摘
要:鋼結構件防腐涂裝前的拋丸清理,有利于清除鋼材表面銹蝕、氧化皮,并有效提高漆膜的附著力。本文研究了金屬磨料的種類及配比對拋丸質量的影響,并對金屬磨料的理化性能,如硬度、密度、微觀組織、歐文壽命以及拋丸后鋼板粗糙度對漆膜結合力與耐蝕性做了系統研究。結果表明,在保證一定除銹等級和漆膜耐蝕性的前提下,本文首次引進的S280+CW0.8
復合配比的丸料,在相同的拋丸試驗條件下處理后,獲得的鋼板除銹質量、表面粗糙度最小及丸料疲勞壽命綜合性能最優。本文由吊鉤式拋丸機生產廠家青島淳九整理。
關鍵詞:拋丸清理;磨料;粗糙度;歐文壽命
0、引言:
拋丸處理是利用拋丸設備高速旋轉的葉輪將磨料(砂、丸、鋼絲段)拋向構件表面,產生打擊和磨削作用來達到清理目的的一種表面除銹清理方式,現已普遍應用于大中型設備(如工程機械、船舶制造等)的防腐涂裝工藝[1-2]。拋丸處理的質量不僅影響鋼鐵構件自身的防腐能力,還影響著涂層的附著力、涂層外觀質量以及涂料涂裝的經濟成本。對于已定型的拋丸設備,設備結構及參數更改較難,要提高拋丸質量的關鍵就是磨料的選擇,即磨料的種類、形狀、粒度及質量的控制[3-4]。
一般情況下,磨料硬度需高于待處理結構件HRC5 ~ HRC15,才能在拋丸過程中獲得較好的除銹效果以及良好的疲勞壽命。對于同一臺拋丸設備,磨料粒度大小決定了鋼鐵構件表面粗糙度的大小。此外,對于涂裝而言,構件表面的粗糙度并不是越高越好:粗糙度太小,漆膜與基體結合力偏低;而過高的粗糙度則使涂層遮蓋力下降(漆膜出現桔皮等現象),進而耐腐蝕性能降低,并導致后續處理成本也會顯著增加(如后期修補等)[5-7]。
在充分考慮拋丸除銹質量及粗糙度的基礎上,本文首次設計了鑄鋼丸和鋼絲切丸混合配比(S280+CW1.0 或 S280+CW0.8)后的疲勞壽命試驗,并對所用金屬磨料的種類、硬度、顯微組織、顆粒形狀大小和疲勞壽命,以及拋丸后鋼板的粗糙度和漆膜耐蝕性等做了系統研究。
1、試驗部分:
1.1、主要原材料:
試驗磨料其中高碳鑄鋼丸規格為 S230 和 S280,鋼絲切丸規格為 CW1.0 和 CW0.8,見表 1。試驗用鋼板為標準Q235 鋼(76 mm ×18 mm×2 mm,激光切割)。
金屬磨料的顯微硬度采用洛氏硬度計進行測定,其金相組織和截面粗糙度則采用德國 Leica 光學金相顯微鏡進行檢測。漆膜與基體金屬的結合力及耐蝕性則分別按照 GB/T 9286—1998 與 GB/T 10125—1997的標準要求進行檢測。
本文采用 ERVIN 金屬磨料壽命試驗機模擬了磨料清理過程,并按 100%替代法(SAE J445A《金屬磨料機械性能測試標準》)進行 ERVIN 循環壽命測定,以表征拋噴丸清理設備中金屬磨料的真實使用壽命。
關鍵詞:拋丸清理;磨料;粗糙度;歐文壽命
0、引言:
拋丸處理是利用拋丸設備高速旋轉的葉輪將磨料(砂、丸、鋼絲段)拋向構件表面,產生打擊和磨削作用來達到清理目的的一種表面除銹清理方式,現已普遍應用于大中型設備(如工程機械、船舶制造等)的防腐涂裝工藝[1-2]。拋丸處理的質量不僅影響鋼鐵構件自身的防腐能力,還影響著涂層的附著力、涂層外觀質量以及涂料涂裝的經濟成本。對于已定型的拋丸設備,設備結構及參數更改較難,要提高拋丸質量的關鍵就是磨料的選擇,即磨料的種類、形狀、粒度及質量的控制[3-4]。
一般情況下,磨料硬度需高于待處理結構件HRC5 ~ HRC15,才能在拋丸過程中獲得較好的除銹效果以及良好的疲勞壽命。對于同一臺拋丸設備,磨料粒度大小決定了鋼鐵構件表面粗糙度的大小。此外,對于涂裝而言,構件表面的粗糙度并不是越高越好:粗糙度太小,漆膜與基體結合力偏低;而過高的粗糙度則使涂層遮蓋力下降(漆膜出現桔皮等現象),進而耐腐蝕性能降低,并導致后續處理成本也會顯著增加(如后期修補等)[5-7]。
在充分考慮拋丸除銹質量及粗糙度的基礎上,本文首次設計了鑄鋼丸和鋼絲切丸混合配比(S280+CW1.0 或 S280+CW0.8)后的疲勞壽命試驗,并對所用金屬磨料的種類、硬度、顯微組織、顆粒形狀大小和疲勞壽命,以及拋丸后鋼板的粗糙度和漆膜耐蝕性等做了系統研究。
1、試驗部分:
1.1、主要原材料:
試驗磨料其中高碳鑄鋼丸規格為 S230 和 S280,鋼絲切丸規格為 CW1.0 和 CW0.8,見表 1。試驗用鋼板為標準Q235 鋼(76 mm ×18 mm×2 mm,激光切割)。

表1 試驗所用丸粒型號、硬度及金相組織
1.2、試驗儀器和方法:金屬磨料的顯微硬度采用洛氏硬度計進行測定,其金相組織和截面粗糙度則采用德國 Leica 光學金相顯微鏡進行檢測。漆膜與基體金屬的結合力及耐蝕性則分別按照 GB/T 9286—1998 與 GB/T 10125—1997的標準要求進行檢測。
本文采用 ERVIN 金屬磨料壽命試驗機模擬了磨料清理過程,并按 100%替代法(SAE J445A《金屬磨料機械性能測試標準》)進行 ERVIN 循環壽命測定,以表征拋噴丸清理設備中金屬磨料的真實使用壽命。