一种钢材用Al-Mg防腐涂料、粉芯丝材及其喷涂方法技术

本发明专利技术公开了一种钢材用Al

【技术实现步骤摘要】
一种钢材用Al
‑
Mg防腐涂料、粉芯丝材及其喷涂方法


[0001]本专利技术涉及一种钢材用Al
‑
M
g
防腐涂料、粉芯丝材及其喷涂方法，属于钢材防腐


技术介绍

[0002]海洋占地球总表面积的70％以上，全世界的货物有90％是通过海洋运输来完成的，因此海洋资源和工业已经成为世界各国经济发展的重要支柱产业之一。然而，海洋环境极为复杂，海水中盐度高，相当于一种强电解质溶液，具有高腐蚀性，海洋船舶、海上钻井平台、海底输送管道等海洋工程装备面临严重的腐蚀问题，腐蚀造成的损失超过了其他所有自然灾害损失的总和。因此，长期以来，人们不断地寻求各种有效方法与海洋腐蚀作斗争，尽可能降低腐蚀带来的危害。迄今为止，海洋防护的方法有很多种，除了正确的选材之外，在材料表面施加保护涂层也是常用的方法，主要包括：涂覆有机涂料、电镀或热浸镀金属镀层以及热喷涂涂层。涂料涂装、电镀、热浸镀等工艺都难以满足大型钢结构长效防护的要求。相对来说，热喷涂技术操作灵活、可现场施工，适合对大型钢结构进行长期保护，已被证明是有效的防护方法。
[0003]电弧喷涂是热喷涂技术的重要分支，是热喷涂技术中新发展起来的重要技术，电弧喷涂是以电弧为热源，将金属丝材熔化，用高速气流将熔化后的金属熔滴雾化并加速喷向基材表面的一种喷涂方法，电弧喷涂只需要使用两根成分不同的金属丝就可以制备出伪合金涂层，以获得独特的综合性能。
[0004]Al是热喷涂防腐
中应用非常广泛的一种材料。目前，电弧喷涂Al涂层仍是大气和淡水环境下钢铁结构件防腐的首选工艺之一。近年来，电弧喷涂Al
‑
Mg合金涂层已经慢慢取代纯Al的喷涂材料，因为Al
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Mg合金涂层既能兼具纯Mg、纯Al涂层的优点又能补足二者的缺陷。然而，Al
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Mg合金涂层技术仍存在以下问题：一是在Al量较高时Al
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Mg防腐涂料难以熔炼喷涂。二是在Al量较高时Al
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Mg防腐涂料难以喷涂拔丝。有研究表明，在含Al量为一定范围内，Al含量越高涂层的耐蚀性能越好，当Al含量较小时喷涂丝材可以顺利的通过熔炼、拉拔制出，但当超过某一范围，现有实芯丝材便越来越硬，难以通过熔炼、拉拔工艺制出。

