專利名稱：連續(xù)熱噴涂金屬防腐涂層熱軋板制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料表面技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及金屬防腐涂層處理，更具體地涉及鋼板
表面熱噴涂防腐涂層的方法。
背景技術(shù)：
腐蝕是鋼鐵結(jié)構(gòu)件最常見也是最嚴(yán)重的毀損失效方式之一。 一些大型鋼鐵結(jié)構(gòu) 件，如橋梁、船舶、油罐、水閘等，通常需要對其表面進(jìn)行防腐處理以延長其使用壽命并提高 安全性能。常用的防腐處理方法有兩種涂漆法和熱噴涂法。涂漆法防護(hù)周期僅為1 3 年，只能作為短期防護(hù)措施。利用鋅、鋁的陰極保護(hù)功能，熱噴涂鋅鋁能為鋼鐵結(jié)構(gòu)件提供 長期有效的防護(hù)。但是鋼鐵結(jié)構(gòu)件一般體積非常龐大，在戶外施工條件十分艱苦，工作量 大，不易實(shí)現(xiàn)自動化，且容易受到天氣等因素影響的制約。如果能在鋼廠批量生產(chǎn)具有金屬 防腐涂層的熱軋板產(chǎn)品，就能改善施工條件，實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，并免去或大 大減少后續(xù)的鋼鐵件維修與防護(hù)工作，這將節(jié)省大量的人力和物力。 日本專利文獻(xiàn)2006233310公布了一種在實(shí)驗(yàn)室厚板線上超音速噴涂防腐涂層的 方法，其涂層為鎳基合金和不銹鋼等材料。但是，超音速噴涂不適宜于噴涂低熔點(diǎn)的鋅、鋁 材料；而且超音速噴涂生產(chǎn)效率較低、成本偏高，不適宜于大批量生產(chǎn)。中國專利公開公報(bào) 101063203公布了一種用冷噴涂法制備鍍層金屬的方法。冷噴涂法是一種新的噴涂工藝，其 本身的工藝尚不成熟，涂層質(zhì)量難以控制。該方法只能噴涂低熔點(diǎn)的合金涂層，并且同樣存 在生產(chǎn)效率低、設(shè)備成本高的問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對涂漆法防護(hù)周期短而熱噴涂法不易自動化處理大結(jié)構(gòu)件的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目 的是提供一種連續(xù)批量生產(chǎn)金屬防腐涂層熱軋板的方法。 本發(fā)明提供的金屬防腐涂層熱軋板制造方法是在鋼板熱軋生產(chǎn)線中加入對鋼板 表面進(jìn)行噴砂處理和熱噴涂處理步驟。 本發(fā)明中的噴砂處理和熱噴涂處理在所述熱軋生產(chǎn)線的熱軋精整線上或厚板生 產(chǎn)線的冷卻段進(jìn)行。鋼板坯經(jīng)熱軋后達(dá)到所需尺寸，利用熱軋后的余溫，選擇鋼板冷卻到 300 60(TC的溫度段在鋼板表面噴涂金屬防腐涂層，可以充分利用熱能。鋼板基體有一 定的熱度，涂層材料的粒子到達(dá)鋼板后，性能更加活躍，有利于涂層材料與鋼板間的充分?jǐn)U 散，形成牢固的結(jié)合。使涂層與鋼板形成良好的結(jié)合。在熱軋生產(chǎn)線上進(jìn)行，生產(chǎn)具有金屬 防腐涂層的熱軋板，其工藝流程圖見圖一 ；在厚板生產(chǎn)線的冷卻段進(jìn)行，生產(chǎn)金屬防腐涂層 厚板，其工藝流程圖見圖二。 熱噴涂前對鋼板表面進(jìn)行噴砂處理，一方面能清除鋼板表面的氧化皮，獲得清潔 的表面，另一方面能使鋼板表面毛化，有利于涂層材料與鋼板基體的緊密結(jié)合。噴砂處理采 用的磨料為棕鋼玉、石英砂或鋼玉砂。噴砂處理使鋼鐵表面達(dá)到Sa 2.5級。
