一、熱鍍鋅、熱噴鋅、電弧熱噴鋁的介紹

　　熱鍍鋅熱鍍鋅又稱為熱浸鍍鋅，他是在高溫下把鋅錠融化，在放入一些輔助材料，然后把金屬結(jié)構(gòu)件浸入鍍鋅槽中，使金屬構(gòu)件上附著一層鋅層。熱鍍鋅的優(yōu)點(diǎn)在于他的防腐能力強(qiáng)，鍍鋅層的附著力和硬度較好。缺點(diǎn)在于價(jià)格較高，需要大量的設(shè)備和場地，鋼結(jié)構(gòu)件過大不易放入鍍鋅槽中，鋼結(jié)構(gòu)件過于單薄，熱鍍又容易變形。

　　工藝過程工件→脫脂→水洗→酸洗→水洗→浸助鍍?nèi)軇娓深A(yù)熱→熱鍍鋅→整理→冷卻→鈍化→漂洗→干燥→檢驗(yàn)

　　熱噴鋁目前熱噴鋁應(yīng)用較多的是線材火焰噴涂和電弧噴涂兩種方法，該項(xiàng)目采用線材火焰噴涂。線材火焰噴涂是研制早、應(yīng)用早、技術(shù)成熟的熱噴涂方法，其特點(diǎn)是輕便、靈活、機(jī)動(dòng)性好，因此在該項(xiàng)目中應(yīng)用尤為合適。該方法采用氧-乙炔焰作為熱源，噴涂材料為鋁線材。

　　工藝過程除油脫脂→噴砂除銹（Sa2.5Rz40-60μm）→熱噴鋁→表面清理→噴鋁檢測→噴涂或刷涂密封涂層

　　電弧噴鋁電弧噴涂技術(shù)就是通過專用電源，使帶電的耐腐蝕金屬絲材產(chǎn)生電弧熔化，在1/1000—1/10000秒內(nèi)，熔融金屬的高溫液滴被壓縮空氣噴吹、霧化、噴涂至預(yù)先噴砂除銹的鋼鐵構(gòu)件表面，形成純度高、結(jié)合力強(qiáng)的機(jī)械—冶金結(jié)合噴涂層，它對活潑的鋼鐵基體具有陰極保護(hù)作用。然后在該噴涂層上均勻涂敷具有抑制腐蝕作用的專用封閉劑，它不僅能進(jìn)一步隔絕腐蝕介質(zhì)侵蝕基體鋼鐵，同時(shí)使電弧噴涂金屬層與封閉涂層界面阻抗增大，耐腐蝕性能大為增強(qiáng)。

　　工藝過程：除油脫脂→噴砂除銹（Sa2.5Rz40～100μm）→電弧噴鋁→封閉→噴涂面漆

　　二、熱噴鋅與熱鍍鋅工藝性能和價(jià)格分析

　　熱噴鋅涂層和熱鍍鋅鍍層與鋼鐵基體結(jié)合力大小的比較

　　熱噴鋅工藝鋼鐵基體采用噴砂除銹，基體表面具有一定的粗糙度（達(dá)40~60um），使得基體表面電化活化能力增加，大部分鋅涂層以金屬鍵的形式與鋼鐵基體表面結(jié)合。

　　浸鍍鋅工藝鋼鐵基體采用酸洗除銹，基體表面較光滑，而鋼鐵基體表面還將殘留有害離子，影響鍍層與基體結(jié)合力。理論研究表明，涂層或鍍層與基體結(jié)合力與基體表面粗糙度成正比。拉力實(shí)驗(yàn)證明，相同厚度的熱噴鋅涂層與鋼鐵基體的結(jié)合力比浸鍍鋅鍍層與鋼鐵基體結(jié)合力要高許多。因此，實(shí)際應(yīng)用中的熱噴鋅涂層耐磨和耐沖刷性要好于浸鍍鋅鍍層許多。

