电弧喷涂znal伪合金涂层的耐蚀性能研究

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1、第十届国际热喷涂研讨会论文第十一届全国热喷涂年会论文(ITSS’2007)(CNTSC’2007)电弧喷涂Zn／Al伪合金涂层的耐蚀性能研究李秉忠EQ王昌辉E2]董志红‘门马宝生‘21张---T‘11李朋‘¨(1．武汉材料保护研究所2．新兴集团股份有限公司)山[摘要]：金属材料腐蚀给国民经济带来巨大损失，在钢构件表面，利用热喷涂技术制备锌、铝和锌铝合金涂层可以对其达到长效保护的目的。近年来，双丝电弧喷涂以其高效、节能、安全性高以及涂层质量好等特点在户外钢结构的防腐领域获得广泛的应用和发展。最近人们发现

2、，在双丝电弧喷涂过程中，同时分别送进锌丝和铝丝，可以获得涂层耐蚀性能较好、施工成本低和施工工艺性能好的zn．Al伪合金涂层(pseudozinc．aluminumalloycoating)，为电弧喷涂锌铝伪合金涂层的进一步推广应用提供了广阔的前景。关键字：zn—AI伪合金电弧喷涂铸管喷锌Abstract：Metalcorrosioncausehugelossesforthenationaleconomy．Itcanbeusedforthepurposeoflonglifeprotectiontothe

3、steelcontracturethroughthermalsprayingpureZn，AlandZnAlalloycoatingLately,twinwirearcsprayinghasbeendevelopedandwidelyusedforitshigheffience，lowcostandgoodquality．Itcanbefoundthatpseudozinc-aluminumalloycoatingin。thearcsprayprocesscanbemadewhenwefeedpure

4、ZnandA1wirerespectlyatthesametime．Pseudozinc—aluminumalloycoatingsuperioranti-corrosion，lowerprocesssingcostandextendingtheusageofarcsprayingpseudoZn—Alalloycoating．Keywords：pseudoZn—AIalloyarcsprayzincforCastpipe0前言据统计我国1995年因腐蚀而造成的损失就达1500亿元人民币“1，我国每年

5、都投入大量的资金用于研发减缓或控制腐蚀发生的新材料和新工艺，英国标准协会在其“钢铁结构腐蚀防护手册”¨1中指出：比较油漆、热浸和热喷涂3种防护方法，金属喷涂层能在各类环境条件(特别是海水全浸和飞溅条件下)，为钢铁结构提供20年以上的有效防护寿命。电弧喷涂以其高效、节能、安全性高以及涂层质量好等特点，获得广泛的应用和发展”1，成为目前热喷涂制备长效复合保护涂层主要工艺方法之一。电弧喷涂在大规模产品生产线如球墨铸铁管、液化气钢瓶生产线中获得了广泛的应用，仅武汉材料保护研究所近年来研制开发的电弧喷涂自动化生

6、产线就达数十条，并出口到马来西亚、印度、越南和伊朗等国，每年用于生产长效复合保护涂层的锌丝材料消耗就达上万吨。传统上热喷涂制备长效保护涂层的金属涂层材料为纯锌或纯铝，近年来的研究发现锌铝合金涂层具有比纯锌或纯铝涂层更为优异的电化学保护效果¨1，兼具有锌涂层的电化学保护效果好和铝涂层腐蚀速率低的优点。锌铝合金丝热喷涂生产环境友好和生产过程稳定，比纯锌丝喷涂时的毒性要小得多，近年来在一些大型的钢结构防腐蚀工程中逐步替代纯锌或纯铝，并获得了广泛的应用，热喷涂锌铝合金涂层的市场需求越来越大。研究还发现¨1，锌

7、铝合金的耐蚀性能与合金成分的比例有关，合理控制合金成分比例可获得更佳的涂层性能。目前最常用的锌铝合金丝材是Zn一13％AI和Zn一15％A1。如果合金成分中铝的质量分数大于15％，将导致合金材料的脆性增大，合金丝在拔拉生产过程中容易折断，成本上升。最近一段时间以来，锌丝的单价由一万多元涨到三万多元，而铝丝①本文通讯联系人：李秉忠(武汉材料保护研究所武汉430030)第十届国际热喷涂研讨会论文第十一届全国热喷涂年会论文(ITSS’2007)(CNTSC’2007)的价位还基本维持在原来的2万多元，锌铝合

8、金丝的价格则逼近5万元。较高的材料价格一直是困扰制约锌铝合金涂层推广应用最重要的因素之一，一些大量使用纯锌丝用于热喷涂生产的企业(如新兴铸管、徐州光大铸管、法国圣戈班铸管以及大庆新油公司抽油管防腐等)亟待寻求既能提高涂层耐腐蚀性能又能降低生产成本的新的工艺方法。武汉材料保护研究所经过对原有设备从喷枪到电源以及送丝机构进行了改造，在喷锌工艺过程中，用纯铝丝替代纯锌丝，成功地生产出锌铝伪合金涂层，已经开始大规模的生产适应性试验，用于自动化的铸铁管生产。锌铝伪