鋼結(jié)構(gòu)金屬表面機(jī)械噴射處理工藝與設(shè)備改進(jìn)策略分析

龔華明

（湖北三江航天涂裝設(shè)備工程有限公司，湖北武漢 430000）

伴隨著建筑領(lǐng)域的不斷發(fā)展，防腐涂料是目前應(yīng)用極為普遍的一種材料，可以將該項材料當(dāng)成涂層材料應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)中，以此增強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的抗腐蝕性能，避免外界因素對其產(chǎn)生不良影響。在鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用過程中，對于底漆提出了十分嚴(yán)格的要求，不同類型的底漆對于鋼結(jié)構(gòu)提出的清潔度要求是不一樣的，應(yīng)用涂層材料加以保護(hù)，有利于提升隔離效果，避免受到污染。氧化皮和銹劑等屬于鋼結(jié)構(gòu)中的腐蝕物質(zhì)，直接影響到鋼結(jié)構(gòu)性能體現(xiàn)?；诖?，從鋼結(jié)構(gòu)中采取涂層材料展開保護(hù)是未來鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的一項重要環(huán)節(jié)，但是外界各項因素對于鋼結(jié)構(gòu)涂層壽命有著直接性的影響，采取性能良好的處理技術(shù)，可以保持鋼結(jié)構(gòu)的表面整潔性，延伸鋼結(jié)構(gòu)的使用性能。機(jī)械噴射處理作為市場中應(yīng)用十分普遍的一種處理技術(shù)，可以減少鋼結(jié)構(gòu)表面的腐蝕程度，增強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的清潔性。其中，噴砂除銹和拋丸除銹是經(jīng)常使用的噴射處理工藝。文章中專門論述了這兩項工藝的應(yīng)用情況。

1 鋼結(jié)構(gòu)加工過程中的設(shè)備改進(jìn)及工藝改進(jìn)問題

第一，應(yīng)當(dāng)正確認(rèn)識到設(shè)備改進(jìn)和工藝創(chuàng)新方面的作用。在鋼結(jié)構(gòu)加工過程中，規(guī)范性的開展施工操作作業(yè)。施工人員正確認(rèn)識到設(shè)備改進(jìn)和工藝提升的必然性，從而對設(shè)備改進(jìn)和工藝提升做出相應(yīng)的行動，及時探究設(shè)備和加工工藝存在的各項問題，制定出完善的改進(jìn)策略。因為鋼結(jié)構(gòu)加工工程建設(shè)過程中，對于鋼結(jié)構(gòu)加工工藝流程的實施和機(jī)械設(shè)備的操作都需要專業(yè)性的技術(shù)人員執(zhí)行。所以務(wù)必加大技術(shù)人員從設(shè)備改進(jìn)和工藝方面的宣傳教育力度。第二，制定獎懲策略。強(qiáng)化技術(shù)人員的責(zé)任意識，激發(fā)技術(shù)人員的自身潛能，讓技術(shù)工作人員和技術(shù)工人發(fā)展為鋼結(jié)構(gòu)加工設(shè)備改進(jìn)和工藝提升的主要人員，從而解決鋼結(jié)構(gòu)加工期間的成本、質(zhì)量和安全問題，最終實現(xiàn)工程建設(shè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

2 鋼結(jié)構(gòu)金屬表面機(jī)械噴射處理工藝

噴砂除銹指的是磨料在壓縮空氣的作用下逐漸被吸入到管道內(nèi)，經(jīng)過氣流作用持續(xù)加速，一直到噴槍噴出磨料流為止。如此一來，磨料粒對底材表面產(chǎn)生了一定的沖擊效果，能夠達(dá)到除銹的目的，調(diào)整鋼材表面的粗糙度。噴丸除銹則是表現(xiàn)為鋼質(zhì)磨料經(jīng)過不斷旋轉(zhuǎn)的葉輪以合理的角度噴射到工件表面，進(jìn)而對工件表面產(chǎn)生一定的沖擊效果，從而消除應(yīng)力，調(diào)整鋼材表面的粗糙度。其中，鋼結(jié)構(gòu)金屬表面機(jī)械噴射處理工藝的具體應(yīng)用如下所示。