　　2鋅工藝鋼鐵基體采用酸洗除銹，基體表面較光滑，而鋼鐵基體表面還將殘留有害離子，影響鍍層與基體結(jié)合力。理論研究表明，涂層或鍍層與基體結(jié)合力與基體表面粗糙度成正比。拉力實(shí)驗(yàn)證明，相同厚度的熱噴鋅涂層與鋼鐵基體的結(jié)合力比浸鍍鋅鍍層與鋼鐵基體結(jié)合力要高許多。因此，實(shí)際應(yīng)用中的熱噴鋅涂層耐磨和耐沖刷性要好于浸鍍鋅鍍層許多。2、二者外觀色澤比較好、由于浸鍍鋅工藝參數(shù)不易控制（酸液濃度、酸液溫度、酸洗時(shí)間、鍍槽溫度、浸鍍時(shí)間）而造成每批不同部位、批與批外觀色澤的不一致，形成色差。第二，對于管狀或死角的鋼鐵結(jié)構(gòu)由于酸洗后水洗不充分，造成鍍鋅后的“流淚”現(xiàn)象（即殘留的酸遇水與鋅層和鋼鐵基體起反應(yīng)，生成的反應(yīng)物），形成色斑。再者，有時(shí)酸洗時(shí)間不夠，除銹效果不好，造成的鋅鍍層的蹺起和開裂。上述情況，不但嚴(yán)重影響鋼鐵結(jié)構(gòu)鍍層的美觀性，而且亦嚴(yán)重影響其對鋼鐵基體的防護(hù)效果。對于熱噴鋅而言，由于工藝科學(xué)合理，工藝參數(shù)易于控制，一般不存在上述現(xiàn)象。3、兩種技術(shù)鍍層厚度均勻性的比較由于浸鍍鋅鍍槽溫度不易控制，鍍鋅層易流掛，鍍層薄厚不均勻，鍍層厚度不能人為控制，同時(shí)還能引起架構(gòu)變形。而熱噴鋅涂層厚度、均勻性可人為調(diào)節(jié)，根據(jù)環(huán)境腐蝕程度，調(diào)整鋅涂層厚度。4、兩種技術(shù)對鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力的影響浸鍍鋅由于鍍液溫度高，易使鋼結(jié)構(gòu)變形，產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，影響其使用性能。熱噴鋅是鋅液通過空氣冷卻后直接噴到鋼鐵基體表面，對鋼鐵結(jié)構(gòu)內(nèi)部力學(xué)性能基本沒有影響。5、兩種技術(shù)防腐性能的比較熱噴鋅由于噴涂后采取涂料封閉，采取鋅層與涂料的保護(hù)系統(tǒng)。荷蘭的研究表明：復(fù)合系統(tǒng)的耐久性比單獨(dú)鋅層和單獨(dú)涂料層耐久性之和高出50~130%，這種效應(yīng)稱之為較佳協(xié)同作用（syncrgy-effect）或所謂的2+2＝5效應(yīng)。另外，熱噴鋅工藝可根據(jù)現(xiàn)場腐蝕環(huán)境的大小來調(diào)整鋅層的厚度，而浸鍍一鍍定型，鋅層厚度不能再增加，對較惡劣的腐蝕環(huán)境不適應(yīng)。因此，從對鋼鐵基體的防護(hù)效果來看，熱噴鋅要好于浸鍍鋅。6、兩種技術(shù)對現(xiàn)場安裝的影響浸鍍鋅構(gòu)件在運(yùn)輸過程中和安裝焊接過程中，鍍層易被損壞，損害的鍍層無法修補(bǔ)，有時(shí)安裝公司采用防腐漆一抹了之，嚴(yán)重影響了整個(gè)工藝對鋼鐵基體的防護(hù)效果和防護(hù)年限，給工程留下隱患。而熱噴鋅在現(xiàn)場安裝過程中施工，則沒有這種情況。浸鍍鋅一般要由******浸鍍廠進(jìn)行處理，熱噴鋅工藝一般現(xiàn)場施工，二者造價(jià)相差不多，浸鍍鋅工藝加上運(yùn)輸裝卸費(fèi)有時(shí)費(fèi)用比熱噴鋅還要高。綜上所述，鋼結(jié)構(gòu)長效防腐采用熱噴涂（Al或Zn）技術(shù)工藝在社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益兩方面均具有巨大優(yōu)勢。近年來，我國在大型鋼結(jié)構(gòu)長效防腐方面已逐漸用熱噴涂工藝取代熱浸鍍工藝，作為新技術(shù)熱噴涂技術(shù)是九五和十五期間國家重點(diǎn)推廣技術(shù)。

　　三熱噴鋅與電弧噴鋁的比較噴鋅涂層是國外應(yīng)用較早的一種陰極保護(hù)涂層，60年代以前長效防護(hù)大部分采用噴鋅涂層。但是由于：①鋅涂層是一種犧牲陽極材料，因此噴鋅涂層的腐蝕速率比噴鋁涂層高，其耐蝕期與厚度成正比，要達(dá)到長效防腐目的，噴鋅涂層應(yīng)有一定厚度；②鋅的密度（7.0g/cm3），比鋁（2.7g/cm3）高2.6倍，因此噴涂相同厚度的涂層，鋅的消耗量是鋁的2.6倍，國外資料報(bào)導(dǎo)，噴涂等效涂層厚度的情況下，鋅比鋁貴一倍；③噴鋅所形成的ZnO粉塵對人體呼吸道有害；④噴鋅時(shí)由于空氣中CO含量不足，不能形成ZnCO3保護(hù)膜，而易形成疏松的Zn(OH)2在鋅涂層上形成許多“白銹”，腐蝕率升高；⑤由于工業(yè)區(qū)大氣、城市區(qū)大氣SO2含量較高，使雨水酸度增加，也能破壞ZnCO3保護(hù)膜的穩(wěn)定性，使鋅涂層腐蝕率加快。隨著新型電弧線材噴鋁技術(shù)的發(fā)展，目前國際上大型鋼鐵構(gòu)件長效防護(hù)涂層，噴鋅涂層除繼續(xù)在鄉(xiāng)村大氣、淡水、和偏堿性氣氛中使用外，正在逐漸被噴鋁涂層所代替。

　　四、電弧噴鋅/鋁（85/15）涂層的特性近期國外出現(xiàn)了85/15鋅鋁合金絲（即鋅∶鋁＝85∶15），這種絲材由于鋅鋁比重相差懸殊，生產(chǎn)難度大，多年來一直是攻關(guān)課題，1988年國外開始生產(chǎn)，近期國內(nèi)經(jīng)過科研人員的不懈努力，也能生產(chǎn)85/15（或80/20）鋅鋁合金絲。并用于生產(chǎn)實(shí)踐，85/15鋅鋁合金涂層的特點(diǎn)：（1）85/15鋅鋁合金涂層氣孔率很小，具有快速自然封孔；（2）因較高的電化學(xué)勢位差而具有持續(xù)的犧牲容量，能與鋅絲相匹敵；（3）鋁基降低鋅溶解，延長防護(hù)年限；（4）從技術(shù)和審美角度看，85/15鋅鋁合金涂層可不用封孔，厚度可比純鋅涂層要求的小，比純鋁涂層要求的更小；（5）85/15鋅鋁合金涂層在氯化鈉或二氧化硫的大氣環(huán)境下和地下防腐方面性能優(yōu)良。該合金的推出將大大推動(dòng)我國鋼鐵結(jié)構(gòu)件表面長效防護(hù)涂層工程的進(jìn)展。