一种桥梁支座渗铝的方法技术

本发明专利技术提供了一种桥梁支座渗铝的方法，涉及桥梁、建筑支座技术领域。方法包括：对桥梁支座进行除锈和清洗除油，其中，用NaOH水溶液和热水对桥梁支座交替清洗、除油；对所述桥梁支座进行助渗，其中，采用KF水溶液作为助渗液；进行熔铝，其中，熔铝时，首先，把铝锭在200℃～500℃保温预设时间，然后，在铝锭的表面覆盖熔融剂；对所述桥梁支座进行热浸渗铝；对所述桥梁支座进行渗后处理，其中，用水冲洗粘附在所述桥梁支座表面上的所述熔融剂。方该法可以有效控制渗铝层的厚度、缩短整个渗铝工艺周期、取消渗铝铝液中稀有金属、减少环境污染，同时使球冠和滑动面耐磨、且摩擦系数小。

A method of aluminizing bridge bearing

【技术实现步骤摘要】
一种桥梁支座渗铝的方法
本专利技术涉及桥梁、建筑支座
，具体而言，涉及一种桥梁支座渗铝的方法。
技术介绍
球型钢支座作为桥梁、建筑领域的重要构件，一方面起着支撑上部结构荷载的作用，另一方面将上部结构的荷载和变形灵敏地传递给下部结构。球型钢支座通常包括上支座板、下支座板，以及位于上支座板、下支座板之间的球冠，球冠的凸面与上支座板的底面为球面配合，形成转动摩擦副，承载着桥梁支座的转动功能；球冠的底面与下支座板的顶面为平面配合，形成滑动摩擦副，承载着桥梁支座的滑动功能。两组摩擦副在工作过程中都需要有较高的耐磨性能、较小的粗糙度及摩擦系数。为了使两组摩擦副能够灵敏地传递桥梁结构的转动和位移，国内相关铁路、公路标准规定，在球冠的凸球面和下支座板的顶面焊接不锈钢板或镀铬两种方式。在实际操作中，包覆球冠的不锈钢板材需要通过球形工装压制成的相应的球形(工装尺寸稍小于球冠的球面尺寸)，然后将该球形不锈钢板放置于球冠上，通过加压、焊接的方式使两者结合。该工艺过程多次对不锈钢板材进行加压，大大降低了镜面不锈钢板的耐磨性能和表面光洁度，同时，不锈钢板在与球冠相结合的过程中也存在无法紧密贴合、内部脱空的部位，也会降低球冠的耐磨性能。球冠表面镀铬的方式可以增加球冠的耐磨性能，打磨后能够保证较小的摩擦系数，但该工艺加工周期较长，镀层不均匀、易脱落、对环境污染大。公开号CN105970198A的专利技术专利申请公开了一种采用多元合金镀层增加球冠耐磨性能的工艺，该工艺同样存在工艺复杂、加工周期长、环境污染大的问题。钢材热浸渗铝工艺是一个物理化学过程，固态钢材置入液态铝液，钢材表面与液态铝之间通过互相吸附、浸润、溶解等物理过程，同时发生不同元素间的物理扩散和化学作用。在扩散过程中，表层与合金层界面形成高铝含量的Fe-Al金属间化合物，如FeAl相和FeAl2相，最后形成Fe2Al5相，从而提高钢材自身的耐腐蚀性能、抗高温氧化性能以及耐磨损性能。当前和产品应用结合密切、较成熟的技术是热浸渗铝工艺，该工艺普遍存在的几个问题是：1、渗铝前处理工艺使用酸洗工序；2、渗铝前处理工序繁多；3、助渗剂由多种助渗剂组成，成分复杂；4、渗铝时间长(1-2小时)，或铝液中加入锌、铅、稀土等成分作为辅助，以缩短渗铝时间。这些因素有些对环境造成严重污染，有些延长了产品生产周期，有些增加了渗铝成本，因此制约了渗铝技术的发展及其在各行业的大规模普及应用。《钢件快速热渗铝工艺》、《一种快速复合渗铝工艺》、《一种渗铝钢及制备方法》、《一种渗铝高速公路护栏及制备方法》均通过酸洗、多组分助镀剂、电流加热、铝液加入铈、镧、锑等稀有金属或铅达到“低温快速渗铝”的工艺。《一种Q235渗铝钢及其制备方法》通过多组分碱洗，对环境保护有利，但其助渗、渗铝时间均很长。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种桥梁支座渗铝的方法，可以有效控制渗铝层的厚度、缩短整个渗铝工艺周期、取消渗铝铝液中稀有金属、减少环境污染，同时使球冠和滑动面耐磨、且摩擦系数小。本专利技术提供一种技术方案：一种桥梁支座渗铝的方法包括：对桥梁支座进行除锈，其中，用喷砂或抛丸的方式去除所述桥梁支座的锈层；对所述桥梁支座进行清洗除油，其中，用NaOH水溶液和热水对桥梁支座交替清洗、除油；对所述桥梁支座进行助渗，其中，采用KF水溶液作为助渗液；进行熔铝，其中，熔铝时，首先，把铝锭在200℃～500℃保温预设时间，然后，在铝锭的表面覆盖熔融剂；对所述桥梁支座进行热浸渗铝；对所述桥梁支座进行渗后处理，其中，用水冲洗粘附在所述桥梁支座表面上的所述熔融剂。进一步地，所述KF水溶液中，KF的质量分数为6％。进一步地，所述熔融剂的配比为47％NaCl+47％KCl+6％KF。