[发明专利]一种钢板表面生成稳定锈层的处理方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁材料防腐蚀技术领域。特别涉及一种钢板表面生成稳定锈层的处理方法。尤其涉及一种加速耐候钢表面生成稳定锈层的处理方法。

背景技术

耐候钢由于其表面能够生成致密的保护性锈层，相对于碳钢来说，具有非常良好的耐大气腐蚀能力。在实际工程中，耐候钢应用可以分为三类：(1)裸露使用；(2)涂装使用；(3)表面处理后使用。然而，在自然状态下，裸露的耐候钢表面生产稳定锈层需要10年左右的时间，而且，在使用初期往往会发生锈液倒挂与飞散现象，污染环境。在一些盐分及S0₂含量过高的地区耐候钢表面稳定锈层难以形成，耐候钢在这些地区使用必须进行涂装，这就增加了使用成本和后期的维护费用。

为了解决耐候钢裸露使用产生的上述问题，日本学者在耐候钢表面锈层稳定化处理技术方面做了大量开发研究工作，该技术是在耐候钢使用之前对其构件表面实施一种处理，以缩短耐候钢表面稳定锈层的形成过程。它既可以避免耐候钢使用初期锈液倒挂和飞散的现象，又能快速形成能致密的保护锈层。目前，国外开展的耐候钢表面处理工艺有耐候性涂膜技术、氧化物涂膜技术和带锈涂层N处理以及新型表面处理剂(即在聚乙烯醇缩丁醛树脂中加入一定量的硫酸铬，制成表面复合处理剂，在耐大气腐蚀钢表面直接涂覆15～20μm厚，涂膜和钢的界面发生反应，在短时间内使钢表面生成稳定锈层)等。另外，近期新开发的CUPTEN COAT M表面处理技术能促进高盐分大气环境下稳定锈层的生成，避免锈液流挂现象。国内许多科研机构目前也都在进行耐候钢表面锈层稳定化处理技术的研究，但还未开发出较成熟的广泛应用于稳定耐候钢构件表面锈化层的处理技术。

发明专利公开公告号为CN102268663的一种耐候钢用表面稳定处理剂，其主要成分包括主剂、辅剂、改性剂、阻锈剂等，溶剂为乙醇。此发明中溶剂乙醇为挥发性物质，处理剂在制备和使用过程中挥发对其应用产生不利影响。

发明专利公开公告号为CN103556143的一种带氧化铁皮钢生成锈层稳定的喷液，其主要成分包括FeSO₄、CuSO₄、NaHSO₃、Na₂SiO₃、单宁酸，溶剂为水。该发明处理剂可喷涂在带氧化铁皮的钢板表面，对于该溶液喷涂在出去氧化铁皮后的钢板表面，效果未说明。此外，喷涂后还需要清理表面浮锈，污染环境。

为了尽快实现耐候钢免涂装在桥梁、高速公路等实际工程中的推广应用，亟需一种新型的耐候钢表面锈层稳定化处理技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢板表面生成稳定锈层的处理方法，解决了目前耐候钢免涂装应用中表面锈层稳定化处理难的问题。通过对喷砂或者抛丸后的钢板表面喷涂处理溶液，使钢板表面快速生成均匀、致密的稳定锈层，有效避免了钢在使用初期发生淌黄锈的现象。

一种钢板表面生成稳定锈层的处理方法，具体步骤及参数如下：

1、将钢板通过喷砂或抛丸去除表面氧化铁皮，表面除油，清洗、干燥备用；

2、配制表面处理溶液，溶液的质量百分比为CuSO₄：0.5％～5％、FeSO₄：1％～5％；NaHSO₃：0.1％～3％；NaCl：0.1％～3％；Fe₂O₃：0.05％～3％；Cr₂(SO₄)₃：0.05％～3％；余量为水和不可避免杂质；放入容器中搅拌均匀；

3、将配置好的处理溶液注入喷雾器内，均匀地喷淋在钢板表面，自然干燥的过程中用吸水纸吸掉钢下部的积液，保证整个钢板干燥后呈均匀的淡蓝色。

4、待钢板完全干燥后，再在钢板表面均匀的喷淋一层清水，在自然环境下放置5～7天即可。

本发明方法所述的表面处理溶液中CuSO₄和FeSO₄为促进剂，可以促进钢的初期腐蚀，还可以促进α-FeOOH的生成。NaHSO₃和NaCl为诱发剂，可以加快钢的初期腐蚀速度。Cr₂(SO₄)为均匀剂，Cr³⁺可以置换α-FeOOH中的Fe生成α-(Fe_1-xCr_x)OOH，使锈层均匀、致密，最终生成稳定锈层。Fe₂O₃主要能够调整钢板干燥后锈层的颜色，使钢板表面更加美观。