專利名稱：稀土鋁鎂合金噴涂防蝕絲材、制備方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼結(jié)構(gòu)的金屬熱噴涂防護(hù)領(lǐng)域，尤其涉及一種稀土鋁鎂合金噴涂防蝕絲材、制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
已被廣泛應(yīng)用的用于熱噴涂的金屬絲材有鋅絲、鋁絲；鋅絲和鋁絲形成的金屬涂層，再加有機(jī)涂層封閉從而形成復(fù)合涂層的方法可以有效地將金屬本體與外在的腐蝕環(huán)境隔離起來(lái)，從而有效地延長(zhǎng)鋼結(jié)構(gòu)的壽命。
但是由于鋅在施工過(guò)程中形成的鋅霧會(huì)造成環(huán)境污染和人工損傷，再加外鋅的防腐蝕性能不如鋁涂層；現(xiàn)在鋁金屬噴涂層的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
近來(lái)的研究表明，稀土元素在冶金中對(duì)提高金屬材料的機(jī)械性能和耐腐蝕性能起很大的作用?，F(xiàn)在在材料冶煉過(guò)程中和金屬表面處理中經(jīng)常加入稀土元素以得到較好的防腐蝕效果。我國(guó)的三峽工程建設(shè)過(guò)程中，就應(yīng)用于添加稀土元素的鋁絲應(yīng)用于金屬熱噴涂防護(hù)工程，用于保護(hù)水閘門(mén)鋼結(jié)構(gòu)。
鋁在空氣中在表面形成一層白色的致密的薄層氧化膜，具有優(yōu)良的耐腐蝕性能。在海水環(huán)境中，由于氯離子含量較高，使氧化膜(鈍化膜)活化，從而對(duì)鋼鐵具有犧牲陽(yáng)極保護(hù)作用。但是在海淡水環(huán)境下，由于氯離子含量較低，常使稀土鋁涂層不能得到活化，從而失去了對(duì)鋼鐵的電化學(xué)保護(hù)作用，從而影響了復(fù)合涂層的整體防護(hù)效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種稀土鋁鎂合金噴涂防蝕絲材、制備方法及其應(yīng)用，旨在解決上述缺陷，既可以應(yīng)用于淡水、海水、也可用于海淡水的稀土鋁鎂合金噴涂絲材；同時(shí)保持原有稀土鋁涂層結(jié)合強(qiáng)度高的特點(diǎn)。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的稀土鋁鎂合金噴涂防蝕絲材，含有按重量百分比計(jì)為稀土鈰(Ce)0.05～0.3％，鎂(Mg)1-15％，鋁(Al)84.55-98.75％，以及總量不大于0.30％的雜質(zhì)；本發(fā)明的制備方法是通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)的將含有按重量百分比計(jì)為稀土(Re)0.05～0.3％，鎂(Mg)1-15％，鋁(Al)20～30％進(jìn)行配料；將配好的料在冶煉爐中冶煉成中間合金；將中間合金和按計(jì)算余量剩下的54.7～78.95％鋁一起在熔煉，充分?jǐn)嚢?，精煉；把熔化后的液態(tài)合金澆成圓截面擠壓坯，在通過(guò)拉絲機(jī)經(jīng)多次拉撥即成稀土鋁鎂合金絲；本發(fā)明的用于制作鋼結(jié)構(gòu)表面防護(hù)涂層是通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)的對(duì)欲噴涂的鋼結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行表面處理，噴砂到Sa2.5級(jí)；采用火焰噴槍或電弧噴槍將稀土鋁鎂合金絲材噴涂到金屬表面，在金屬表面形成一層稀土鋁鎂合金合金涂層；涂層厚度在80到160μm之間；在鋼結(jié)構(gòu)表面添加有機(jī)涂層作為封閉劑，封閉劑可以有底漆，中間漆，面漆；其中面漆可以在鋼結(jié)構(gòu)組裝完成后施工，但底漆一定要在金屬涂層施工后連續(xù)施工，施工間隔不長(zhǎng)于8小時(shí)；與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是用于鋼結(jié)構(gòu)表面熱噴涂防護(hù)，涂層結(jié)合力良好。