一种钢结构自隔离式防腐工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种钢结构自隔离式防腐工艺，属于钢结构技术领域，本发明专利技术可以通过采用激光熔覆和防腐涂层相结合的方式，对钢结构表面和外界环境进行隔离，并在表层的防腐涂层预埋多个自隔离补强管，不仅可以大幅提高防腐涂层的性能和强度，不易出现划伤和冲击裂痕，同时提供破损隔离防护，当防腐涂层出现意外破损时，通过设置易裂的感知微球来进行感知，将隔离球内的保护气体进行释放，对破损处进入的空气进行驱赶，避免进一步扩散侵蚀，然后碎裂后的感知微球暴露出自发热内芯，可以与外界空气中氧气发生氧化反应产生热量，对隔离球内部进行加热触发膨胀动作，并释放出防锈油填充于破损处，实现水分和空气的双重隔离，有效保护钢结构免受腐蚀。

【技术实现步骤摘要】
一种钢结构自隔离式防腐工艺
本专利技术涉及钢结构
，更具体地说，涉及一种钢结构自隔离式防腐工艺。
技术介绍
钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，并采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。钢结构容易锈蚀，一般钢结构要除锈、镀锌或涂料，且要定期维护。钢结构工程是以钢材制作为主的结构，是现代主要的建筑结构类型之一。全球每年的钢材产量超过亿吨，每年因腐蚀报废的钢铁设备约相当于年产量的30％，如何提高钢结构除锈防腐施工工艺成为亟待解决的问题。但当钢结构表面的防腐涂层性能较差而破损时，也会使钢结构本体暴露在外而产生锈蚀。钢结构建筑一般为大型的永久性建筑，服务年限长，维修困难，必须进行有效的长效防腐，以确保建筑物的使用寿命。
技术实现思路
1.要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种钢结构自隔离式防腐工艺，可以通过采用激光熔覆和防腐涂层相结合的方式，对钢结构表面和外界环境进行隔离，并在表层的防腐涂层预埋多个自隔离补强管，不仅可以大幅提高防腐涂层的性能和强度，不易出现划伤和冲击裂痕，同时提供破损隔离防护，当防腐涂层出现意外破损时，通过设置易裂的感知微球来进行感知，将隔离球内的保护气体进行释放，对破损处进入的空气进行驱赶，避免进一步扩散侵蚀，然后碎裂后的感知微球暴露出自发热内芯，可以与外界空气中氧气发生氧化反应产生热量，对隔离球内部进行加热触发膨胀动作，并释放出防锈油填充于破损处，实现水分和空气的双重隔离，有效保护钢结构免受腐蚀。2.技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。一种钢结构自隔离式防腐工艺，包括以下步骤：S1、对钢结构表面采用机械处理或者化学处理的方式除去锈蚀、油污和污染物，并预热至150-200℃；S2、取冶金粉末送入熔覆池内，采用扫描熔覆的方式在钢结构表面形成均匀致密的激光熔覆涂层；S3、熔覆后在140-180℃下进行保温，待激光熔覆涂层未完全固化时，准备防腐涂料，并按照1个/10ml的密度均匀掺入自隔离补强管；S4、在激光熔覆涂层上涂覆上防腐涂料，然后在常温下固化形成隔离层。进一步的，所述步骤S1中对钢结构表面打磨至ST2级，表面粗糙度Rz60-80μm。进一步的，所述步骤S2中激光熔覆过程中采用的激光工艺参数包括：激光功率为1500W-10000W，激光扫描速度为600mm/min-3000mm/min，光斑长度为4mm-12mm，光斑宽度为1mm-8mm，搭接率为50％-60％。进一步的，所述步骤S2中的冶金粉末包括以下重量比的原料：C为0.2％-1.65％，Cr为11％-30％，Si为0.5％-1.2％，Ni为2％-4％，Mn为0.5％-1.7％，Mo为0.6％-2.8％，Cu为0.3％-0.8％，W为0.5％-6％，Al为20-30％,Zn为10-15％，Fe为余量。进一步的，所述防腐涂料包括以下重量份数计的原料：环氧树脂20-30份、高岭土5-10份、钛白粉1-3份、白炭黑0.5-1份、正硅酸丁酯5-10份、消泡剂0.5-1.5份、成膜助剂1.5-2.5份、增稠剂1-2份和丙醇25-35份。进一步的，所述自隔离补强管内镶嵌连接有多个均匀分布的隔离球，所述隔离球外端开口处连接有感知微球，且感知微球位于自隔离补强管外表面，自隔离补强管主要起到对防腐涂层的加强作用，感知微球用来感知防腐涂层的破损并伴随着自身的碎裂来触发隔离动作，隔离球基于气固液实现三相隔离，具有优异的隔离效果，避免防腐涂层进一步遭到侵蚀。进一步的，所述隔离球包括储气包、储油包和相变套，且储气包一端与感知微球连接，所述相变套镶嵌于储气包和储油包之间，且储油包包裹于最外侧，在感知微球碎裂后触发隔离动作，不再对储气包形成封堵，储气包内的保护气体快速向破损处释放，将进入破损处的空气驱赶出去，相变套起到对储气包的初步定形效果，避免在感知微球碎裂的初始阶段就对储油包形成挤压，导致防锈油提前释放，空气驱赶不够彻底。进一步的，所述储气包内填充有高度压缩的保护气体，且保护气体为氩气、氮气、氦气或二氧化碳，所述储油包内填充有防锈油，所述相变套内填充有热熔性物质，相变套在正常状态下为固态对储气包起到定形作用，在加热状态下其会熔化为固态，此时储气包内的气体膨胀会对储油包形成挤压作用，从而释放出存储的防锈油。进一步的，所述感知微球包括自发热内芯、易碎球壳、隔离粉和助延伸导油杆，所述隔离粉填充与自发热内芯与易碎球壳之间，且易碎球壳包裹于最外侧，所述助延伸导油杆一端与自发热内芯连接另一端贯穿自发热内芯并与隔离球连接，易碎球壳正常状态下起到对自发热内芯和空气之间的隔离作用，同时在防腐涂层出现破损时，易碎球壳也会同步碎裂不再对储气包形成封堵，储气包内的气体急速冲出并裹带隔离粉释放至破损处甚至是涂层表面，自发热内芯则用来在保护气体驱赶走空气后，触发与氧气的氧化反应，进而为防锈油的释放提供热量作为动力，助延伸导油杆在失去易碎球壳的定形作用后会迫使自发热内芯向破损处延伸，并引导防锈油进行高度填充，形成油墨实现高度隔离。进一步的，所述自发热内芯采用自发热材料制成，所述易碎球壳采用脆性材料制成，所述隔离粉为填充率30-50％的有色铝粉，所述助延伸导油杆采用弹性导油材料制成，自发热材料可以与空气中的氧气进行反应并释放出热量，易碎球壳在受到机械冲击时十分容易碎裂，可以起到良好的冲击感知作用，有色铝粉不仅可以提示技术人员防腐涂层出现破损，同时铝粉也可以填充于破损处，可以代替发生氧化反应形成致密的铝氧化膜，从而辅助提高隔离效果。3.有益效果相比于现有技术，本专利技术的优点在于：(1)本方案可以通过采用激光熔覆和防腐涂层相结合的方式，对钢结构表面和外界环境进行隔离，并在表层的防腐涂层预埋多个自隔离补强管，不仅可以大幅提高防腐涂层的性能和强度，不易出现划伤和冲击裂痕，同时提供破损隔离防护，当防腐涂层出现意外破损时，通过设置易裂的感知微球来进行感知，将隔离球内的保护气体进行释放，对破损处进入的空气进行驱赶，避免进一步扩散侵蚀，然后碎裂后的感知微球暴露出自发热内芯，可以与外界空气中氧气发生氧化反应产生热量，对隔离球内部进行加热触发膨胀动作，并释放出防锈油填充于破损处，实现水分和空气的双重隔离，有效保护钢结构免受腐蚀。(2)自隔离补强管内镶嵌连接有多个均匀分布的隔离球，隔离球外端开口处连接有感知微球，且感知微球位于自隔离补强管外表面，自隔离补强管主要起到对防腐涂层的加强作用，感知微球用来感知防腐涂层的破损并伴随着自身的碎裂来触发隔离动作，隔离球基于气固液实现三相隔离，具有优异的隔离效果，避免防腐涂层进一步遭到侵蚀。(3)隔离球包括储气包、储油包和相变套，且储气包一端与感知微球连接，相变套镶嵌于储气包和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢结构自隔离式防腐工艺，其特征在于：包括以下步骤：/nS1、对钢结构表面采用机械处理或者化学处理的方式除去锈蚀、油污和污染物，并预热至150-200℃；/nS2、取冶金粉末送入熔覆池内，采用扫描熔覆的方式在钢结构表面形成均匀致密的激光熔覆涂层；/nS3、熔覆后在140-180℃下进行保温，待激光熔覆涂层未完全固化时，准备防腐涂料，并按照1个/10ml的密度均匀掺入自隔离补强管(1)；/nS4、在激光熔覆涂层上涂覆上防腐涂料，然后在常温下固化形成隔离层。/n

