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建筑鋼結構的加工及涂裝涂料技術(shù)

作者：鋼結構網(wǎng)    
時(shí)間：2009-12-23 10:01:40 [收藏]

    建筑鋼結構加工及涂料涂裝中，有時(shí)遇到對涂料品種選材一時(shí)確定不了，會(huì )造成產(chǎn)品的涂料涂裝工序管理上的脫節；又因建筑鋼結構無(wú)適當的底涂料品種，使復合涂層總體的防護效果受到影響。
    1建筑鋼結構作業(yè)流水線(xiàn)

    鋼結構加工企業(yè)流水作業(yè)線(xiàn)除了加工能力的差別外，影響涂層使用壽命的有拋丸表面處理質(zhì)量和底涂料涂裝的間隔時(shí)間。

    造船業(yè)中以無(wú)機富鋅車(chē)間底層涂料作為鋼材拋丸除銹處理后的保養底涂料，再經(jīng)切割、成型加工、焊接成型材。由于保養底涂料涂裝適合成型加工及帶涂層焊接等作業(yè)，可滿(mǎn)足涂裝前的工藝要求，作定型產(chǎn)品。

    建筑鋼結構加工作業(yè)中涂料品種選材變化因素較多，成型加工等后續工序進(jìn)度慢，由于鋼材表面處理后在空氣中氧的存在下極易泛銹，在相對濕度≤85%環(huán)境條件下放置只允許≤4h，往往在底涂料施工時(shí)因時(shí)間跟不上而泛銹，必須作第二次除銹。

    經(jīng)拋丸處理形成凹坑處的銹蝕，手工表面處理難以達到St3級，而動(dòng)力工具除銹的工作量大且成本高，因這類(lèi)表面處理不夠而影響涂裝質(zhì)量，往往使建筑鋼結構的使用壽命大為降低。

    2建筑鋼結構涂料防護選材

    2.1涂料品種對鋼材除銹標準的適應性

    環(huán)氧類(lèi)（環(huán)氧富鋅）涂料要求較高的表面處理清潔度，手工除銹不得低于St3級。St2級僅適宜油性涂料、醇酸類(lèi)涂料涂裝。

    2.2建筑鋼構件預留螺栓連接面的涂裝要求

    螺栓連接面有抗滑移的要求，而有機涂層表面光滑，不具備抗滑移的功能。建筑鋼結構產(chǎn)品質(zhì)量驗收標準規定連接摩擦面必須拋丸或噴砂處理，誤涂的有機涂層必須除去。由于把涂裝工藝置于成型加工之后，則拋丸處理后的除銹、防止預留面誤涂和鋼材表面處理后及時(shí)涂裝等，應在實(shí)施中注意相適應。

    3建筑鋼構件預涂無(wú)機富鋅底涂料的可行性

    3.1保養底涂料預涂的成熟經(jīng)驗

    造船廠(chǎng)鋼板拋丸除銹作業(yè)流水線(xiàn)設有保養底涂料噴涂及干燥工序，涂料涂裝與除銹間隔時(shí)間極短，

    注：○為適合；△為稍不適合；×為不適合。

    鋼材表面處在活化狀態(tài)，及時(shí)涂裝的涂層的附著(zhù)力及防銹性能均特別好，20μm厚的車(chē)間預涂底漆能適應6個(gè)月以上船臺周期防銹的要求，工藝設計及技術(shù)成熟可靠。

    建筑鋼結構生產(chǎn)企業(yè)的規模和資金投入與造船廠(chǎng)差異大，由于建筑鋼結構生產(chǎn)前段工序的欠缺（與造船廠(chǎng)相比），必然增加后序的工程量。若綜合考慮投入稍多的設備資金，具備成型件的拋丸除銹能力，可減少焊縫的二次除銹；就有條件選用多種底涂料配套方案。

    3.2建筑鋼結構涂裝技術(shù)管理

    鋼材處理及涂裝流水線(xiàn)生產(chǎn)由于設備型號不同，下料、打孔焊接成型與表面處理除銹有前后順序的差別。

    3.2.1鋼材表面處理→成型加工→涂料涂裝

    這類(lèi)企業(yè)鋼材表面處理設備輕便簡(jiǎn)易，緊接的是切割、打孔、焊接，涂料涂裝與拋丸除銹間隔時(shí)間長(cháng)，甚至超過(guò)最大允許間隔時(shí)間，表面處理僅完成摩擦面的抗滑移要求，其后果是底涂層大多在基面產(chǎn)生銹蝕的狀態(tài)下涂裝，這是涂裝件早期泛銹的原因所在。