2.1 噴砂除銹

噴砂除銹指的是把具體的磨料放置于管道設(shè)備中，借助流通空氣保持磨料加速運行形成高速噴射束沖擊和切割鋼結(jié)構(gòu)的表面，保持工件表面的清潔度以及不同的粗糙度，進(jìn)一步改善工件表面的機(jī)械性能，以此達(dá)到良好的除銹效果。通過分析來看，空氣壓力和噴嘴是影響噴砂除銹的基本因素，空氣壓力與清潔效率呈現(xiàn)出正比關(guān)系。相關(guān)研究人員經(jīng)過計算來看，如果空氣壓力是0.7 MPa 左右時產(chǎn)生的噴砂除銹效果將會更高，一旦空氣壓力升高，設(shè)備的噴射距離和較多的空氣將會影響到噴射除銹整體效果的體現(xiàn)，同時還會發(fā)生磨料受損現(xiàn)象。在空氣壓力比較低的狀態(tài)下，噴砂的力度和摩擦力隨之減少，整體除銹效果不佳。基于此，應(yīng)當(dāng)加大空氣壓力的控制力度，使其符合標(biāo)準(zhǔn)要求。噴水的影響因素表現(xiàn)為噴嘴的口徑、內(nèi)部孔的結(jié)構(gòu)和噴嘴的材質(zhì)，噴嘴口徑和清理效率呈正比，口徑越大的情況下，清理效率也會隨之提升。不過需要認(rèn)識到的一方面是，口徑不可以超出14 mm，不然將不利于除銹質(zhì)量的提高，按照空壓機(jī)的流量選擇符合要求的口徑噴嘴。在噴嘴磨損程度增大以后必須及時更換。噴砂距離通?？刂圃?00～300 mm 之間。噴嘴材質(zhì)包含了鑄鐵、合金和陶瓷。其中，合金材料的應(yīng)用效率極高，本身有著制作成本非常低而且噴灑效果良好的優(yōu)勢，噴嘴材料包含了碳化硅、碳化硼等。既有著獨特的優(yōu)勢，也有著相應(yīng)的缺陷。一般情況下，碳化物材料應(yīng)用在特定磨料時，損耗程度將會增多。比如氧化鋁和硅元素磨料，碳化鎢噴嘴對于磨料提出的要求非常高，碳化硅噴嘴強(qiáng)度高，可以展開長時間的高強(qiáng)度作業(yè)，整體噴嘴質(zhì)量特別輕，是市場中應(yīng)用極為普遍的噴嘴材料，而碳化硼材料無論是強(qiáng)度還是耐磨性都是特別高的，整體效果極佳，適合在市場環(huán)境中的所有模料中應(yīng)用，但是成本非常高。應(yīng)當(dāng)按照噴嘴的規(guī)格、空壓設(shè)備的容量以及噴砂作業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境選擇噴嘴材質(zhì)，不同口徑的噴嘴所對應(yīng)的參數(shù)也是不相同的。相關(guān)人員必須結(jié)合噴嘴的具體情況調(diào)整基本要點，明確各項參數(shù)。噴嘴的內(nèi)孔結(jié)構(gòu)非常多，其中就屬高速型噴嘴的除銹效果良好。