【技术特征摘要】
1.一种钢结构自隔离式防腐工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、对钢结构表面采用机械处理或者化学处理的方式除去锈蚀、油污和污染物，并预热至150-200℃；
S2、取冶金粉末送入熔覆池内，采用扫描熔覆的方式在钢结构表面形成均匀致密的激光熔覆涂层；
S3、熔覆后在140-180℃下进行保温，待激光熔覆涂层未完全固化时，准备防腐涂料，并按照1个/10ml的密度均匀掺入自隔离补强管(1)；
S4、在激光熔覆涂层上涂覆上防腐涂料，然后在常温下固化形成隔离层。


2.根据权利要求1所述的一种钢结构自隔离式防腐工艺，其特征在于：所述步骤S1中对钢结构表面打磨至ST2级，表面粗糙度Rz60-80μm。


3.根据权利要求1所述的一种钢结构自隔离式防腐工艺，其特征在于：所述步骤S2中激光熔覆过程中采用的激光工艺参数包括：激光功率为1500W-10000W，激光扫描速度为600mm/min-3000mm/min，光斑长度为4mm-12mm，光斑宽度为1mm-8mm，搭接率为50％-60％。


4.根据权利要求1所述的一种钢结构自隔离式防腐工艺，其特征在于：所述步骤S2中的冶金粉末包括以下重量比的原料：C为0.2％-1.65％，Cr为11％-30％，Si为0.5％-1.2％，Ni为2％-4％，Mn为0.5％-1.7％，Mo为0.6％-2.8％，Cu为0.3％-0.8％，W为0.5％-6％，Al为20-30％,Zn为10-15％，Fe为余量。


5.根据权利要求1所述的一种钢结构自隔离式防腐工艺，其特征在于：所述防腐涂料包括以下重量份数计的原料：环氧树脂20-30份、高岭土5-10份、钛白粉1-3份、白炭黑0.5-1份、正硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘绿霞，
申请(专利权)人：刘绿霞，
类型：发明
国别省市：广东;44