[发明专利]一种钢结构用ZnAlTiSiB防腐涂层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种钢结构用ZnAlTiSiB防腐涂层，由以下质量百分数的成分组成：Zn 42.8％～75％，Al 15％～55％，Ti 0.5％～5％，Si 0.7％～3％，B 1％～2％。本发明ZnAlTiSiB防腐涂层中的Ti、Si和B形成的腐蚀产物不溶于水，降低了涂层的腐蚀率，使涂层达到完全致密，提高了钢结构的防腐寿命。本发明还公开了一种制备钢结构用ZnAlTiSiB防腐涂层的方法，该方法包括：一、将钢结构表面预处理至Sa2.5级以上；二、采用电弧喷涂法将喷涂材料喷涂到经预处理后的钢结构表面，形成ZnAlTiSiB防腐涂层。本发明方法减少了涂层中的孔隙，提高了涂层与钢结构之间的结合强度。

技术领域

本发明属于钢结构防腐技术领域，具体涉及一种钢结构用ZnAlTiSiB防腐涂层及其制备方法。

背景技术

Zn具有电化学活性的优点，对钢铁基体能够提供有效的阴极保护，又具有阻挡腐蚀介质的隔离防护作用，但其腐蚀产物溶于水导致Zn涂层的腐蚀率较高，涂层消耗较快。Al涂层因在大气中极易形成致密的Al₂O₃薄膜而具有很好的钝化保护作用，且腐蚀产物不溶于水而使腐蚀速度大大降低。因此ZnAl合金是最为常用的钢结构防腐涂层材料。

采用电弧喷涂法制备合金涂层避免了热浸镀的污染，适用于制备大型钢结构的防腐涂层并且便于现场施工。生产中常用电弧喷涂法制备ZnAl合金涂层来提高钢结构的防腐能力。但即使采用超高速电弧喷涂法制备得到的ZnAl合金涂层仍然存在2％以上甚至高达20％的孔隙，导致腐蚀介质易从孔隙中渗入涂层和钢结构基体，加速Zn的消耗，导致涂层的破坏，从而失去防腐性能。公开号为CN1141414C的发明专利中采用氯化橡胶涂层、环氧树脂漆涂层或高氯聚乙烯涂层等有机涂层来封闭热喷涂锌铝合金涂层的孔隙，从而提高防腐寿命。但喷涂有机封闭涂层导致防腐涂层材料和工艺成本显著增加，不适宜推广使用。因此，急需开发一种防腐能力强、成本较低的防腐涂层应用于钢结构的防腐。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种钢结构用ZnAlTiSiB防腐涂层。该ZnAlTiSiB防腐涂层中的Ti、Si和B形成的腐蚀产物结构致密且不溶于水，降低了涂层的腐蚀率，并堵塞了涂层中的微量孔隙，使涂层达到完全致密，使ZnAlTiSiB防腐涂层同时具备阴极保护和屏蔽保护作用，提高了钢结构的防腐寿命。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种钢结构用ZnAlTiSiB防腐涂层，其特征在于，由以下质量百分数的成分组成：Zn 42.8％～75％，Al 15％～55％，Ti0.5％～5％，Si 0.7％～3％，B 1％～2％。

另外，本发明还提供了一种钢结构用ZnAlTiSiB防腐涂层的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、采用喷砂法或高压水喷砂法将钢结构表面预处理至Sa2.5级以上；

步骤二、采用电弧喷涂法将喷涂材料加热至熔融状态，并在压缩空气的作用下喷涂到步骤一经预处理后的钢结构表面，形成ZnAlTiSiB防腐涂层；所述喷涂材料为ZnAlTiSiB丝材，或者为Zn丝和AlTiSiB丝材，或者为ZnAlTiSiB粉芯丝材。

上述的方法，其特征在于，步骤二中所述ZnAlTiSiB粉芯丝材由Zn丝和Al丝包覆TiSiB粉末组成，或者由ZnAl丝包覆AlTiSiB粉末组成。

上述的方法，其特征在于，步骤二中所述电弧喷涂法采用的喷枪与钢结构表面的距离为100mm～280mm，喷枪的喷涂角度为60°～90°，电弧电压为20V～40V，电弧电流为200A～600A，所述喷涂材料的输送速度为0.5m/min～5m/min，所述压缩空气的压力为0.4MPa～0.9MPa。

本发明与现有技术相比具有以下优点：