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典型環境下的防腐蝕涂層設計

添加人:材料人 發布時間:2020-3-3 8:57:30 來源:微信公眾號

1. 淡水浸漬環境下鋼鐵電弧噴涂防護涂層的選擇
電弧噴涂鋅、鋁及其合金涂層體系都能在淡水浸漬的環境中使用,但是ZnA115合金涂層體系在淡水環境中被認為有最佳的性能,該體系既有鋅優異的抗腐蝕能力又有鋁良好的抗沖擊和耐磨損能力。所處的環境越惡劣,設計的涂層厚度應當越厚。我們推薦在水流較急的環境中使用鋅鋁合金涂層(厚度不低于150 μm),可以在金屬噴涂層上采用封閉涂層和面漆,用來增加涂層體系在淡水浸漬下的使用壽命。表1是若干個在淡水環境中使用的典型零部件和推薦的電弧噴涂涂層系統。
表1 淡水環境中使用的典型零部件和推薦的電弧噴涂涂層系統
零部件 涂層系統 封閉層
壓力水管、蝸殼、導流管、緩沖罐、淡水箱 Zn、Al、ZnAl15 1道封閉漆
水閘門、鋼殼外表面 Al、ZnAl15 2道封閉漆或1道封閉漆+2道面漆
鋼殼濕的內表面 Zn、Al、ZnAl15 無
2. 海水浸潰環境下鋼鐵電弧噴涂防護涂層的選擇
電弧噴涂鋅、鋁及其合金涂層體系在海水浸漬的環境中都能使用,但噴鋁涂層在海水浸漬的環境下比噴鋅涂層的防腐蝕性能更優異,而且噴鋁涂層已經在海洋環境中取得廣泛的應用經驗,因此在這種環境下,推薦使用電弧噴涂鋁復合涂層體系(200 μm厚Al涂層+封閉漆)。封閉漆和面漆可以用來增加金屬噴涂層體系在海水浸漬環境下的使用壽命。表2是若干在海水浸漬環境中使用的典型鋼結構和推薦的電弧噴涂涂層系統。
表2 海水浸漬環境中使用的典型鋼結構和推薦的電弧噴涂涂層系統
零部件 涂層系統 封閉層
鋼樁(從海泥線到高潮線以上0.9m) Al 2道封閉漆或1道封閉漆+1道中間漆+2道面漆
攔潮閘 Al、ZnAl15、AlMg5 2道封閉漆或1道封閉漆+1道面漆
鋼殼外表面 Al、ZnAl15、AlMg5 2道封閉漆或1道封閉漆+2道面漆
3. 大氣暴露環境中鋼鐵電弧噴涂防護涂層的選擇
表3是若干在大氣暴露環境中使用的典型零部件和推薦的電弧噴涂涂層系統。
表3 大氣暴露環境中使用的典型零部件和推薦的電弧噴涂涂層系統
零部件 涂層系統 封閉層
鋼橋梁 Al、Zn、ZnAl15 2道封閉漆+2道面漆或1道封閉漆+1道中間漆+2道面漆
鋼質儲罐的外表面 Al、Zn、ZnAl15 1道封閉漆+2道面漆或1道封閉漆+1道中間漆+2道面漆
鋼槽的干燥內表面 Zn、ZnAl15 無
海洋石油平臺 Al、AlMg5 2道封閉漆+2道面漆或1道封閉漆+1道中間漆+2道面漆
4. 高溫環境中鋼鐵電弧噴涂防護涂層的選擇
電弧噴涂鋁、鋅及其合金涂層在溫度接近它們熔點的環境中能提供很好的長期防護性能。電弧噴涂鋅涂層在淡水中的最高使用溫度不超過60℃,而電弧噴涂ZnA115合金涂層的最高使用溫度可達315℃,電弧噴涂鋁涂層是高溫條件下應用的最好選擇,可在超過400℃的溫度下使用。電弧噴涂鋁涂層的耐高溫性能可以通過后期熱處理或者對鋼基體上噴鋁涂層重熔來進一步改善。重熔通常是采用氧-乙炔火焰把噴鋁涂層重新加熱熔化,這個過程把鋁和鋼都熔化了,形成了一種冶金結合。通過采用含鋁顏料的瀝青涂層來進行封閉,還可以進一步提高金屬噴涂層的性能,這種涂層體系能夠抵抗溫度高達870℃的高溫氣體的腐蝕。在表4中列出了一些在高溫環境中使用的典型零部件和推薦的電弧噴涂涂層系統。
表4  高溫環境中使用的典型零部件和推薦的電弧噴涂涂層系統
部件 電弧噴涂涂層系統 封閉涂層
水箱 水溫<60℃ Zn 有機封閉涂層或無封閉
 水溫>60℃ ZnAl15,Al 
煙道 <345℃ ZnAl15,Al 硅樹脂封閉涂層
 345℃~595℃ Al 
鍋爐“四管” NiCr、FeCrAl合金,Ni基、Fe基有芯絲材 無封閉

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