鋼結(jié)構(gòu)制作與焊接工藝鋼結(jié)構(gòu)表面處理

鋼結(jié)構(gòu)制作與焊接工藝鋼結(jié)構(gòu)表面處理主講人：程明龍1.表面處理的意義和對(duì)象為了獲得合適的表面粗糙度和良好的涂層性能，針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)的加工缺陷、銹蝕、氧化皮、鹽分、油脂、灰塵、舊涂層等問題，需要對(duì)鋼材進(jìn)行表面處理。(1)鐵銹。鐵銹的主要成分是鐵的多種氧化物的水合物，含有水分、氧和可溶性鹽分等，其松散地附著于鋼材表面，對(duì)漆膜的附著力有影響，可以用打磨和噴砂的方法去除。(2)氧化皮。氧化皮本身是復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，表面層為三氧化二鐵，中間層為四氧化三鐵，在鋼材表面的最下面一層為氧化亞鐵。氧化皮在受到外界溫度變化、機(jī)械作用時(shí)會(huì)發(fā)生剝落，對(duì)裸鋼而言，氧化皮是陰極，這使得鋼鐵作為陽(yáng)極會(huì)首先被腐蝕，因此，氧化皮的存在對(duì)于涂裝非常不利。(3)灰塵和砂粒。表面處理后的大量灰塵、磨料和其他雜物會(huì)引起漆膜附著力差，鋼材會(huì)發(fā)生過早返銹，涂裝前必須徹底清除。(4)鋅鹽。鋅鹽也被稱為白銹，是富鋅底漆表面的易產(chǎn)物。鋅鹽是松散鋅的腐蝕產(chǎn)物，若在漆膜下面，在高濕度環(huán)境下會(huì)溶脹而使涂層失去附著力。(5)油污。大多數(shù)涂料與油脂有著排斥力，鋼材表面的油污會(huì)引起涂料縮孔、附著力差等問題，因此在涂裝前必須先行去除，可采用溶劑進(jìn)行清理，其工作應(yīng)在噴砂施工前完成。除此以外，舊有涂層、鋼結(jié)構(gòu)加工過程中產(chǎn)生的飛濺、粗糙焊縫等因素均是影響鋼結(jié)構(gòu)涂裝材料附著的不利因素，應(yīng)在涂裝前去除。2.除銹方法(1)手動(dòng)工具除銹①除銹工具。主要有鋼絲刷、刮擦工具、鑿刀、小刀、鏟錘等。②特點(diǎn)。采用手動(dòng)工具除銹，具有便于攜帶、不需提供能源的優(yōu)點(diǎn)，非常適合小面積施工或無(wú)法進(jìn)行打磨噴砂清理的地方；但這種方法速度慢、勞動(dòng)強(qiáng)度大、人工費(fèi)用高、質(zhì)量差，不可能去除所有銹蝕和氧化皮。因此在沒有動(dòng)力設(shè)備，或動(dòng)力工具不能進(jìn)入的部位，或在進(jìn)行涂層維修時(shí)可以采用此種方法。(2)動(dòng)力工具除銹①除銹工機(jī)具。主要有旋轉(zhuǎn)鋼絲刷、氣動(dòng)砂輪機(jī)、沖擊工具、鏟錘、針鏟、活塞鏟、旋轉(zhuǎn)鏟、直柄砂輪機(jī)等。②特點(diǎn)。動(dòng)力工具除銹比手動(dòng)除銹效率高、質(zhì)量好，但比噴射或拋射除銹效率低、質(zhì)量差，是一般涂裝要求中常用的除銹方法。(3)拋丸、噴砂除銹拋丸或噴砂除銹方法即采用高速度向待清理表面噴射高濃度的小磨料粒子，除去鐵銹、氧化皮或其他表面污物，并獲得合適粗糙度表面的一種除銹方法。①除銹工機(jī)具。主要有油水分離器、開放式噴砂清理機(jī)、通過式拋丸清理機(jī)、吸塵器等。②特點(diǎn)。采用拋丸或噴砂處理鋼材表面時(shí)，鐵銹、氧化皮和舊油漆與一些底材金屬一起除去，是最為徹底的一種除銹方式，能獲得不同要求的表面粗糙度；但設(shè)備復(fù)雜，需要一定的操作技術(shù)，勞動(dòng)強(qiáng)度高、費(fèi)用高。若磨料選擇不當(dāng)，則容易造成構(gòu)件變形。