    3.2.2成型加工→除銹→涂料涂裝

    這類(lèi)企業(yè)有鋼材切割、焊接型材的表面處理設備，涂料涂裝與拋丸除銹間隔時(shí)間短，涂膜的防護效果相對要好。

    按照涂裝技術(shù)管理要求，涂料涂裝與表面處理間隔時(shí)間愈短愈好，即噴丸除銹后的鋼材表面要盡量減少空氣下暴露。在表面處理后采用增加預涂保養底涂料。而車(chē)間預涂底涂料正是適合帶涂層焊接的保養底涂料。對于a類(lèi)工藝，預涂后，只要涂裝面保留合格的摩擦系數，完全能適應成型構件的涂裝工藝要求。對于b類(lèi)工藝，在除銹后增加預涂，可減少暴露有利于涂裝質(zhì)量。采用保養底涂層涂裝，成本增加不多，但因耐久性好反映的經(jīng)濟效益卻很明顯。

    3.3涂層的耐久性

    3.3.1影響涂層耐久性的因素

    《防銹、防蝕涂裝技術(shù)》（[日]佐藤?靖）把鋼鐵表面除銹質(zhì)量影響涂層耐久性的程度列為近50%，見(jiàn)表2。

    3.3.2表面處理清潔度與涂層耐久性關(guān)系

    《防銹、防蝕涂裝技術(shù)》（[日]佐藤?靖）以實(shí)驗數據表明表面處理清潔度對各類(lèi)底涂層耐久性的影響，見(jiàn)圖2。

    表面處理清潔度對油性涂層尤其以紅丹除銹顏料的涂層影響較小，而對合成樹(shù)脂類(lèi)的涂層影響較大，Sa3級與Sa2級的耐久性相差4倍。

    4建筑鋼構件涂裝無(wú)機富鋅車(chē)間保養底涂料的適用性

    4.1無(wú)機富鋅保養底涂層對機械加工工藝的適應性

    4.1.1帶涂層切割與焊接性能

    焊接性能是保養底涂料產(chǎn)品的檢測項目。車(chē)間底涂料涂層薄，毒性低，耐450℃的高溫。一旦涂層受高溫破壞，仍不失鋅材料對鐵金屬的防護，且延燒面積小，二次除銹的工作量小，不影響焊接強度，且適合帶涂層切割。但無(wú)機富鋅涂料固化成膜后，不象一般有機涂層易于用脫漆劑脫除。

    4.1.2涂層品種的配套

    無(wú)機富鋅涂料與環(huán)氧類(lèi)、聚氨酯類(lèi)品種有良好的配套性，與乙烯類(lèi)及橡膠類(lèi)品種配套一般由環(huán)氧云鐵中間層涂料作過(guò)渡。醇酸類(lèi)面涂類(lèi)是傳統品種，雖不宜直接在富鋅類(lèi)涂料表面涂裝，但適宜以環(huán)氧云鐵涂料作過(guò)渡層的涂裝。

    4.2環(huán)氧云鐵中間涂層與醇酸面涂層

    無(wú)機富鋅類(lèi)涂料具有抗滑移功能，適用于螺栓連接摩擦面的涂裝，并賦于連接面防銹功能，且在較長(cháng)的時(shí)間里涂層性能穩定。無(wú)機富鋅類(lèi)底涂層雖配套涂裝品種較多，但不適宜醇酸型面涂層涂裝，原因是含油的涂層在紫外線(xiàn)作用下氧化生成醛類(lèi)化合物，醇酸樹(shù)脂游離苯酐等酸性物質(zhì)，與鋅金屬反應生成鋅鹽，促使含油樹(shù)脂涂層的脫層。習慣采用醇酸樹(shù)脂類(lèi)作面涂層，再以環(huán)氧云鐵中間涂層作過(guò)渡，既隔絕了鋅金屬的活性，又為面涂層提供了一個(gè)理想的粗糙的涂裝面。

    5結論

    5.1鋼材經(jīng)表面處理，必須在短時(shí)間內覆涂底涂料，并保證底涂料的厚度，防止泛銹。

    5.2無(wú)機富鋅保養涂料防銹性能優(yōu)良，且具有抗滑移功能，適宜用于建筑鋼構件的涂裝。焊接等成型工藝在無(wú)機富鋅涂料涂裝后的，僅在焊縫部分需二次除銹，然后直接涂裝環(huán)氧云鐵中間涂層涂料或其它防銹涂料。

    5.3鋼材防腐蝕涂裝涂料品種宜選用無(wú)機富鋅底涂料，摩擦面經(jīng)遮蓋后再施工中間層涂料及面涂料，工藝先進(jìn)。該工藝雖涂裝成本提高，但能保證鋼結構的防銹防護質(zhì)量，較現有涂裝工藝提高涂層使用壽命2~4倍。


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