專利名稱：：錨鏈的防腐蝕治理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于一種錨鏈的防腐蝕治理方法。
背景技術(shù)：
：錨鏈在海中起著緊固航標(biāo)的作用，上端受海水的沖刷，下部受泥沙的沖刷，承受著巨大的磨擦力。錨鏈長期處在拉伸、磨損及泥沙沖刷的惡劣海況，腐蝕問題十分嚴(yán)重，并存在不易檢修的問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種錨鏈的防腐蝕治理方法，滲件預(yù)處理后放入機械能助滲鋅裝置內(nèi)進行熱處理，經(jīng)鉻酸鹽處理，涂底漆和錨鏈漆，提高錨鏈的防腐蝕性能。本發(fā)明包括如下步驟(1).滲件預(yù)處理'滲鋅前要除油、噴砂拋丸除銹、去除氧化皮和舊漆皮，要求表面出白，呈鋼鐵基本體顏色；(2).裝爐將工件與粉末滲鋅劑按一定比例裝入滲鋅裝置的滾筒，密封好，并將滾筒安裝好；(3).熱處理開機使?jié)L筒轉(zhuǎn)動，邊轉(zhuǎn)動邊升溫，待爐溫升到規(guī)定的滲鋅溫度時，開始計時，保持溫度并繼續(xù)轉(zhuǎn)動，使?jié)L筒內(nèi)完成熱擴散；(4).出爐保持恒溫達到規(guī)定時間后，停止加熱和轉(zhuǎn)動，吊出滾筒，待滾筒自然冷卻到50'C以下，開爐，倒入振動篩，將構(gòu)件與滲鋅劑分離后，取出工件，用水清洗，除去殘存滲鋅粉末；(5).滲后處理4對滲鋅層進行鉻酸鹽處理，在鉻酸鹽處理液浸泡數(shù)秒鐘，提出晾干，使?jié)B鋅層表面極少量的活潑游離鋅形成防蝕性能極好的鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜，強化滲鋅層的耐候防腐蝕保護效果；(6).涂刷底漆滲鋅層表面涂刷底漆二道，重涂間隔不小于6小時；(7).涂刷錨鏈漆涂刷漆錨鏈二道，重涂間隔不小于12小時。本發(fā)明使用年限長，每年平均費用低，施工費用省，涂料消耗省，總之，重防腐涂層無論在使用年限、成本消耗，還是在施工費用方面，綜合成本低，經(jīng)濟效益顯著。圖1是本發(fā)明機械能助滲鋅裝置結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施例方式機械能助滲鋅，是使構(gòu)件與粉末滲鋅劑在機械運動過程中加熱，完成熱擴散，使構(gòu)件基體金屬表面形成一定厚度滲鋅層的技術(shù)。助滲，即通過機械能作用，改變擴散機理，降低熱擴散激活能，從而幫助完成滲鋅熱擴散過程。滲鋅是鋅的熱擴散，滲鋅速度受擴散過程控制，過程中滲鋅劑對工件表面不斷沖擊，產(chǎn)生的機械能對工件表面有活化作用，激活表面點陣原子，形成空位等晶體缺陷，變點陣擴散為點陣缺陷擴散，從而使機械能助滲鋅機理由點陣遷移擴散機理改變?yōu)榭瘴贿w移擴散機理。擴散激活能Q，由空位形成能AUv和擴散原子遷移能AU兩部分組成，即Q=AUv+AU。沖擊機械能不僅使工件表面層產(chǎn)生大量的空位，提高表面空位密度，減小了空位形成能AUv，而且會促進工件表面形成原子稀疏區(qū)，甚至形成擴散通道，改善擴散原子的行徑，減小擴散原子遷移能AU，這樣，就降低了擴散激活能Q。同時配合以鉻酸鹽后處理和配套過渡涂層，使之成為完善的防腐蝕技術(shù)體系。機械能助滲鋅技術(shù)融表面機械性能強化和防腐性能強化于一體，可在不影響基材機械強度的情況下，使鋼鐵構(gòu)件表面形成厚度均勻且能控制(10—140um)的合金化滲層。