熱噴涂處理可采用以金屬或合金絲材為噴涂原料的高速燃?xì)怆娀釃娡糠ā?br> 高速燃?xì)怆娀娡糠ㄊ且环N新型的電弧噴涂方法，結(jié)合了電弧噴涂法和超音速火 焰噴涂法的優(yōu)點(diǎn)。高速燃?xì)怆娀娡糠ǖ脑硎?，過飽和活性氣體與壓縮空氣在燃燒室按 比例混合后，經(jīng)過電火花塞點(diǎn)燃形成高速焰流。同時燃燒于絲材端部的電弧將均勻送進(jìn)的 絲材熔化，經(jīng)焰流將熔化的絲材霧化為粒度細(xì)小、分布均勻的粒子，高速噴向基體表面形成 涂層，其速度可達(dá)到800m/s，遠(yuǎn)高于普通電弧噴涂，因此可以形成致密均勻的涂層。高速燃 氣電弧噴涂法噴涂效率達(dá)15kg/h，在制備優(yōu)質(zhì)涂層的同時，能達(dá)到較高的生產(chǎn)效率，滿足連 續(xù)生產(chǎn)的需要。同時其生產(chǎn)成本是熱噴涂方法中最為低廉的。 本發(fā)明方法中采用的金屬或合金絲材選自鋅及其合金、鋁及其合金、鎂及其合金。
本發(fā)明方法中采用的高速燃?xì)怆娀釃娡糠ㄒ?. 6 1. 2Mpa壓縮空氣為工作 氣體，以0. 6 1. 2Mpa丙烷或丙烯為燃燒氣體，工作電壓為15 40V，工作電流為100 300A。 本發(fā)明方法中采用的高速燃?xì)怆娀釃娡糠ㄔ谘劁摪迩斑M(jìn)方向布置一把或多把 高速燃?xì)怆娀姌?，噴槍沿橫向運(yùn)動進(jìn)行噴涂，可以在鋼板的一面進(jìn)行噴涂，也可以在上下 兩個表面進(jìn)行噴涂。 本發(fā)明方法中，鋼板在熱噴涂處理后可進(jìn)入矯直機(jī)進(jìn)行加壓矯直處理。矯直機(jī)對 鋼板施加壓應(yīng)力，一方面能除去鋼板的翹曲變形，另一方面通過壓碾，使涂層與鋼板的結(jié)合 更加牢固。 在矯直處理后可對鋼板進(jìn)行200 50(TC熱處理，使涂層充分?jǐn)U散到基體中，以獲
得更好的結(jié)合效果，也可以不經(jīng)過熱處理直接使用。 本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)與效果 1.可以在熱軋生產(chǎn)線或厚板生產(chǎn)線上進(jìn)行在線噴涂，生產(chǎn)效率高。能提高自動化 程度。本發(fā)明適合熱軋板和厚板的噴涂，能填補(bǔ)目前熱軋板和厚板金屬涂層產(chǎn)品的空白。
2.高速燃?xì)怆娀娡糠軌蛑苽渲旅芫鶆虻耐繉?，且具有高效率、低成本的特點(diǎn)， 適宜大批量工業(yè)化生產(chǎn)金屬涂層，能實(shí)現(xiàn)自動化。 3.為涂層鋼鐵產(chǎn)品的多樣性提供了可能。由于高速燃?xì)怆娀娡糠梢試娡康牟?料種類十分豐富。這個方法不僅可以噴涂鋅及其合金、鋁及其合金，鎂及其合金，還可以噴 涂任意金屬和合金線材，還可以噴涂粉芯線材，如金屬包裹的陶瓷粉末、有機(jī)粉末等。為功 能涂層的制造提供了各種可能性。
附圖的簡單說明

圖1為熱軋生產(chǎn)線連續(xù)熱噴涂工藝流程圖。
圖2為厚板生產(chǎn)線連續(xù)熱噴涂工藝流程圖。
圖3為實(shí)施例1涂層的橫截面組織SEM圖。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例1 熱軋鋼板試樣在40(TC加熱半小時。對鋼板進(jìn)行噴砂處理，以粒度20# 100#的 棕剛玉為磨料，去除氧化皮獲得清潔毛化的表面。用高速燃?xì)怆娀娡恐苽鋃n-15Al涂層。 噴涂工藝為噴涂電壓25V，噴涂電流130A，水平距離150mm，燃燒氣體丙烷壓力0. 65Mpa，壓 縮空氣壓力0. 65Mpa。噴涂厚度100iim。噴涂后用矯直機(jī)施加壓應(yīng)力。涂層與基體結(jié)合牢固。 實(shí)施例2 熱軋鋼板試樣在55(TC加熱半小時。對鋼板進(jìn)行噴砂處理，以粒度20# 100#的棕剛玉為磨料，去除氧化皮獲得清潔毛化的表面。用高速燃?xì)怆娀娡恐苽銩1涂層。噴涂工藝為噴涂電壓30V，噴涂電流150A，水平距離145mm，燃燒氣體丙烷壓力0. 75Mpa，壓縮空氣壓力0.7Mpa。噴涂厚度150iim。噴涂后用矯直機(jī)施加壓應(yīng)力。然后在加熱爐加熱到50(TC，退火處理1小時。涂層與基體結(jié)合牢固。