2.2 拋丸除銹

拋丸除銹指的是拋丸葉輪基于高速旋轉(zhuǎn)過程中形成的離心力和風(fēng)力。當(dāng)鋼砂流進(jìn)葉輪時，被高速運轉(zhuǎn)的拋丸葉輪基于離心力作用下連續(xù)拋出，形成扇形流速，對鋼材表面產(chǎn)生了沖擊，起到了消除氧化皮和鐵銹的作用。使用拋丸除銹的方式預(yù)處理鋼材表面主要的工作要點是將鋼材表面的油污、氧化皮等多方面清理干凈。本身有著效率高、效果好的特征，不過一旦鋼鐵表面腐蝕現(xiàn)象十分嚴(yán)重，通常在拋丸除銹之前，使用動力工具將除銹過程中的電動刷進(jìn)行除銹，然后進(jìn)行拋丸處理，進(jìn)而符合工件的工藝要求。拋丸除銹的特征表現(xiàn)為清理效率特別高，可以達(dá)到機(jī)械化操作的目的，應(yīng)用專門的拋丸設(shè)備，不需要專門對大功率的空壓站加以設(shè)置?？墒庆`活性比較差，普遍受到場地因素的約束。在清理工件過程中，容易出現(xiàn)死角，設(shè)備結(jié)構(gòu)整體操作十分復(fù)雜，容易受損的構(gòu)件特別多，面臨著較高的維修費用。通常來講，是由鋼板預(yù)處理流水線自動完成工件表面預(yù)處理工作，運行過程中，需要添加相應(yīng)比例的高差，動態(tài)性的監(jiān)督和控制，拋丸的電機(jī)電流情況按照電流的變化加以調(diào)整和控制。預(yù)處理質(zhì)量的高低與材料表面的砂量和時間有關(guān)。在鋼材預(yù)處理的過程中，包含了三大要素。第一項要素，鋼砂作用于鋼板表面的時間。主要是通過調(diào)整打砂的速度加以控制，但速度較慢，密度增大，相反的情況下則是變小。第二，拋丸量。單位時間內(nèi)噴拋的砂量決定了打砂質(zhì)量的提升，可以通過設(shè)備中的砂量調(diào)節(jié)閥加以控制。每一個拋砂葉輪每分鐘的拋砂量為300～350 kg。第三，選擇合理的磨料。磨料的選擇決定了鋼材預(yù)處理清潔度，粗糙度和密度的提升，可以按照實際情況組合應(yīng)用鋼管和鋼絲頭。現(xiàn)階段，市場中十分完善的流水線組成結(jié)構(gòu)為電氣控制裝置、烘干系統(tǒng)、除塵設(shè)備等多方面。特征是連續(xù)性的拋丸處理、連續(xù)自動噴漆和烘干，生產(chǎn)效率特別高。并且拋丸可以上下對稱分布，作用力均勻，產(chǎn)生的清除效果極高，可以避免發(fā)生變形狀態(tài)。

3 金屬表面機(jī)械噴射處理設(shè)備的應(yīng)用

噴砂設(shè)備和拋丸設(shè)備的應(yīng)用原理不一樣。在具體操作過程中，采取的設(shè)備和系統(tǒng)也存在著明顯的差別。文章中主要分析了兩項噴射處理設(shè)備在具體應(yīng)用過程中包含的各項設(shè)備。

3.1 噴砂設(shè)備的改進(jìn)

噴砂機(jī)、噴砂系統(tǒng)、空壓設(shè)備、油水分離器等相關(guān)設(shè)備相互組合形成了噴壓設(shè)備、噴壓機(jī)。在鋼結(jié)構(gòu)加工過程中，主要是以壓縮式噴砂機(jī)為主，有著較高的噴砂質(zhì)量和效率。按照操作類型將壓縮式噴砂機(jī)劃分為遙控式和人工式兩方面，開放式噴砂系統(tǒng)是常見的噴砂系統(tǒng)。開放式噴砂系統(tǒng)有著明顯的特征優(yōu)勢，表現(xiàn)為成本非常低，對于環(huán)境方面提出的要求低，整體效果良好，適合在大型鋼結(jié)構(gòu)處理工作中有效應(yīng)用。不過也具備相應(yīng)的缺陷，比如磨料的回收利用率不高，對環(huán)境有著一定的污染?？諌涸O(shè)備在噴砂系統(tǒng)中的作用是采取壓縮空氣影響噴砂效果，空壓設(shè)備的壓縮能力決定了噴砂處理效果。油水分離器是噴砂系統(tǒng)中不可缺少的一項設(shè)備，能夠抑制油水對空氣質(zhì)量產(chǎn)生的影響，避免環(huán)境污染。在應(yīng)用噴砂設(shè)備過程中，普遍存在著故障隱患，比如噴砂機(jī)噴砂過程中不具備均勻性。對于該種現(xiàn)象，就需要合理的調(diào)整噴砂角度和噴砂距離，重點選擇性能良好的噴砂材料，禁止使用直徑大于噴嘴口徑1/3 的磨料。噴砂材料包含了多種類型，為了減少成本輸出，可以選擇成本十分合理的鐵砂材料。氣壓穩(wěn)定性、噴砂速度、操作距離直接影響到了噴砂效率的提高，可以應(yīng)用陽極氧化的方式對噴砂效果有效控制，提升生產(chǎn)效率。在噴砂除銹操作過程中，按照我國標(biāo)準(zhǔn)要求規(guī)范性操作，禁止應(yīng)用我國明確禁止使用的磨料材料，依照設(shè)備的基本要求開展加工作業(yè)，避免因為操作不到位而發(fā)生安全隱患。