1、滲鋅層的組織滲鋅層的組織主要取決于溫度。此外，與滲鋅方法也有關(guān)系。在400—60(TC滲鋅時得到的滲鋅層的組織由里及表主要由a相(Zn在a鐵中的固熔體)、r相(F3Znl0含21%-28%Fe)、S相(FeZn7，含7.0%—11.5%Fe)以及e相(FeZnl3，含6%-6.2%Fe)。鋼中碳含量增加，促使?jié)B層中S和e相的形成長大，導(dǎo)致鋅厚度增加，鋼中硅、錳和磷含量增加，會增強鋼與液態(tài)鋅之間的相互作用，導(dǎo)致鋅厚度的增加。2、涂層性能A、耐蝕性鋅擴散涂層(滲鋅涂層)具有優(yōu)良的耐蝕性能。其原因在于由于擴散退火，純鋅層被鐵所飽和，在原鋅涂層與鋼鐵基體之間發(fā)生了擴散，原鋅涂層中由于鐵的滲入，形成了一層鐵一鋅合金。鐵含量可達7%-12%，這時的涂層組織均勻、耐腐蝕、耐碰撞性能優(yōu)異。表3是滲鋅涂層與鍍鋅層耐蝕性比較，表4為滲鋅涂層與不滲鋅鋼材腐蝕狀況的比較。表3滲鋅與鍍鋅產(chǎn)品耐蝕性比較<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>圖4滲鋅層與不滲鋅鋼材腐蝕量比較<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>B、物理性能(1)附著力鋅擴散涂層與基體的結(jié)合強度(附著力)高，不易脫落。(2)耐磨插性因為鋅擴散涂層中有鐵，硬度高于電鍍鋅、熱噴涂鋅及熱浸鍍鋅涂層，因此耐磨性優(yōu)良。鋅擴散涂層還可以改善鋼的抗腐蝕疲勞性能兩倍以上。(3)涂漆性鋅擴散涂層涂漆時，無需先要底漆，即可獲得良好附著力的漆層。C、技術(shù)特性可在不影響基材機械強度的情況下，產(chǎn)生表面合金化作用，生成致密平整、結(jié)合牢固、厚度均勻的鋅-鐵合金滲鋅層，其金屬間化合物的結(jié)構(gòu)特點使其具有優(yōu)異的防腐蝕性能，同時由于鋅鐵合金層電極電位比鐵低，成為腐蝕電偶的陽極，當(dāng)鋅涂在正電位性更高的鋼鐵表面時，在有電解質(zhì)溶液存在條件下，基體與鋅形成一個原電池，鋼鐵基體為陰極。陽極慢慢溶解(腐蝕)，減緩了工件的腐蝕進程。即鋅涂層成為犧牲陽極材料，對鋼鐵基體進行了陰極保護。與熱浸鍍鋅、電鍍鋅等以往采用的防腐蝕技術(shù)對比，機械能助滲鋅具有下列優(yōu)點(1)滲鋅層厚度均勻(10—140um)，克服了電鍍鋅電屏蔽和熱浸鍍鋅液表面張力作用導(dǎo)致的厚度不均勻和厚度控制困難的缺點；(2)滲鋅復(fù)合保護層設(shè)計在惡劣海洋環(huán)中有極佳的防腐蝕效果，滲鋅層為耐蝕合M其弱陽極性材料的特性使?jié)B鋅層對構(gòu)件保護最具長效性；(3)工藝溫度低(最低可達28(TC)，可避免溫度過高(熱浸鍍鋅高達460'C)造成的強度下降，沒有電鍍的氫脆隱患；(4)滲層與基體擬冶金結(jié)合，結(jié)合力強，不會出現(xiàn)熱噴涂鋅、電鍍鋅、化學(xué)鍍鎳、富鋅涂料等常出現(xiàn)的脫層問題，滲層硬度高、耐磨性好，構(gòu)件在使用過程中不易造成磨損和擦傷；(5)沒有熱浸鍍鋅的鋅蒸汽中毒和電鍍的廢水排放等問題，利于環(huán)保。