李瑞平

文章編號(hào)：2095-6835（2017）04-0134-02

摘 要：目前，為了解決交通擁堵問(wèn)題，越來(lái)越多的橋梁拔地而起，因此，對(duì)橋梁支座起到錨固作用的螺栓外表面防腐越來(lái)越受到專(zhuān)業(yè)人士的關(guān)注。主要介紹了達(dá)克羅、滲鋅防腐處理的方法，通過(guò)對(duì)已進(jìn)行過(guò)滲鋅、達(dá)克羅和這兩者復(fù)合防腐工藝處理過(guò)的螺栓做中性鹽霧和自然暴露的對(duì)比試驗(yàn)，以便找到延長(zhǎng)橋梁支座錨固螺栓工作年限的方法。

關(guān)鍵詞：達(dá)克羅；滲鋅；鹽霧試驗(yàn)；防腐涂層

中圖分類(lèi)號(hào)：TG174.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.04.134

1 達(dá)克羅

1.1 達(dá)克羅的防腐機(jī)理

達(dá)克羅對(duì)工件的保護(hù)可總結(jié)為以下3點(diǎn)：①壁壘效應(yīng)?？諝庵械母g介質(zhì)被鋅、鋁保護(hù)層隔離開(kāi)，從而對(duì)工件起到隔離保護(hù)的作用。②鈍化作用。金屬基體與鋁、鋅粉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成鈍化膜，提升其耐腐蝕性。③陰極保護(hù)作用。達(dá)克羅的保護(hù)作用與熱浸鋅原理一樣，也是對(duì)工件陰極進(jìn)行保護(hù)。

1.2 達(dá)克羅的生產(chǎn)流程

達(dá)克羅的生產(chǎn)流程主要為：除油→機(jī)械拋丸→浸涂達(dá)克羅液→甩干→預(yù)熱→高溫烘烤→冷卻→二次浸涂→甩干→預(yù)熱→烘烤→冷卻。

2 滲鋅

把裝有工件和滲鋅劑的滲爐加熱至480 ℃，有活性的鋅原子滲入工件內(nèi)部，將鐵原子從內(nèi)部擴(kuò)散出來(lái)，從而在工件表面形成厚度為60 μm左右的滲鋅層。

2.1 滲鋅的生產(chǎn)流程

滲鋅的生產(chǎn)流程為：除油→機(jī)械拋丸→裝罐→加溫→滲鋅→冷卻→出罐→分離→檢驗(yàn)。

2.2 滲鋅層、達(dá)克羅層的顯微結(jié)構(gòu)和硬度

由于滲鋅層的結(jié)構(gòu)緊密，具有硬度高、耐磨性好等優(yōu)點(diǎn)，因此工件的平均硬度小于滲鋅層硬度，在拆卸和裝配時(shí)，更容易保證滲鋅面的完整性。然而，達(dá)克羅的平均硬度均小于滲鋅層和工件的硬度。這是因?yàn)檫_(dá)克羅經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后沒(méi)有與工件形成化學(xué)鍵，因此達(dá)克羅在工件安裝和搬運(yùn)過(guò)程中容易劃傷其防腐層。

3 達(dá)克羅和滲鋅層防腐性能比較

3.1 中性鹽霧試驗(yàn)

分別選取達(dá)克羅螺栓、滲鋅螺栓和滲鋅—達(dá)克羅復(fù)合涂層螺栓進(jìn)行安裝前后耐鹽霧性能對(duì)比檢測(cè)。

3.1.1 試驗(yàn)條件

試驗(yàn)前處理：用酒精擦拭試樣除油污；鹽霧試驗(yàn)箱溫度為35 ℃，飽和溫度為47 ℃；噴霧壓力為1.0～1.5 kg/cm2；試驗(yàn)溶液為質(zhì)量濃度為（50±5）g/L的氯化鈉水溶液，水為去離子水，鹽為分析純的氯化鈉，pH值為6.5～7.0，收集液的密度為1.029 g/cm3；試樣的放置角度為試樣表面與垂直方向呈15°～20°。試驗(yàn)結(jié)束后拿出試樣，放置30 min，用自來(lái)水沖洗，用紙輕輕吸干水分，檢查試樣。

3.1.2 對(duì)比試樣狀態(tài)

