螺栓常見表面處理方式.doc

熱浸鋅熱鍍鋅螺栓也稱熱浸鍍鋅螺栓，是將螺栓浸入熔融的鋅液中獲得金屬覆蓋層的而制成的一種新型螺栓。尤其是近年來隨高壓輸電、交通、通訊事業(yè)迅速發(fā)展，對(duì)螺栓等金屬件的防護(hù)要求越來越高，熱鍍鋅螺栓制品的需求量也不斷增加。熱鍍鋅層防護(hù)性能通常熱鍍鋅螺栓的電鍍鋅層厚度515m，而熱鍍鋅層一般在65m以上，甚至高達(dá)100m。熱鍍鋅覆蓋能力好，鍍層致密，無有機(jī)物夾雜。眾所周知，鋅的抗大氣腐蝕的機(jī)理有機(jī)械保護(hù)及電化學(xué)保護(hù)，在大氣腐蝕條件下鋅層表面有ZnO、Zn(OH)2及堿式碳酸鋅保護(hù)膜，一定程度上減緩鋅的腐蝕，這層保護(hù)膜(也稱白銹)受到破壞又會(huì)形成新的膜層。當(dāng)鋅層破壞嚴(yán)重，危及到鐵基體時(shí)，鋅對(duì)基體產(chǎn)生電化學(xué)保護(hù)，鋅的標(biāo)準(zhǔn)電位-0.76V，鐵的標(biāo)準(zhǔn)電位-0.44V，鋅與鐵形成微電池時(shí)鋅作為陽極被溶解，鐵作為陰極受到保護(hù)。顯然熱鍍鋅對(duì)基體金屬鐵的抗大氣腐蝕能力優(yōu)于電鍍鋅。熱鍍鋅層形成過程熱鍍鋅螺栓的熱鍍鋅層的形成過程是鐵基體與最外面的純鋅層之間形成鐵-鋅合金的過程，工件表面在熱浸鍍時(shí)形成鐵-鋅合金層，才使得鐵與純鋅層之間很好結(jié)合，其過程可簡單地?cái)⑹鰹椋寒?dāng)鐵工件浸入熔融的鋅液時(shí)，首先在界面上形成鋅與鐵(體心)固熔體。這是基體金屬鐵在固體狀態(tài)下溶有鋅原子所形成一種晶體，兩種金屬原子之間是融合，原子之間引力比較小。因此，當(dāng)鋅在固熔體中達(dá)到飽和后，鋅鐵兩種元素原子相互擴(kuò)散，擴(kuò)散到(或叫滲入)鐵基體中的鋅原子在基體晶格中遷移，逐漸與鐵形成合金，而擴(kuò)散到熔融的鋅液中的鐵就與鋅形成金屬間化合物FeZn13，沉入熱鍍鋅鍋底，即為鋅渣。當(dāng)螺栓從浸鋅液中移出時(shí)表面形成純鋅層，為六方晶體。其含鐵量不大于0.003%。 冷鍍鋅概述冷鍍鋅也叫電鍍鋅，是利用電解設(shè)備將管件經(jīng)過除油、酸洗、后放入成分為鋅鹽的溶液中，并連接電解設(shè)備的負(fù)極，在管件的對(duì)面放置鋅版，連接在電解設(shè)備的正極接通電源，利用電流從正極向負(fù)極的定向移動(dòng)就會(huì)在管件上沉積一層鋅，冷鍍管件是先加工后鍍鋅。12施工工藝?yán)溴冧\涂料主要通過電化學(xué)原理來進(jìn)行防腐，因此必須保證鋅粉與鋼材的充分接觸，產(chǎn)生電極電位差，所以鋼材表面處理很重要。鋼材表面處理(1)新鋼材表面處理噴涂冷鍍鋅前，應(yīng)選擇機(jī)械除銹(噴砂、拋丸等)，使鋼材表面清潔度達(dá)到ISO 85O11 Sa 2.5級(jí)，相當(dāng)于GB 8923 Sa 25級(jí)。它的文字定義為：“鋼材經(jīng)過機(jī)械除銹后，表面無油、無銹，無氧化皮及其他的污物，或僅留輕微的痕跡；95%鋼材表面受到鋼丸(砂)沖擊，露出金屬的光澤。”對(duì)于表面處理質(zhì)量的另一個(gè)指標(biāo) 粗糙度，不同冷鍍鋅材料對(duì)粗糙度的要求不同。在鋅加(Zinga)的施工說明中，要求平均粗糙度Ra=125 ，即粗糙度Rz=5575微米。