D、滲鋅層保護期效影響保護層效果的因素主要有抗破壞性、耐蝕性、系統(tǒng)配套性三方面，滲鋅與熱浸鍍鋅相比:'(l)滲鋅層硬度高、耐磨性好、與基體結(jié)合力強，不易受破壞，從而使保護更可靠；(2)滲鋅層為高耐蝕的合金層，與鋼鐵之間的電極電位差小于純鋅層，陰極保護作用更穩(wěn)定、持久，從而使?jié)B鋅層能起到長效保護作用；(3)滲鋅層經(jīng)鉻酸鹽后處理，大大強化其防腐蝕作用，可使?jié)B鋅層表面抗鹽霧作用提高10倍以上，在配合磷酸鋅過渡涂層后，能起到防腐蝕性能倍加效應(yīng)。因此，滲鋅的鋅鐵合金層防腐蝕性能無論在海洋大氣中，還是在海水中，遠(yuǎn)比熱鍍鋅純鋅層和不銹鋼更好。E、設(shè)備及工藝1、設(shè)備機械能助滲鋅是在機械能助滲裝置內(nèi)完成的，機械能助滲裝置主要由爐體、滾筒、溫控系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、轉(zhuǎn)動機構(gòu)、物料分離系統(tǒng)等組成，并附有空壓機、滲劑儲罐、滲后鉻酸鹽處理池等設(shè)備及設(shè)施。2、工藝其工藝是將工件埋進含鋅粉、氯化銨等混合粉末中進行，滲鋅溫度一般為380—420'C。滲鋅過程注意溫度不可過高，否則會導(dǎo)致鋅粉表面熔化，造成鋅粉粘結(jié)；而且若滲劑中有水份，高溫下鋅粉與工件迅速氧化，形成氧化膜，會阻礙原子向工件內(nèi)擴散。具體過程如下(1).滲件預(yù)處理。滲鋅前要除油、噴砂拋丸除銹、去除氧化皮和舊漆皮，要求表面出白，呈鋼鐵基本體顏色；(2).裝^。將工件與粉末滲鋅劑按一定比例裝入滲鋅裝置的滾筒，密封好，并將滾筒安裝好；(3).熱處理。開機使?jié)L筒轉(zhuǎn)動，邊轉(zhuǎn)動邊升溫，待爐溫升到規(guī)定的滲鋅溫度時，開始計時，保持溫度并繼續(xù)轉(zhuǎn)動，使?jié)L筒內(nèi)完成熱擴散；(化出爐。保持恒溫達到規(guī)定時間后，停止加熱和轉(zhuǎn)動，吊出滾筒，待滾筒自然冷卻到50'C以下，開爐，倒入振動篩，將構(gòu)件與滲鋅劑分離后，取出工件，用水清洗，除去殘存滲鋅粉末；(5).滲后處理。為達到更好的防腐蝕效果，對滲鋅層進行鉻酸鹽處理，在鉻酸鹽處理液浸泡數(shù)秒鐘，提出晾干，使?jié)B鋅層表面極少量的活潑游離鋅形成防蝕性能極好的鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜，強化滲鋅層的耐候防腐蝕保護效果；(6).涂刷底漆。滲鋅層表面涂刷底漆二道，重涂間隔不小于6小時。(7X涂刷錨鏈漆。涂刷漆錨鏈二道，重涂間隔不小于12小時。如圖1所示，機械能助滲鋅裝置由電器控制箱、電動機、連軸節(jié)、減速器、加熱爐、熱電偶感應(yīng)器、滾筒、滾盤、支撐軸承和機座組成，電器控制箱l安裝在機械能助滲鋅裝置傍，用電線與電動機2連接，控制電動機2的運轉(zhuǎn)；電動機2安裝在機座14上，通過電動機軸3、聯(lián)軸節(jié)4與減速器5連接，把電動機2的動力傳遞給減速器5;減速器5安裝在機座13上，通過聯(lián)軸節(jié)與滾筒7連接，滾筒7另一端裝在滾盤9上，由支撐軸承10支撐，安裝在軸承座ll上；滾筒7安裝在加熱爐6內(nèi)，加熱爐6內(nèi)溫度由熱電偶感應(yīng)器12調(diào)節(jié)控制，錨鏈與滲鋅劑8裝在滾筒內(nèi)，電動機2通過減速箱5帶動滾筒7轉(zhuǎn)動，使加熱爐6內(nèi)的滾筒7完成熱量和滲劑的均勻擴散，提高滲鋅效能。