进一步地，所述在铝锭的表面覆盖熔融剂之后，包括：在200℃～500℃保温0.5h；将炉温调至850℃，保温直至铝完全熔化，且熔化温度达到稳定。进一步地，所述热浸渗铝的温度为750℃，时间5min。进一步地，所述对所述桥梁支座进行渗后处理之后，包括：对球冠或滑动板进行打磨抛光，其中，将渗铝后的所述球冠或所述滑动板的表面的铝层去除，并将表面打磨抛光。进一步地，所述球冠或所述滑动板的表面打磨抛光至表面粗糙为0.1μm。进一步地，所述对所述桥梁支座进行清洗除油，包括：将所述桥梁支座在NaOH水溶液中振动冲洗；用70℃～80℃的热水刷洗所述桥梁支座；在混合有NaOH、Na2CO3、Na3PO4、Na2SiO3的碱液中精洗所述桥梁支座，其中，所述碱液的温度为45℃～60℃，时间为10min～20min；将所述桥梁支座放到70℃～80℃的热水中清洗，并取出吹干。进一步地，所述NaOH水溶液中NaOH的浓度为4mol/L。进一步地，所述碱液中，NaOH的浓度为80g/L、Na2CO3的浓度为30g/L、Na3PO4的浓度为30g/L、Na2SiO3的浓度为8g/L。本专利技术提供的桥梁支座渗铝的方法的有益效果是：1、本专利技术采用机械和化学结合方法除锈、清洗、除油，适合各种程度的锈蚀，对于锈层较厚的工件先用喷砂、机械方法除锈、再碱液和热水交替冲洗，更节能、更环保。2、本专利技术配方为KF水溶液作为助渗液，以保护工件经除锈、除油处理后不被二次氧化，同时改善钢材或球冠基体与铝液之间的浸润性，为渗铝层生长提供良好的基体，缩短渗铝时间。3、本专利技术采用纯铝作为渗铝液，熔铝时铝锭表面添加熔融剂，因无添加其他金属成分、减少铝液生成杂质而节约了能源、降低了渗铝成本。4、采用本专利技术方法进行渗铝生产，整个工艺周期短，效率高，能耗低，成本低，环保，易实现规模化、效益化的工业生产。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术第一实施例提供的桥梁支座渗铝的方法的流程图。图2为SEM扫描电子显微镜对渗铝的球冠或滑动板的表面形貌分析。图3为SEM扫描电子显微镜对渗铝的球冠或滑动板的过渡层物象成分分析。图4为本专利技术第二实施例提供的桥梁支座渗铝的方法的流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桥梁支座渗铝的方法，其特征在于，包括：/n对桥梁支座进行除锈，其中，用喷砂或抛丸的方式去除所述桥梁支座的锈层；/n对所述桥梁支座进行清洗除油，其中，用NaOH水溶液和热水对桥梁支座交替清洗、除油；/n对所述桥梁支座进行助渗，其中，采用KF水溶液作为助渗液；/n进行熔铝，其中，熔铝时，首先，把铝锭在200℃～500℃保温预设时间，然后，在铝锭的表面覆盖熔融剂；/n对所述桥梁支座进行热浸渗铝；/n对所述桥梁支座进行渗后处理，其中，用水冲洗粘附在所述桥梁支座表面上的所述熔融剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种桥梁支座渗铝的方法，其特征在于，包括：
对桥梁支座进行除锈，其中，用喷砂或抛丸的方式去除所述桥梁支座的锈层；
对所述桥梁支座进行清洗除油，其中，用NaOH水溶液和热水对桥梁支座交替清洗、除油；
对所述桥梁支座进行助渗，其中，采用KF水溶液作为助渗液；
进行熔铝，其中，熔铝时，首先，把铝锭在200℃～500℃保温预设时间，然后，在铝锭的表面覆盖熔融剂；
对所述桥梁支座进行热浸渗铝；
对所述桥梁支座进行渗后处理，其中，用水冲洗粘附在所述桥梁支座表面上的所述熔融剂。


2.根据权利要求1所述的桥梁支座渗铝的方法，其特征在于，所述KF水溶液中，KF的质量分数为6％。


3.根据权利要求1所述的桥梁支座渗铝的方法，其特征在于，所述熔融剂的配比为47％NaCl+47％KCl+6％KF。


4.根据权利要求3所述的桥梁支座渗铝的方法，其特征在于，所述在铝锭的表面覆盖熔融剂之后，包括：
在200℃～500℃保温0.5h；
将炉温调至850℃，保温直至铝完全熔化，且熔化温度达到稳定。


5.根据权利要求1所述的桥梁支座渗铝的方法，其特征在于，所述热浸渗铝的温度为750℃，时间5min。

【专利技术属性】
技术研发人员：张启祥，王超凡，于玉成，吕娜，姚帆，张英虹，范兴平，
申请(专利权)人：成都亚佳工程新技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51