稀土鋁鎂合金涂層與鋼鐵基底的結(jié)合強(qiáng)度可達(dá)25N/mm2，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO/DIS 206312-1989規(guī)定的9.8N/mm2的對(duì)鋁涂層結(jié)合力的要求；本發(fā)明涂層的電位在海淡水(Cl-含量為500ppm)中比單純鋁噴涂層和碳鋼(20#鋼)更負(fù)，極性逆轉(zhuǎn)，具有電化學(xué)保護(hù)作用。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述實(shí)施例1本發(fā)明的稀土鋁鎂合金噴涂防蝕絲材，含有按重量百分比計(jì)為稀土鈰(Ce)0.05％，鎂(Mg)1％，鋁(Al)98.75％，以及總量等于0.20％的雜質(zhì)；實(shí)施例2本發(fā)明的稀土鋁鎂合金噴涂防蝕絲材，含有按重量百分比計(jì)為稀土鈰(Ce)0.30％，鎂(Mg)15％，鋁(Al)84.55％，以及總量等于0.15％的雜質(zhì)；實(shí)施例3本發(fā)明的稀土鋁鎂合金噴涂防蝕絲材，含有按重量百分比計(jì)為稀土鈰(Ce)0.10％，鎂(Mg)8％，鋁(Al)91.65％，以及總量不大于0.25％的雜質(zhì)；實(shí)施例4本發(fā)明的制備方法是通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)的將含有按重量百分比計(jì)為稀土(Re)0.3％，鎂(Mg)3％，鋁(Al)96.7％進(jìn)行配料；將稀土和鎂及部分鋁30％在冶煉爐中冶煉成中間合金；將中間合金和剩下的鋁66.7％一起在熔煉，充分?jǐn)嚢?，精煉；把熔化后的液態(tài)合金澆成圓截面擠壓坯，在通過(guò)拉絲機(jī)經(jīng)多次拉撥即成稀土鋁鎂合金絲；
實(shí)施例5本發(fā)明的制備方法是通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)的將含有按重量百分比計(jì)為稀土(Re)0.1％，鎂(Mg)5％，鋁(Al)30％進(jìn)行配料；將配好的料在冶煉爐中冶煉成中間合金；將中間合金和剩下的鋁64.9％一起在熔煉，充分?jǐn)嚢?，精煉；把熔化后的液態(tài)合金澆成圓截面擠壓坯，在通過(guò)拉絲機(jī)經(jīng)多次拉撥即成稀土鋁鎂合金絲；實(shí)施例6本發(fā)明的制備方法是通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)的將含有按重量百分比計(jì)為稀土(Re)0.3％，鎂(Mg)5％，鋁(Al)30％進(jìn)行配料；將配好的料在冶煉爐中冶煉成中間合金；將中間合金和剩下的鋁64.7％一起在熔煉，充分?jǐn)嚢?，精煉；把熔化后的液態(tài)合金澆成圓截面擠壓坯，在通過(guò)拉絲機(jī)經(jīng)多次拉撥即成稀土鋁鎂合金絲；實(shí)施例7在廣東省的三痤擋潮閘門(mén)原采用熱噴涂鋅再加氯化橡膠復(fù)合涂層進(jìn)行防腐，使用僅2年后，在潮差區(qū)大面積破壞，在水下部位也有不同程度的損壞。采用本發(fā)明的稀土鋁鎂復(fù)合涂層進(jìn)行防腐蝕處理，施工工藝如下將閘門(mén)表面進(jìn)行噴砂處理至Sa2.5級(jí)；采用火焰噴槍將稀土鋁鎂合金絲噴涂到閘門(mén)表面，噴涂厚度為120μm；噴涂結(jié)束后4小時(shí)內(nèi)，在稀土鋁鎂合金噴涂層上刷涂一層較稀的環(huán)氧封閉底漆，涂層厚度為20μm；噴涂三道環(huán)氧玻璃鱗片涂料共180μm。