將來380V電通過電器控制箱1輸送到電動機2，電動機2通過電動機軸3、聯(lián)軸節(jié)4帶動減速器5工作，減速器5通過電動機軸3、聯(lián)軸節(jié)4帶動滾筒7在加熱爐6內(nèi)順時針轉(zhuǎn)動，滾筒7內(nèi)的工件在高溫和滲鋅劑8的作用下表面發(fā)生變化。滾筒7的另一端滾盤9帶動兩個軸承10—起轉(zhuǎn)動。通過熱電偶感應(yīng)器12調(diào)節(jié)加熱爐6內(nèi)的的溫度。軸承座ll、減速機座13、電動機機座14座在地上。權(quán)利要求1、一種錨鏈的防腐蝕治理方法，其特征包括如下步驟(1)滲件預(yù)處理滲鋅前要除油、噴砂拋丸除銹、去除氧化皮和舊漆皮，要求表面出白，呈鋼鐵基本體顏色；(2)裝爐將工件與粉末滲鋅劑按一定比例裝入機械能助滲裝置的滾筒，密封好，并將滾筒安裝好；(3)熱處理開機使?jié)L筒轉(zhuǎn)動，邊轉(zhuǎn)動邊升溫，待爐溫升到規(guī)定的滲鋅溫度時，開始計時，保持溫度并繼續(xù)轉(zhuǎn)動，使?jié)L筒內(nèi)完成熱擴散；(4)出爐保持恒溫達到規(guī)定時間后，停止加熱和轉(zhuǎn)動，吊出滾筒，待滾筒自然冷卻到50℃以下，開爐，倒入振動篩，將構(gòu)件與滲鋅劑分離后，取出工件，用水清洗，除去殘存滲鋅粉末；(5)滲后處理對滲鋅層進行鉻酸鹽處理，在鉻酸鹽處理液浸泡數(shù)秒鐘，提出晾干，使?jié)B鋅層表面極少量的活潑游離鋅形成防蝕性能極好的鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜，強化滲鋅層的耐候防腐蝕保護效果；(6)涂刷底漆滲鋅層表面涂刷底漆二道，重涂間隔不小于6小時；(7)涂刷錨鏈漆涂刷漆錨鏈二道，重涂間隔不小于12小時。2、據(jù)權(quán)利要求1所述的一種錨鏈的防腐蝕治理方法，其特征滲鋅層厚度均勻為10—140um，工藝溫度低最低可達280'C。3、據(jù)權(quán)利要求1所述的一種錨鏈的防腐蝕治理方法，其特征是機械能助滲鋅裝置由電器控制箱、電動機、連軸節(jié)、減速器、加熱爐、熱電偶感應(yīng)器、滾筒、滾盤、支撐軸承和機座組成，電器控制箱(1)安裝在機械能助滲鋅裝置傍，用電線與電動機(2)連接，電動機(2)安裝在機座(14)上，通過電動機軸(3)、聯(lián)軸節(jié)(4)與減速器(5)連接，減速器(5)安裝在機座(13)上，通過聯(lián)軸節(jié)與滾筒(7)連接，滾筒(7)另一端裝在滾盤(9)上，由支撐軸承(10)支撐，安裝在軸承座(11)上；滾筒(7)安裝在加熱爐(6)內(nèi)，加熱爐(6)與熱電偶感應(yīng)器12相聯(lián)，錨鏈與滲鋅劑8裝在滾筒(7)內(nèi)。全文摘要一種錨鏈的防腐蝕治理方法，滲件預(yù)處理后放入機械能助滲裝置內(nèi)進行熱處理，經(jīng)鉻酸鹽處理，涂底漆和錨鏈漆，提高錨鏈的防腐蝕性能。本發(fā)明使用年限長，每年平均費用低，施工費用省，涂料消耗省，總之，重防腐涂層無論在使用年限、成本消耗，還是在施工費用方面，綜合成本低，經(jīng)濟效益顯著。文檔編號C23C10/36GK101386971SQ200810198218公開日2009年3月18日申請日期2008年8月26日優(yōu)先權(quán)日2008年8月26日發(fā)明者卜英俊,騰曾,李石蓮,鄭志平,麥亞富申請人:中華人民共和國廣東海事局湛江航標(biāo)處