3.2 拋丸流水線結(jié)構(gòu)設(shè)備

該項設(shè)備的操作原理是按照提前調(diào)整的速度經(jīng)分丸裝置進(jìn)入拋丸器的鋼丸，在葉輪作用下形成高速度，對材料表面展開除銹處理，經(jīng)過拋丸以及吹丸除塵以后再進(jìn)入噴漆房進(jìn)行自動噴漆，然后進(jìn)入烘房烘干。拋丸加速循環(huán)輸送裝置、室體等多項部件組合形成了拋丸設(shè)備。提升機(jī)、螺旋輸送機(jī)屬于拋丸處理以及循環(huán)輸送系統(tǒng)，能夠為拋丸器提供合格的鋼管以及合適的輸送量，從根本上提升鋼板的處理效果。除了以上論述的幾種部件之外，拋丸設(shè)備還包含了丸料凈化裝置和工件運載裝置。上下料裝置則是由電氣控制系統(tǒng)、上料裝置和下料裝置組合形成，與前輸送輥道以及下料輸送輥道相互組合形成一項完善的整體，進(jìn)而提升上下料速度，達(dá)到生產(chǎn)效率全面提高的目的。

4 工藝和設(shè)備改進(jìn)過程中的注意事項

鋼結(jié)構(gòu)既可以使項目施工符合建筑標(biāo)準(zhǔn)的高度要求，同時還可以拓展建筑使用面積，強(qiáng)化建筑的安全性和耐久性。高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工有著一定的系統(tǒng)性特征，機(jī)械噴射處理工藝和設(shè)備改進(jìn)過程中需要明確注意的幾項要點如下。

4.1 認(rèn)識到工藝改進(jìn)的作用

金屬表面機(jī)械噴射處理工藝和設(shè)備改進(jìn)過程中，相關(guān)人員務(wù)必加大對工藝和設(shè)備的重視程度。工藝是產(chǎn)品生產(chǎn)的一項基本依據(jù)，科學(xué)合理的工藝應(yīng)當(dāng)經(jīng)過不斷實驗和設(shè)計加以確定，以此起到提升生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效益的效果。只有操作人員和技術(shù)人員加大重視程度，才能夠讓操作人員和技術(shù)人員集中精力參與到設(shè)備和工藝改進(jìn)方面，探究鋼結(jié)構(gòu)加工設(shè)備以及工藝技術(shù)方面存在的各項問題，從而發(fā)揮出鋼結(jié)構(gòu)機(jī)械設(shè)備和工藝的作用，避免不規(guī)范操作對鋼結(jié)構(gòu)加工造成的不良影響，及時解決存在的問題，將鋼結(jié)構(gòu)加工成本控制在合理范圍中，以此實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

