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无机硅酸锌车间底漆在冶金设备涂装中的应用
发布时间:2012-02-28    
摘要:介绍了无机硅酸锌车间底漆在冶金设备涂装中的应用以及施工步骤,此漆具有突出的快干性,可焊性,漆膜薄,污染程度小,对工件在车间周转过程中起到临时防腐的作用,可带漆直接焊接,不会影响其焊接机械性能,焊缝中凹坑、气孔等较少,在热加工过程中,对漆膜损坏程度少,并且与面漆的配套性能极佳,无论是有机系或无机系树脂漆,均可配套使用。

  1引言
  车间底漆也称保养底漆,必须具有良好的附着力和机械性能,干燥速度快,耐焊接切割、弯曲,并保证漆膜具有3~9个月的防腐蚀性,车间保护底漆已广泛用于造船工业,目前,冶金系统也建设起各种抛丸设备,采用流水线预处理,开始采用大量的车间保护底漆。我公司是有色及钢铁冶金、矿山等重型机械设备制造的大型骨干企业,是我国铝工业设备制造基地,所生产的设备均具有体积大、结构复杂的特点,因此造成了生产周期较长,而二次除锈工程量又较大,这样过程防腐就显得尤为重要。为保证板材经过抛丸后有一个初级防腐措施,避免二次除锈,并且不影响焊接性能,采用了新的涂装工艺,增加一道无机硅酸锌车间底漆。
  2无机硅酸锌车间底漆的性能特征
  2.1车间底漆的概念
  车间底漆是在车间里将钢板平整后,采用自动喷丸处理,除去钢铁表面的轧制氧化皮、铁锈及其他杂质后,用高压无空气喷枪喷涂一定厚度底漆,这种除锈、涂底漆工序都在车间里进行,做为加工、装配工程期内预防腐蚀的初级钢材表面处理措施,所喷涂的底漆称为车间底漆。为了提高防锈能力,节省二次表面处理工程的次数,并能与多种防锈漆匹配,各国先后研制生产无机锌车间保养底漆,在1972年无机锌底漆进入了实用阶段。我国造船工业发展较快,不少船厂早已采用钢板流水线预处理,使用大量富锌车间保护底漆。目前,冶金系统也建设起各种抛丸设备,采用车间保护底漆。
  20世纪80年代初,北京冶金部建筑研究总院科研人员研制了TH-1型硅酸锌车间保护底漆,已广泛用于实船,并开始用于冶金系统。
  2.2无机硅酸锌车间保护底漆的特点
  ⑴喷涂性能优异:能适应钢板预处理流水线工艺,喷涂时不堵塞喷嘴,可长时间连续进行喷涂,漆膜平滑、厚度均匀。
  ⑵突出的快干型:在规定厚度内,漆膜在5min内即可干燥。
  ⑶污染程度小,符合环保要求:由于无机硅酸锌车间底漆完全不含铬、铅等有害人体健康的重金属,含锌量较低,故在热处理加工过程中,锌蒸汽发生量低于环保标准,又因为此漆所用的溶剂属醇类,在喷涂时,味道小,对环境污染小。
  ⑷防锈性能好:在腐蚀作用较强的沿海地带或工业地区,经3~6个月的长期暴露,不易生锈,出现白锈也极少,可顺利进行加工处理,制成成品后,底漆便于防腐处理,稍加处理就可覆盖各种底面漆,可节省二次表面处理的工作量。
  ⑸与面漆亲和性能极佳:无论是有机系或无机系树脂漆,均可配套使用,如与氯化橡胶防锈漆,环氧树脂、铝粉沥青防锈漆等能匹配,所以无机硅酸锌车间底漆是一种适用广泛的车间保护底漆。
  ⑹焊接切割性能优异:焊接时可以不除去坡口上的车间底漆,带漆直接焊接,不会影响焊接机械性能,焊缝中凹坑、气孔较少;在热加工过程中,对漆膜烧损破坏程度小。
  3采用的涂装工艺
  3.1表面处理
  基材表面处理依据GB8923—1988《涂装前钢材表面除锈等级》干喷砂要求达到Sa2.5级。喷砂后的表面粗糙度为45~70μm,除去表面残留的砂粒或尘土,喷砂后应尽快施涂底漆以免生锈或其他污染。
  3.2制定涂装工艺需要考虑的因素
  制定涂装工艺需要考虑的因素见图1。

 


  图1 制定涂装工艺需要考虑的因素


  3.3涂层系统
  3.3.1无机硅酸锌车间底漆
  该车间底漆是一种双组分无机硅酸锌可焊接底漆,由液体和锌粉膏体组成,此漆具有优异的耐温性,杰出的可焊接性,自动或手工焊接显示从切口边缘或焊缝的返烧最少,能与各种面漆配套使用,使用无机硅酸锌可焊接底漆可加快切割速度,减少凹痕。与适量的面漆配套使用能在水浸泡区保持完整无损。在车间底漆自动施涂装置中,将可焊接硅酸锌车间底漆涂覆在已经过喷砂处理的表面,可在运输、贮存和生产过程中保护钢材。可焊接硅酸锌车间底漆性能指标见表1。
  表1 可焊接硅酸锌车间底漆性能指标