在“強(qiáng)力鋅”及“羅巴魯”施工說明書中，對(duì)粗糙度的要求略低，Rz=4060微米。如果冷鍍鋅單獨(dú)成膜，作為防腐涂層時(shí)，表面粗糙度可控制得略小一點(diǎn)，以保證冷鍍鋅的涂層厚度；而當(dāng)冷鍍鋅作為重防腐涂料的底層，總配套涂層厚度大于180微米時(shí)，為保證整個(gè)涂層的附著力，鋼材表面粗糙度Rz應(yīng)大于60微米。(2)舊鋼材的表面處理最好亦是采用噴砂的辦法去除舊漆膜、銹斑后，鋼材表面尚有一定的粗糙度。若條件限制，也可采用手工打磨及風(fēng)(電)動(dòng)工具打磨除銹的辦法，除銹等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到ISO 85011 St 3級(jí)，即非常徹底的手工和動(dòng)力工具除銹。它的文字定義為：“表面應(yīng)無可見的油脂和污垢，并且?guī)缀鯖]有附著不牢的氧化皮、鐵銹、舊涂層和異雜物。表面應(yīng)具有金屬底材的光澤”。不同品牌的冷鍍鋅材料對(duì)表面處理的等級(jí)要求各有不同。如比利時(shí)Zinga在涂裝前，允許鋼材表面有5%左右輕微銹蝕面積；ROVAL在對(duì)鋼材表面打磨到st 3級(jí)時(shí)，經(jīng)中國船舶工藝研究所測試，6080微米(干膜厚)的ROVAL涂層，對(duì)鋼材的附著力極好，拉開法可達(dá)到6.1MPa。(3)電焊縫的表面處理電焊縫部位是鋼構(gòu)件最易銹蝕的部位。實(shí)踐證明：在有電弧噴鋅(鋁)和熱浸鋅鍍層的鋼構(gòu)件焊接安裝后，用冷鍍鋅對(duì)焊縫進(jìn)行修補(bǔ)，是經(jīng)濟(jì)而有效的辦法。但修補(bǔ)前，焊縫表面必須認(rèn)真去除“飛濺”、“焊渣”及“焊煙”，去除油脂、焊縫探傷劑及其他污物，打磨處理至ISO 85011的St 2級(jí)。表面處理完畢后，立即涂裝第1道冷鍍鋅。涂裝施工優(yōu)質(zhì)的冷鍍鋅，鋼材又經(jīng)過符合規(guī)格的表面處理，還必須依靠良好的涂裝施工，才能充分發(fā)揮冷鍍鋅的最大優(yōu)越性，給予鋼材有效的保護(hù)。除了各種規(guī)格、各種類型的冷鍍鋅氣霧罐外，冷鍍鋅最常用的施工方法是：刷涂、空氣噴涂和高壓無氣噴涂3種。輥涂速度快，但因滲透性不佳，在涂膜中往往會(huì)截留空氣，所以不適于底漆“冷鍍鋅”的涂裝。涂裝環(huán)境條件：溫度范圍：-5-50C；相對(duì)濕度：小于85%；自身覆涂3 h(判斷標(biāo)準(zhǔn)：吹棉球法或指觸法)；覆涂其他涂料24 h以上。3環(huán)保性能同重防腐涂料一樣，冷鍍鋅的生產(chǎn)和涂裝工程也涉及到環(huán)境保護(hù)以及施工人員及公眾的職業(yè)衛(wèi)生和安全，因此環(huán)境保護(hù)也是冷鍍鋅主要的發(fā)展方向。冷鍍鋅材料具有優(yōu)異的環(huán)保性能，主要體現(xiàn)在以下4個(gè)方面：(1)成分內(nèi)不含Ph、cr、Hg等重金屬；(2)歸屬于厚膜型材料，觸變性能好，經(jīng)充分?jǐn)嚢韬?，少加或不加稀釋劑，即可涂裝施工。由于冷鍍鋅固體分含量高達(dá)77%，一次無氣噴涂可獲得較高的膜厚，減少了有機(jī)溶劑的揮發(fā)量，降低干燥能耗，這些均有利于環(huán)境保護(hù)。