4.2 工藝改進(jìn)需要處于整個鋼結(jié)構(gòu)加工階段

設(shè)備和工藝改進(jìn)作業(yè)，必須處于鋼結(jié)構(gòu)加工整個階段中，對設(shè)備和工藝的改進(jìn)不止受限于鋼結(jié)構(gòu)的加工過程，而是從生產(chǎn)前期階段到生產(chǎn)完成之后的整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)。從磨料材料生產(chǎn)設(shè)備的選擇、加工方案的制定以及工藝的選定等多方面都必須加以完善，確保鋼結(jié)構(gòu)加工過程中設(shè)備和工藝的改進(jìn)與科學(xué)技術(shù)水平要求相符合。伴隨著科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和改進(jìn)，各種各樣的新型材料和設(shè)備被應(yīng)用到了生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，相關(guān)人員務(wù)必加大先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用力度，體現(xiàn)出先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的優(yōu)勢。在具體生產(chǎn)過程中，因為各項設(shè)備的作用和效果不一樣，因此對于使用技術(shù)提出的要求也是不相同的，加工各個環(huán)節(jié)的連接性有利于提升生產(chǎn)效率。任何一方面機(jī)械設(shè)備的改進(jìn)都決定了整個系統(tǒng)生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效果的體現(xiàn)，設(shè)計人員不可以將鋼結(jié)構(gòu)加工的改進(jìn)集中于某個出現(xiàn)問題的階段，而是把工藝改進(jìn)策略落實于鋼結(jié)構(gòu)加工各個環(huán)節(jié)中，全面控制生產(chǎn)中的各項工序，實現(xiàn)控制協(xié)調(diào)統(tǒng)一的目的。鋼結(jié)構(gòu)加工技術(shù)涉及到了切割和刨削加工技術(shù)、焊接和矯正技術(shù)等，每一項技術(shù)都有著標(biāo)準(zhǔn)的制作流程和控制方式。各項技術(shù)的全面應(yīng)用能夠達(dá)到高效率生產(chǎn)鋼結(jié)構(gòu)的目的。所以對設(shè)備和工藝的改進(jìn)處于鋼結(jié)構(gòu)加工整個過程是改進(jìn)的一項基本要求。

4.3 依照技術(shù)規(guī)范改進(jìn)設(shè)備

當(dāng)前階段，應(yīng)當(dāng)按照設(shè)計規(guī)范進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)加工作業(yè)，鋼結(jié)構(gòu)加工與工程使用質(zhì)量提升有著密切的聯(lián)系，同時也決定了人民群眾的生命安全。設(shè)計人員務(wù)必全面重視鋼結(jié)構(gòu)加工工作，按照相關(guān)的技術(shù)規(guī)范展開操作作業(yè)。

4.4 制定健全的安全施工措施

在高層結(jié)構(gòu)施工期間，一般需要設(shè)置規(guī)范性的安全操作系統(tǒng)，目的是為了維護(hù)施工人員自身安全。安全操作系統(tǒng)一般可以避免技術(shù)人員發(fā)生操作不到位的現(xiàn)象，以此規(guī)避安全隱患的出現(xiàn)，而借助臨時措施能夠應(yīng)對施工期間的突發(fā)性事件，以此從一定程度上推動高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工作業(yè)的良好開展，確保整體安全性。

4.5 應(yīng)對不良天氣狀況的措施

因為高層建筑施工期間經(jīng)常受到氣候因素的影響，而且高層建筑施工期間面臨著較長的周期，基于層數(shù)較高的關(guān)系，普遍受到雷電因素的影響，這就需要提前制定出應(yīng)對天氣狀況的方式和策略，施工單位提前和氣象站加以溝通，讓他們提供關(guān)于施工場地周圍的空氣濕度和風(fēng)力等資料，結(jié)合獲取質(zhì)量評估預(yù)防方式。

5 結(jié)語

從以上論述來看，鋼結(jié)構(gòu)機(jī)械噴射處理能夠提升材料表面涂層質(zhì)量，相關(guān)人員務(wù)必加強(qiáng)噴砂除銹技術(shù)和拋丸除銹技術(shù)要點的掌握程度，全面改進(jìn)和完善技術(shù)以及操作工藝，提升鋼結(jié)構(gòu)加工效率，為我國鋼結(jié)構(gòu)加工行業(yè)開展奠定堅實的基礎(chǔ)。文章中全面分析和探究了鋼結(jié)構(gòu)加工噴射處理工藝的具體應(yīng)用情況，論述了需要注意的事項，進(jìn)而為作業(yè)開展提供良好的參考依據(jù)。