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  3.1.2聚酰胺固化环氧底漆
  该底漆是由环氧树脂、固化剂、进口助剂、铁红防锈颜料等组成,形成的漆膜具有优异的耐酸、碱、油等化学品性和良好的附着力、耐冲击、柔韧性等物理性能,与合适的面漆配套使用,抵抗水、溶剂、化学品和石油产品的喷溅的性能优异。
  3.1.3聚酰胺固化环氧中间漆
  该中间漆是由环氧树脂、固化剂、助剂、磷酸锌防锈颜料等组成。中间漆在防腐蚀体系中起到承上启下的作用,使各涂层之间黏结良好,形成一个整体防护体系,能有效地屏蔽H2O、O2、Clˉ向内扩散。
  3.1.4聚氨酯面漆
  由聚氨酯树脂、固化剂、无铅颜料、助剂等组成。具有优越的耐候性,极强的保色保光性,符合环保要求;耐多种腐蚀性大气环境,可防止污垢黏附,容易清洗,固化温度范围广,漆膜坚韧、耐磨。
  4无机硅酸锌车间底漆涂装工艺要求
  4.1施工环境要求
  空气温度在5~40℃,室外施工时应避免底材被太阳直晒,风力不大于3级;相对湿度不大于80%,不允许在相对湿度大于80%的天气、雨雪天、雾天或风沙天施工,表面温度必须至少高于露点5℃以上,避免水汽凝结。
  4.2施工工艺要求
  采用自动无空气喷涂或空气喷涂,按规定的混合比例(体积比)混合,并在规定的时间内使用完。使用由空气马达或防爆电机作为动力的搅拌器,在施工期间继续缓慢搅拌物料,以使其保持均匀。刚施工的涂层至少在指触干前应避免与水接触,使用完毕应立即用专用清洗剂清洗设备,该漆如果留在设备内,可能发生硬化,堵塞设备。
  4.3施工步骤和修补
  用推荐的清洗剂冲洗设备,除去任何可能存在的水分,水分会使车间底漆在设备中硬化。用防爆电动搅拌器分别搅拌液体和膏体组分,然后按正确的比例逐渐将液体搅入膏体内,继续搅拌,直到混合物被均匀分散并且没有团块。喷涂前将物料通过60目筛过滤,以防止设备发生堵塞。
  一般不需要稀释,只有当天热、风大或底材温度高造成溶剂挥发过快而形成干喷粗糙漆膜时,从施工性考虑才采用推荐的稀释剂进行稀释。按体积计的稀释剂用量不得超过10%。
  在准备使用之前始终盖好容器,以防止涂料因空气中水分的进入而结皮或胶化,胶化的物料作废弃处理。一旦施工中断几个小时,应拆除软管和喷枪,用溶剂冲洗,如果任其放置而不清洗,可能会造成锌在喷嘴和过滤器内沉积而妨碍继续施工。
  在施工期间调节喷涂设备,以保证涂层均匀湿润,减少喷逸;在施工期间继续缓慢搅拌物料,以使其保持均匀;采用均匀、同向方式喷涂,每次覆盖前一次的50%。
  当漆膜全干后,用无损干膜测厚仪检查干膜厚度,如果需要增加厚度,可再行施涂。做为可焊接车间底漆使用时,建议干膜厚度为15~20μm。不规则的针孔、空隙和小面积损坏区或裸露区可在漆膜达到指触干时用刷子修补,较大的区域应重新喷涂。刚施工的涂层至少在指触干前应避免与水接触,在狭窄的区域施工和干燥时,用清洁空气通风,直到除去所有溶剂蒸汽。通风时必须注意空气的温度和相对湿度,以避免水汽在表面凝结。使用完毕,或至少在每个施工日或轮班结束时,立即用清洗剂清洗设备。热天施工期间,应增加喷枪的清洗次数。修补生锈区域必须按照通用油漆标准进行修补,可用钢丝刷或局部喷砂除锈,根据最后的涂层体系,使用合适的配套涂料进行修补,达到规定膜厚。
  5注意事项
  与其他生产现场相比,涂装现场管理的好坏直接影响着产品的涂装质量。在现场移走多余的涂料;除掉涂装辅助用品等。将现场使用的涂料分门别类放置在专用涂料架子上,不能摆地摊,喷涂机器、打磨机械等移动设备,使用后要放置在规定的区域内等。定期清扫生产线与工件密切相关的全部表面。施工聚氨酯涂料、胺固化环氧涂料均能引起中毒,使用时必须采取预防措施,严防吸入或与皮肤接触。
  6结语
  我国冶金系统的涂装水平还处在不均衡的发展阶段,新工艺、新材料和新的管理理念推广应用还相对比较缓慢。因此,引进先进的涂装技术,抓好涂料、涂装技术和涂装管理这三要素,是提高冶金设备产品涂装质量的当务之急。目前,已经采用钢板流水线预处理,使用大量无机硅酸锌车间底漆,做为设备周转的初级防腐措施,同时从整体防腐功能考虑,采用与其配套性良好的聚酰胺固化环氧底漆、聚酰胺固化环氧中间漆、聚氨酯面漆,效果较好。