(3)經(jīng)過測試證明：絕大多數(shù)冷鍍鋅的溶劑和稀釋劑內(nèi)不含甲苯、酮類、鹵代烴等毒性大的有機(jī)溶劑。(4)冷鍍鋅是替代熱浸鍍鋅、電弧(熱)噴鋅的最好材料，對(duì)減少三廢、降低能耗，提高環(huán)境保護(hù)的社會(huì)效益的作用就更加明顯。2發(fā)黑處理發(fā)黑處理，(金屬表面處理)有的地方叫作發(fā)藍(lán)處理，只是讓材料(螺栓)表面產(chǎn)生一層氧化層，因?yàn)樘幚碇袦囟炔桓?，一般不?huì)變形，和鍍鉻比較那當(dāng)然要便宜的多。補(bǔ)充：根據(jù)用料和工藝的差別，結(jié)果呈黑色或藍(lán)黑色，故此得名。但防銹性能和裝飾性能比起鍍鉻要差一些.這種工藝主要用語鋼鐵。補(bǔ)充：發(fā)黑處理現(xiàn)在常用的方法有傳統(tǒng)的堿性加溫發(fā)黑和出現(xiàn)較晚的常溫發(fā)黑兩種。但常溫發(fā)黑工藝對(duì)于低碳鋼的效果不太好。A3鋼用堿性發(fā)黑好一些。堿性發(fā)黑細(xì)分出來，又有一次發(fā)黑和兩次發(fā)黑的區(qū)別。發(fā)黑時(shí)所需溫度的寬容度較大，大概在135攝氏度到155攝氏度之間都可以得到不錯(cuò)的表面，只是所需時(shí)間有些長短而已。實(shí)際操作中，需要注意的是工件發(fā)黑前除銹和除油的質(zhì)量，以及發(fā)黑后的鈍化浸油。發(fā)黑質(zhì)量的好壞往往因這些工序而變化。金屬“發(fā)藍(lán)”藥液采用堿性氧化法或酸性氧化法；使金屬表面形成一層氧化膜，以防止金屬表面被腐蝕，此處理過程稱為“發(fā)藍(lán)”。 黑色金屬表面經(jīng)“發(fā)藍(lán)”處理后所形成的氧化膜，其外層主要是四氧化三鐵，內(nèi)層為氧化亞鐵。一、堿性氧化法“發(fā)藍(lán)”藥液 1配方： 硝酸鈉50100克氫氧化鈉600700克亞硝酸鈉100200克水1000克2制法：按配方計(jì)量后，在攪拌條件下，依次把各料加入其中，溶解，混合均勻即可。3說明：（1）金屬表面務(wù)必洗凈和干燥以后，才能進(jìn)行“發(fā)籃”處理。（2）金屬器件進(jìn)行“發(fā)藍(lán)”處理?xiàng)l件與金屬中的含碳量有關(guān)，“發(fā)藍(lán)”藥液溫度及金屬器件在其中的處理時(shí)間可參考這里：金屬中含碳量%工作溫度（）處理時(shí)間（分）開始終止>0.7135-13714310-300.5-0.7135-14015030-50<0.4142-145153-15540-60合金鋼142-145153-15560-90（3）每隔一星期左右按期分析溶液中硝酸鈉、亞硝酸鈉和氫氧化鈉的含量，以便及時(shí)補(bǔ)充有關(guān)成分。一般使用半年后就應(yīng)更換全部溶液。（4）金屬“發(fā)藍(lán)”處理后，最好用熱肥皂水漂洗數(shù)分鐘，再用冷水沖洗。然后,又用熱水沖洗，吹于。二、酸性氧化法“發(fā)藍(lán)”藥液 1配方： 磷酸310克硝酸鈣80100克過氧化錳1015克水1000克2制法：按配方計(jì)量后，在不斷攪拌條件下，依次把磷酸、過氧化錳和硝酸鈣加入其中，溶解，混合均勻即可。3說明：（1）金屬器件先經(jīng)洗凈和干燥后才能進(jìn)行“發(fā)藍(lán)”處理。 （2）此法所得保護(hù)膜呈黑色，其主要成分是由磷酸鈣和鐵的氧化物所組成，其耐腐能力和機(jī)械強(qiáng)度均超過堿性氧化法所得的保護(hù)膜。4.“發(fā)藍(lán)”工作溫度為100，處理時(shí)間為4045分鐘。在處理碳素鋼時(shí)，藥液中磷酸含量控制在35克升；處理合金鋼或鑄鋼時(shí)，磷酸含量控制在510克升。應(yīng)注意定期分析藥液磷酸的含量。5.“發(fā)藍(lán)”處理后金屬器件的清洗方法同上達(dá)克羅處理達(dá)克羅是DACROMET譯音和縮寫，簡稱達(dá)克羅、達(dá)克銹、迪克龍。國內(nèi)命名為鋅鉻涂層，是一種新型的耐腐涂層，與傳統(tǒng)的電鍍鋅相比：鋅鉻涂層耐腐蝕性能極強(qiáng)，是鍍鋅的710倍，無氫脆性，特別適用于高強(qiáng)度受力件，高耐熱性、耐熱溫度300，尤其適用于汽車、摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)部件的高強(qiáng)度構(gòu)件，高滲透性、高附著性、高減磨性、高耐氣候性、高耐化學(xué)品穩(wěn)定性、無污染性。達(dá)克羅技術(shù)的基體材料范圍：鋼鐵制品及有色金屬如鋁、鎂及其合金，銅、鎳、鋅等及其合金。而且涂覆全過程中無污染，在金屬表面處理歷史上是一場革命，是當(dāng)今世界上金屬表面處理富有代表性的高新技術(shù)。達(dá)克羅最早誕生于二十世紀(jì)五十年代末，在北美、北歐寒冷的冬天，道路上厚實(shí)的冰層嚴(yán)重阻礙機(jī)動(dòng)車的行駛，人們用鹽撒在地上的方法來降低凝固點(diǎn)的溫度，這樣緩解道路暢通問題，但是緊接而來的氯化鉀中的氯離子侵蝕了鋼鐵基體，交通工具嚴(yán)重受損、嚴(yán)峻的課題出現(xiàn)了。美國的科學(xué)家邁克氠丁研制了以金屬鋅片為主同時(shí)加入鋁片、鉻酸、去離子水做溶劑的高分散水溶性涂料，涂料沾在金屬基體上，經(jīng)過全閉路循環(huán)涂覆烘烤，形成薄薄的涂層，達(dá)克羅涂層成功地抵抗氯離子的侵蝕，防腐技術(shù)進(jìn)入了新的臺(tái)階，革新了傳統(tǒng)工藝防腐壽命短的缺陷。由此，達(dá)克羅技術(shù)被美國軍方采納，成為一項(xiàng)防腐軍事技術(shù)（美軍標(biāo)MTL-C-87115），到了七十年代日本的NDS公司從美國MCI公司引入達(dá)克羅技術(shù)，并且買斷了在亞太地區(qū)的使用權(quán)，并控股美國MCI公司。島國的日本每年鋼鐵件腐蝕噸位大佳軟，因此她尤其注重防腐技術(shù)，達(dá)克羅技術(shù)又通過日本的改良后，在本國并迅速發(fā)展了100余家涂覆廠以及70余家制藥單位，一些發(fā)達(dá)國家也紛紛引進(jìn)達(dá)克羅技術(shù)，中國在1994年正式從日本引進(jìn)達(dá)克羅技術(shù)，最初僅用于國防工業(yè)和國產(chǎn)化的汽車零部件，現(xiàn)已發(fā)展到電力、建筑、海洋工程、家用電器、小五金及標(biāo)準(zhǔn)件、鐵路、橋梁、隧道、公路護(hù)欄、石油化工、生物工程、醫(yī)療器械粉末冶金等多種行業(yè)。達(dá)克羅的工藝流程：由中性清洗劑脫脂 拋丸機(jī)進(jìn)行表面氧化