實(shí)施例3 熱軋鋼板試樣在50(TC加熱半小時。對鋼板進(jìn)行噴砂處理，以粒度為20# 100#的棕剛玉為磨料，去除氧化皮獲得清潔毛化的表面。用高速燃?xì)怆娀娡糠ㄖ苽銶g涂層。噴涂工藝為噴涂電壓28V，噴涂電流150A，水平距離145mm，燃燒氣體丙烷壓力0. 73Mpa，壓縮空氣壓力0.7Mpa。噴涂厚度100iim。噴涂后用矯直機(jī)施加壓應(yīng)力。涂層與基體結(jié)合牢固。
權(quán)利要求
金屬防腐涂層熱軋板的制造方法，其特征在于在鋼板熱軋生產(chǎn)線中加入對鋼板表面進(jìn)行噴砂處理和熱噴涂處理步驟。
2. 如權(quán)利要求1所述的制造方法，其中所述噴砂處理和熱噴涂處理在所述熱軋生產(chǎn)線 的熱軋精整線上或厚板生產(chǎn)線的冷卻段進(jìn)行。
3. 如權(quán)利要求2所述的制造方法，其中所述熱軋精整線或厚板生產(chǎn)線的冷卻段中鋼板 的溫度為300 600°C。
4. 如權(quán)利要求1所述的制造方法，其中所述噴砂處理采用的磨料為棕鋼玉、石英砂或 鋼玉砂。
5. 如權(quán)利要求1所述的制造方法，其中所述熱噴涂處理采用以金屬或合金絲材為噴涂 原料的高速燃?xì)怆娀釃娡糠ā?br> 6. 如權(quán)利要求5所述的制造方法，其中所述金屬或合金絲材選自鋅及其合金、鋁及其 合金、鎂及其合金。
7. 如權(quán)利要求5所述的制造方法，其中所述高速燃?xì)怆娀釃娡糠ú捎?. 6 1. 2Mpa 壓縮空氣作為工作氣體，采用0. 6 1. 2Mpa丙烷或丙烯作為燃燒氣體，工作電壓為15 40V，工作電流為100 300A。
8. 如權(quán)利要求5所述的制造方法，其中所述高速燃?xì)怆娀釃娡糠ㄔ谘劁摪迩斑M(jìn)方向 布置一把或多把高速燃?xì)怆娀姌?，噴槍沿橫向運(yùn)動，在鋼板的一面或上下兩個表面進(jìn)行 噴涂。
9. 如權(quán)利要求1所述的制造方法，其中還包括在熱噴涂處理后對鋼板進(jìn)行矯直機(jī)加壓 矯直處理。
10. 如權(quán)利要求1所述的制造方法，其中還包括在矯直處理后對鋼板進(jìn)行200 500°C 熱處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種金屬防腐涂層熱軋板的制造方法，采用在鋼板熱軋生產(chǎn)線中加入對鋼板表面進(jìn)行噴砂處理和熱噴涂處理步驟。熱噴涂處理采用以金屬或合金絲材為噴涂原料高速燃?xì)怆娀釃娡糠?。熱噴涂后可對鋼板進(jìn)行加壓矯直處理，還可進(jìn)行后續(xù)的熱處理。采用高速燃?xì)怆娀≡诰€噴涂，效率高，成本低，節(jié)約能源并提高自動化程度，能實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。
文檔編號C23C4/12GK101724806SQ20081020149
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月21日
發(fā)明者徐建明, 朱魯玲, 顧之毅, 顏永根 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司