(這個(gè)時(shí)間沒(méi)有限制，取決于涂料本身的重涂間隔或工藝要求、進(jìn)度計(jì)劃)實(shí)施例8采用本發(fā)明的稀土鋁鎂復(fù)合涂層對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行防腐蝕處理，施工工藝如下將閘門(mén)表面進(jìn)行噴砂處理至Sa2.5級(jí)；采用火焰噴槍將稀土鋁鎂合金絲噴涂到鋼結(jié)構(gòu)表面，噴涂厚度為160μm；噴涂結(jié)束后4小時(shí)內(nèi)，在稀土鋁鎂合金噴涂層上刷涂一層較稀的環(huán)氧封閉底漆，涂層厚度為20μm；噴涂三道環(huán)氧玻璃鱗片涂料共180μm。(這個(gè)時(shí)間沒(méi)有限制，取決于涂料本身的重涂間隔或工藝要求、進(jìn)度計(jì)劃)實(shí)施例9采用本發(fā)明的稀土鋁鎂復(fù)合涂層對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行防腐蝕處理，施工工藝如下將閘門(mén)表面進(jìn)行噴砂處理至Sa2.5級(jí)；采用火焰噴槍將稀土鋁鎂合金絲噴涂到鋼結(jié)構(gòu)表面，噴涂厚度為80μm；噴涂結(jié)束后4小時(shí)內(nèi)，在稀土鋁鎂合金噴涂層上刷涂一層較稀的環(huán)氧封閉底漆，涂層厚度為20μm；噴涂三道環(huán)氧玻璃鱗片涂料共180μm。(這個(gè)時(shí)間沒(méi)有限制，取決于涂料本身的重涂間隔或工藝要求、進(jìn)度計(jì)劃)
由于本發(fā)明具有這些優(yōu)異的表現(xiàn)，可以用于海洋工程、水利、橋梁、市政、石化、電力、化工及油田建設(shè)等工程用鋼結(jié)構(gòu)表面的腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域，特別適用于近海海水、海淡水或海洋大氣結(jié)構(gòu)的腐蝕與防護(hù)。
下表是在不同氯離子水溶液中材料的腐蝕電位測(cè)量(相對(duì)于飽和甘汞電極)

權(quán)利要求
1.一種稀土鋁鎂合金噴涂防蝕絲材，其特征在于含有按重量百分比計(jì)為稀土鈰(Ce)0.05～0.3％，鎂(Mg)1-15％，鋁(Al)84.55-98.75％，以及總量不大于0.30％的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土鋁鎂合金噴涂防蝕絲材，其特征在于其中稀土鈰(Ce)0.1％，鎂(Mg)8％，鋁(Al)91.65％，以及總量等于0.25％的雜質(zhì)。
3.一種如權(quán)利要求1稀土鋁鎂合金噴涂防蝕絲材的制備方法，是通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)的將含有按重量百分比計(jì)為稀土(Re)0.05～0.3％，鎂(Mg)1-15％，鋁(Al)20～30％進(jìn)行配料；將配好的料在冶煉爐中冶煉成中間合金；將中間合金和按計(jì)算余量剩下的54.7～78.95％鋁一起在熔煉，充分?jǐn)嚢瑁珶?；把熔化后的液態(tài)合金澆成圓截面擠壓坯，在通過(guò)拉絲機(jī)經(jīng)多次拉撥即成稀土鋁鎂合金絲。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法將含有按重量百分比計(jì)為稀土(Re)0.3％，鎂(Mg)3％，鋁(Al)96.7％進(jìn)行配料；將稀土和鎂及部分鋁30％在冶煉爐中冶煉成中間合金；將中間合金和剩下的鋁66.7％一起在熔煉，充分?jǐn)嚢瑁珶?；把熔化后的液態(tài)合金澆成圓截面擠壓坯，在通過(guò)拉絲機(jī)經(jīng)多次拉撥即成稀土鋁鎂合金絲