(4)酸洗除銹酸洗除銹亦稱化學(xué)除銹，其原理是利用酸洗液中的酸與金屬氧化物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，使金屬氧化物溶解，生成金屬鹽并溶于酸液中，而除去鋼材表面上的氧化物及銹。酸洗除銹后，應(yīng)立即沖洗并進(jìn)行鈍化，防止再次返銹。其除銹效率高、質(zhì)量較好、費(fèi)用較低，但污染環(huán)境、產(chǎn)生的廢液不易處理、工藝要求較嚴(yán)格。3.鋼材表面銹蝕和除銹等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(1)銹蝕等級(jí)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)》（GB8923）對(duì)鋼材表面分成A、B、C、D四個(gè)銹蝕等級(jí)，如圖1.5.6所示。A級(jí)：全面地覆蓋著氧化皮，而幾乎沒有鐵銹；B級(jí)：已發(fā)生銹蝕，并有部分氧化皮剝落；C級(jí)：氧化皮因銹蝕而剝落，或者可以刮除，并有少量點(diǎn)蝕；D級(jí)：氧化皮因銹蝕而全面剝落，并普遍發(fā)生點(diǎn)蝕。(2)除銹等級(jí)除銹等級(jí)分成噴射或拋射除銹、手工和動(dòng)力工具除銹、火焰除銹三種類型。①手工和動(dòng)力工具除銹。用“St”表示，分為“St2”“St3”兩個(gè)等級(jí)，其文字?jǐn)⑹鋈缦拢篠t2：徹底的手工和動(dòng)力工具除銹。鋼材表面無(wú)可見的油脂和污垢，沒有附著不牢的氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物。St3：非常徹底的手工和動(dòng)力工具除銹。鋼材表面無(wú)可見的油脂和污垢，并且沒有附著不牢的氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物。除銹比St2更為徹底，底材顯露部分的表面具有金屬光澤。St2St3②噴射或拋射除銹。用字母“Sa”表示，分為“Sa1”“Sa2”“Sa2.5”“Sa3”四個(gè)等級(jí)，其文字?jǐn)⑹鋈缦耂a1：輕度的噴射或拋射除銹。鋼材表面無(wú)可見的油脂或污垢，沒有附著不牢的氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物。Sa2：徹底的噴射或拋射除銹。鋼材表面無(wú)可見的油脂和污垢，氧化皮、鐵銹等附著物已基本清除，其殘留物應(yīng)是牢固附著的。Sa212：非常徹底的噴射或拋射除銹。鋼材表面無(wú)可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物，任何殘留的痕跡應(yīng)僅是點(diǎn)狀或條狀的輕微色斑。Sa3：使鋼材表面潔凈的噴射或拋射除銹。鋼材表面無(wú)可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹和油漆等附著物，表面顯示為均勻的金屬光澤。Sa2.5Sa2Sa3③火焰除銹。用字母“F1”表示，它包括在火焰加熱作業(yè)后，以動(dòng)力鋼絲刷清除加熱后附著在鋼材表面的污物，只有一個(gè)等級(jí)，其文字?jǐn)⑹鋈缦拢篎1：鋼材表面無(wú)氧化皮、鐵銹和油漆層等附著物，任何殘留的痕跡僅為表面變色(不同顏色的暗影)。評(píng)定鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)，應(yīng)在良好的散射日光下或在照度良好的人工照明條件下進(jìn)行。檢查人員應(yīng)具有正常的視力，把待檢查的