技术实现思路

[0005]基于上述，本专利技术的目的是提供一种钢材用Al
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Mg防腐涂料、粉芯丝材及其喷涂方法，可以提高Al含量较高时Al
‑
Mg防腐涂料的高温流动性，解决在Al含量较高时Al
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Mg防腐涂料电弧喷涂拔丝困难的问题，并提高金属的铸造性能，增强涂层与基体的结合力。
[0006]本专利技术的技术方案是：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种钢材用Al
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Mg防腐涂料，所述防腐涂料的成分含量按重量百分比计：Mg：4.5
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5.5％；Zn：0.1
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0.3％；Si：0.5
‑
0.75％；Cu：0.2
‑
0.35％；Cr：0.08
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0.3％；杂质＜1％；余量为Al。
[0008]第二方面，本专利技术提供一种粉芯丝材，由所述的防腐涂料制成，其中，以Al带作为粉芯丝材外皮，以Mg、Si粉末作为粉芯丝材的填充材料，其中，所述Al带中含有Zn、Cu和Cr成分。
[0009]可选的，所述Mg、Si粉末的粒度为60
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150目。
[0010]第三方面，本专利技术提供一种钢材用Al
‑
Mg防腐涂料的喷涂方法，包括以下步骤：
[0011](1)脱脂处理：在喷涂前对钢材的表面进行脱脂处理；
[0012](2)喷砂处理：对钢材的表面进行喷砂处理；
[0013](3)涂料喷涂：采用电弧喷涂技术将粉芯丝材喷涂在钢材的表面上。
[0014]可选的，在喷砂处理步骤中，在5.5bar下用氧化铝喷砂器进行喷砂处理，使钢材的表面粗糙度为和清洁度为Sa2.5
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Sa3
[0015]可选的，在粉芯丝材的喷涂步骤中，使用标准的商用双丝电弧喷枪和350amp电源来制备热喷涂层，并使用5.5bar的干燥压缩空气作为微粒雾化和推进剂气体。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0017]1、有效解决了在Al量较高时Al
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Mg防腐涂料难以熔炼喷涂的问题。本专利技术通过在Al
‑
Mg防腐涂料中添加少量的Si，可提高Al
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Mg防腐涂料的高温流动性，进而可保证Al
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Mg防腐涂料在含Al量较高时的熔炼喷涂效果。
[0018]2、有效解决了在Al量较高时Al
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Mg防腐涂料难以喷涂拔丝的问题。本专利技术将电弧喷涂的材料由实心金属丝材转变为粉芯丝材，尤其将Al带作为粉芯丝材外皮，将Mg、Si粉末作为粉芯丝材的填充材料，所制备的防腐涂料有效解决了合金材料难以拉拔的问题。应当注意的是，合金材料难以拉拔问题的解决，除了将实心金属丝材转变为粉芯丝材外，添加Si保证合金材料高温流动性也是必不可少的。
[0019]3、提高了电弧喷涂的涂层与基体的结合强度。本专利技术通过在Al
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Mg防腐涂料中添加少量的Si，不仅可以提高涂料的腐蚀性能，而且可以增强涂层与基体的结合力。对采用本专利技术的涂层进行截面形貌观察，发现涂层组织均匀，结构致密，涂层与基体结合非常好，喷涂厚度达到1.5mm左右时，涂层与基体结合仍然没有出现裂纹。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。
[0021]实施例1：
[0022]按重量百分比计，防腐涂料的各成分含量为：Mg：4.5％；Zn：0.1％；Si：0.5％；Cu：0.2％；Cr：0.08％；杂质＜1％；余量为Al；
[0023]粉芯丝材，由上述防腐涂料制成，先将Al材(含有Zn、Cu、Cr)制成Al带，将Mg、Si制成粒度为60
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150目的粉末，然后以Al带作为粉芯丝材外皮，以Mg、Si作为粉芯丝材的填充材料，制取粉芯丝材。
[0024]实施例2：
[0025]按重量百分比计，防腐涂料的各成分含量为：Mg：5.5％；Zn：0.3％；Si：0.75％；Cu：
0.35％；Cr：0.3％；杂质＜1％；余量为Al。
[0026]粉芯丝材，由上述防腐涂料制成，先将Al材(含有Zn、Cu、Cr)制成Al带，将Mg、Si制成粒度为60
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150目的粉末，然后以Al本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢材用Al
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Mg防腐涂料，其特征在于，所述防腐涂料的成分含量按重量百分比计：Mg：4.5
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5.5％；Zn：0.1
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0.3％；Si：0.5
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0.75％；Cu：0.2
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0.35％；Cr：0.08
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0.3％；杂质＜1％；余量为Al。2.一种粉芯丝材，其特征在于，由权利要求1所述的防腐涂料制成，其中，以Al带作为粉芯丝材外皮，以Mg、Si粉末作为粉芯丝材的填充材料，其中，所述Al带中含有Zn、Cu和Cr成分。3.根据权利要求2所述的粉芯丝材，其特征在于，所述Mg、Si粉末的粒度为60
‑
150目。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：李波，刘卓毅，张志清，张聪，杨丹，孙博，袁馗雯，刘洪涛，杨方，王斌，方曦，狄睿，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：