热喷涂锌层的优化方法与注意事项

1.热喷涂锌工艺

热喷涂锌主要工艺流程为：净化处理→粗化处理→热喷涂锌→（封孔）。

净化处理的目的是去除钢铁工件表面的油脂、氧化皮、油漆等表面污垢和疲劳层或残余涂层等，为热喷涂锌提供清洁的表面。常用的净化方法有清洗（溶剂清洗、碱洗和酸洗、超声波清洗）、机械清除（机械打磨、机械加工）或火焰烘烤、喷砂净化等。

粗化处理的目的是在钢铁工件基体表面获得一定的表面粗糙度，使基体与热喷涂锌层产生良好的机械结合。粗化处理还可净化、活化基体表面，提供表面压应力，增大涂层与基体的结合面积，使热喷锌涂层与钢铁工件之间的结合得到强化。常用的粗化方法有喷砂粗化、电火花粗化、机械加工粗化和黏结底层等。

热喷涂锌以燃气或电能作为热源。进入喷枪的锌丝或锌粉在高温下熔化后，通过由空气压缩机产生的高压气流，将其雾化成细小的雾粒喷射到基体表面，形成热喷锌涂层。图1-14所示为锌丝热喷涂装置。

图1-14 锌丝热喷涂装置(www.xing528.com)

热喷涂锌层的空隙率一般为8%～10%，空隙的存在会使腐蚀性气体或液体通过涂层渗入到基体，降低涂层的耐蚀性。因此，必须进行封孔处理。封孔处理通常采用聚氯乙烯树脂、酚醛树脂、改性环氧酚醛或聚氨酯树脂等黏度小、不快干的涂料进行直接涂覆，然后经自然干燥或热处理（160～200℃）干燥。

2.热喷涂锌层的结构

在热喷涂锌的过程中，高速的熔化锌粒子撞击到粗糙的基体表面后，扁平状的熔化锌粒填补到凹处，凝固后能把凸点夹紧，形成镶嵌状态。在这个过程中，熔化锌粒会与工作气体及环境大气发生化学反应，使喷涂层中出现氧化物。因此，热喷涂锌层的结构由层状变形颗粒、气孔和氧化物夹杂所组成。经重熔处理后，可消除热喷涂锌层中的夹杂和空隙，使层状结构转变为均质冶金结构。

3.热喷涂锌层的性能与应用

热喷涂锌层的厚度一般为50～500μm，与基体有好的结合性能，主要用作耐腐蚀涂层，在大气环境、碱性介质和常温下的淡水中具有较好的耐蚀性。长期暴露在户外的钢铁构件，受工业大气、海洋大气或河水、海水的腐蚀，如果仅采用油漆涂层防护，耐腐蚀时间只有3～5年；而采用热喷涂锌，再经油漆或其他方法封孔处理后，在大气和水质腐蚀中的耐腐蚀时间可达25～30年。美国焊接协会的腐蚀试验表明，对于厚度为80～150μm的热喷涂锌层加封孔处理和厚度为230～340μm的热喷涂锌层不加封孔处理的钢铁试样，可在海水、严酷的海洋性大气和工业性大气环境中经受19年不腐蚀。

热喷涂锌层作为钢铁构件上的长效防腐蚀涂层，应用于输电铁塔、微波塔导航灯塔等钢结构塔架，大型水闸门、大坝钢结构预埋件、水塔等水工钢结构，桥梁，石油化工机械，海上船舶，铁路车辆和城市设施等方面。