内不出现“肉眼看不见的红锈”的要求。现有方案有一个弱点，即在操纵或预防性维修压缩机时，由于诸如偶然的撞击或刮擦伤而出现刻痕和缝，涂层就会破损，露出来的钢面就会加速腐蚀。现有技术的油漆工艺只能形成薄弱的隔离涂层，一旦这层涂层被穿透而透出下面的钢，就立即发生腐蚀。以此方式而裸露的金属很快被腐蚀的原因是其失去了现有技术的油漆给他们提供的强有力的“阴极保护”。这就是现有方案的缺点，这特别是因为压缩机长时间地置于易腐蚀的环境中。
技术实现思路
根据本专利技术，提供一种覆盖有环境保护涂层的压缩机系统，保护层由两层或三层组成。第一层是涂在压缩机上的多孔的金属喷涂层；第二层是在金属喷涂层之上，是有机物基的表面层，用于密封金属层中的孔；可选的第三层是有机物基的最外涂层，用于装饰和进一步地增强抗腐蚀功能。金属喷涂层通过粉末火焰喷涂、线材火焰喷涂或电弧喷涂形成。其厚度应在0.010英寸和0.015英寸之间，拉伸粘合强度(tensile bordadhesion level)至少为1000psi。本专利技术还公开了喷丸处理压缩机表面以形成合适的表面光洁度的方法。当压缩机表面被处理后，在处理过的压缩机的表面上热喷涂金属涂层。然后涂覆有机物基密封剂和可选的最外涂层对所述热喷涂层中的孔进行密封。附图说明本领域普通技术人员在读了下述详细说明和参考附图后可以明了本专利技术的其它一些优点。附图中，图1-3示出的是不同处理阶段的压缩机主体的各部分。具体实施例方式图1-3图示了压缩机主体10处于处理过程的不同阶段的各部分。可以由图看出热喷涂装置的喷头11正在向压缩机表面涂覆金属涂层12。本专利技术的涂层系统由于金属喷涂层12的存在而提供强大的“隔离”性能。此处所说的金属喷涂层12，其形态及成分易延展，很易粘附在钢基体上。因此，如果有意外撞击，比如扳手的撞击，铝只会出现凹痕和污点，但基本上仍保持与钢面附着，能覆盖并保护钢。当然，金属喷涂层12必须达到足够厚度才能具有这种性质。此外，金属喷涂层12与钢之间的电化学电位关系，使得即使当裸露出钢或铁的地方局部地置于易腐蚀的环境里，钢或铁压缩机外壳10也能受到保护。金属喷涂层最好是铝涂层，可以牺牲铝而保护钢不受腐蚀。下面的公式可以估算出它们的关系可使用年限＝(0.64×铝涂层厚度(微米))/表面发生裸露的百分比。此专利技术的第一个步骤清洗压缩机主体10外表面所覆盖的油脂或其它有机污染物。碱性水溶液清洗系统就可以满足要求。如果是灰铸铁压缩机，要视铸铁表面状况而决定是否需要增加一个步骤，由于铸铁表面的石墨会阻碍金属涂层的粘附，因此可能需要采用特殊的化学处理去除表面的部分或大部分裸露石墨。工业界已知的一种方法是科伦电解盐工艺(Kolene Electrolytic Salt Process)。同时大家也知道可能存在着其它的更加经济的工业方法也能达到这个目的。在某些特定的情况下，取决于铸铁表面质量以及喷丸处理的效果，清除石墨这一步骤也并不是必须的。最好先用对压缩机的外表面进行彻底的喷丸处理，喷丸处理要充分，要达到SSPC SP 5或NACE 1#“白合金”标准对表面光洁度的要求。适当的表面喷丸处理对于热喷涂金属涂层与压缩机之间产生很好的粘合效果是至关重要的。这种粗糙化的表面结构不仅可以通过暴露钢或铁而清除表面污染物，而且可以将铝涂层牢固地机械固定于基底上。可以使用粒度大约25-40的有棱角的硬钢砂，但最好的喷丸工质是粒度为16-30的氧化铝。喷丸在钢、铁表面形成的凹痕最好为棱角状，而不是球形。经过有棱角的砂粒处理而形成的不规则表面结构可以对铝层产生更好的附着效果。基底经喷丸处理后形成的表面应具有啮齿状结构，按ASTM D4417方法A或方法B测量的表面轮廊约为50-75微米(0.002-0.003英寸)。通常在喷丸处理或为了其它日常清洁目的而使用的钢砂，不能产生我们此处所说的棱角状表面层，从而会导致铝层的粘着效果不好。喷丸处理不能太猛烈以致于使压缩机发生部分变形，一定要确保将被镀金属的表面100％都进行了清洗。压缩机主体10上不应喷丸处理的地方应该保护起来。这种部件例如是电接线、玻璃座或内连接螺纹。在压缩机主体10被喷丸处理后，必须在最长不超过4小时内进行热喷涂以取得最好的涂层粘着效果。这是为了避免快速生成的锈或形成其它的表面污染物，否则会阻碍铝层与压缩机的粘合。在喷涂之前，铁基底的表面质量一定要达到SSPS SP 5“白合金”的要求。可以在室温下进行喷涂，但是为了确保被喷涂的基底没有水分，应对喷涂区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种给压缩机涂层的方法，包括以下步骤：喷丸处理压缩机表面；在压缩机表面上热喷涂一层金属涂层；在金属涂层上涂覆密封剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马克J斯坎卡雷洛，柯克E库珀，托德A德沃尔，唐G鲁，
申请(专利权)人：艾默生环境优化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]