試樣材質(zhì)：40Cr螺栓；涂層厚度為達(dá)克羅層10～15 μm，滲鋅層為50～70 μm，滲鋅—達(dá)克羅復(fù)合涂層總膜厚為50～70 μm。

3.1.3 檢測(cè)結(jié)果

3種經(jīng)過(guò)防腐處理后的螺栓的耐中性鹽霧的優(yōu)劣順序依次為復(fù)合涂層、達(dá)克羅和滲鋅。但將3種螺栓安裝后便會(huì)顯現(xiàn)不同的差異結(jié)果——使用經(jīng)達(dá)克羅處理的螺栓后發(fā)現(xiàn)其耐鹽霧性能反而下降了90%左右的防腐能力，而滲鋅層還具有70%左右的防腐能力。發(fā)生這種情況的主要原因是有微量鐵元素存在于滲鋅層表面，從而降低了其耐鹽霧性。但是由于滲鋅層較厚，保證了其耐磨性，耐鹽霧性反而降低得少；反之，即便工件與達(dá)克羅的屏蔽作用突出，并且其耐腐蝕性能優(yōu)良，在達(dá)克羅未損壞時(shí)有良好的耐鹽霧性，但因其防腐層易損壞，導(dǎo)致使用過(guò)程中其耐鹽霧性下降迅速。而滲鋅—達(dá)克羅復(fù)合涂層，即在工件滲鋅層上直接涂裝一層達(dá)克羅，彼此各取所長(zhǎng)，使防腐層具備耐磨性的同時(shí)還具備很好的耐鹽霧性能，在螺栓上形成雙重保護(hù)，避免損傷部位發(fā)生腐蝕。

3.2 室外自然暴露試驗(yàn)

3.2.1 試驗(yàn)條件

將試樣擺放在屋頂石棉瓦瓦槽中，四周及上方無(wú)任何遮蓋；試樣放置角度與水平方向約20°，試驗(yàn)時(shí)間1年。

3.2.2 對(duì)比試樣狀態(tài)

未使用和使用過(guò)的達(dá)克羅螺栓，膜厚均為10～15 μm；未使用和使用過(guò)的滲鋅螺栓，膜厚均為50～70 μm。

3.2.3 試驗(yàn)結(jié)果

從圖1所示的試驗(yàn)結(jié)果可以看出，經(jīng)過(guò)室外自然暴露一段時(shí)間后，經(jīng)由滲鋅和達(dá)克羅處理后的且未經(jīng)使用過(guò)的螺栓沒(méi)有生銹跡象的出現(xiàn)，使用過(guò)的滲鋅螺栓有一部分生銹，而使用達(dá)克羅處理后的螺栓則出現(xiàn)較嚴(yán)重的生銹現(xiàn)象。由此可見(jiàn)，耐磨性更好的滲鋅層因與工件的結(jié)合強(qiáng)度高達(dá)650 MPa，難以破壞其防腐蝕層，即便在使用后扔可確保防腐層完好。

4 滲鋅—達(dá)克羅復(fù)合防腐涂層的具體應(yīng)用

由上述試驗(yàn)結(jié)果可知，橋梁支座錨固螺栓建議統(tǒng)一使用滲鋅—達(dá)克羅復(fù)合涂層。具體要求為：①涂層厚度不小于50 μm，保證有不少于1 000 h的耐中性鹽霧時(shí)間，規(guī)定每年做一次鹽霧試驗(yàn)，對(duì)厚度和外觀的檢查應(yīng)按規(guī)定時(shí)間進(jìn)行。②優(yōu)化工藝?？稍谶_(dá)克羅之后增加一道達(dá)克羅密封層，以便增大達(dá)克羅層的厚度和抗摩擦性。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)研究分析達(dá)克羅和滲鋅層的硬度、鹽霧試驗(yàn)和戶(hù)外自然暴露，得出以下結(jié)論：①滲鋅層的硬度比工件略高，而達(dá)克羅層的硬度遠(yuǎn)低于滲鋅層和基體；②達(dá)克羅層耐中性鹽霧試驗(yàn)效果要好于滲鋅層，但使用在螺栓上時(shí)，實(shí)際防腐效果不如滲鋅層；③橋梁支座錨固螺栓采用滲鋅—達(dá)克羅復(fù)合防腐涂層效果良好。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：劉曉芳〕