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法將含有按重量百分比計(jì)為稀土(Re)0.1％，鎂(Mg)5％，鋁(Al)30％進(jìn)行配料；將配好的料在冶煉爐中冶煉成中間合金；將中間合金和剩下的鋁64.9％一起在熔煉，充分?jǐn)嚢?，精煉；把熔化后的液態(tài)合金澆成圓截面擠壓坯，在通過(guò)拉絲機(jī)經(jīng)多次拉撥即成稀土鋁鎂合金絲。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法將含有按重量百分比計(jì)為稀土(Re)0.3％，鎂(Mg)5％，鋁(Al)30％進(jìn)行配料；將配好的料在冶煉爐中冶煉成中間合金；將中間合金和剩下的鋁64.7％一起在熔煉，充分?jǐn)嚢?，精煉；把熔化后的液態(tài)合金澆成圓截面擠壓坯，在通過(guò)拉絲機(jī)經(jīng)多次拉撥即成稀土鋁鎂合金絲。
7.一種如權(quán)利要求1稀土鋁鎂合金噴涂防蝕絲材的應(yīng)用，是通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)的對(duì)欲噴涂的鋼結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行表面處理，噴砂到Sa2.5級(jí)；采用火焰噴槍或電弧噴槍將稀土鋁鎂合金絲材噴涂到金屬表面，在金屬表面形成一層稀土鋁鎂合金合金涂層；涂層厚度在80到160μm之間；在鋼結(jié)構(gòu)表面添加有機(jī)涂層作為封閉劑，封閉劑可以有底漆，中間漆，面漆；其中面漆可以在鋼結(jié)構(gòu)組裝完成后施工，但底漆一定要在金屬涂層施工后連續(xù)施工，施工間隔不長(zhǎng)于8小時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用將閘門(mén)表面進(jìn)行噴砂處理至Sa2.5級(jí)；采用火焰噴槍將稀土鋁鎂合金絲噴涂到閘門(mén)表面，噴涂厚度為120μm；噴涂結(jié)束后4小時(shí)內(nèi)，在稀土鋁鎂合金噴涂層上刷涂一層較稀的環(huán)氧封閉底漆，涂層厚度為20μm；噴涂三道環(huán)氧玻璃鱗片涂料共180μm。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用將閘門(mén)表面進(jìn)行噴砂處理至Sa2.5級(jí)；采用火焰噴槍將稀土鋁鎂合金絲噴涂到鋼結(jié)構(gòu)表面，噴涂厚度為160μm；噴涂結(jié)束后4小時(shí)內(nèi)，在稀土鋁鎂合金噴涂層上刷涂一層較稀的環(huán)氧封閉底漆，涂層厚度為20μm；噴涂三道環(huán)氧玻璃鱗片涂料共180μm。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用將閘門(mén)表面進(jìn)行噴砂處理至Sa2.5級(jí)；采用火焰噴槍將稀土鋁鎂合金絲噴涂到鋼結(jié)構(gòu)表面，噴涂厚度為80μm；噴涂結(jié)束后4小時(shí)內(nèi)，在稀土鋁鎂合金噴涂層上刷涂一層較稀的環(huán)氧封閉底漆，涂層厚度為20μm；噴涂三道環(huán)氧玻璃鱗片涂料共180μm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種稀土鋁鎂合金噴涂防蝕絲材、制備方法及其應(yīng)用，稀土鋁鎂合金噴涂防蝕絲材含有按重量百分比計(jì)為稀土鈰(Ce)0.05～0.3％，鎂(Mg)1－15％，鋁(Al)84.55－98.75％，以及總量不大于0.30％的雜質(zhì)；用于鋼結(jié)構(gòu)表面熱噴涂防護(hù)，涂層結(jié)合力良好。稀土鋁鎂合金涂層與鋼鐵基底的結(jié)合強(qiáng)度可達(dá)25 N/mm
文檔編號(hào)C22C21/06GK1718836SQ200410052709
公開(kāi)日2006年1月11日 申請(qǐng)日期2004年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月9日
發(fā)明者蘇俊華, 王晨 申請(qǐng)人:上海潤(rùn)實(shí)防蝕新材料科技有限公司