电弧喷涂长效防护涂层的发展应用和研究现状

２１ 年第 １ 期 ００ ７
内 蒙 古石 油化 工 Fra bibliotek１ ７
电弧喷涂长 效防护涂层 的发展 应用和研究现状
杨 国栋 ， 陈均 匀 ， 玉梅 李
（ 利 石 油管 理 局 ， 胜 山东 东 营 ２ ７ ８ ） ５ ０ ７ 摘 要 ： 绍 了电 弧 喷 涂 技 术 的 原 理 和 发 展 概 况 ， 对 电弧 喷 涂 长 效 防 护 技 术 的 研 究 和应 用 现 状 进 介 并
１ 直流电源 ；． ． ２ 丝盘 ，． ３ 金属丝 ，． ４ 送丝滚轮 ，． 电块 ；． 电嘴，． ５导 ６导 ７ 空气喷嘴 ｝． ８ 压缩空气 ；． ９ 电弧 ；０ 喷涂粒子 ；１ 涂层 ；２ 工件 １． １． １．
粒 、 孔和 氧 化物 夹杂 所组 成 。 形 成 涂层 的致 密性 气 所 主 要 是 颗 粒 速 度 的 贡 献 ， 颗 粒 速 度 主 要 受 压 缩 空 而 气的 压力 和质 量 的影 响 ， 年 来 ， 着 电弧 喷涂 加速 近 随
上 ， 层 的性 能显 著提 高 。 涂 涂 层 的 结 合 包 括 涂 层 与 基 体 表 面 的 结 合 及 涂 层 片 状 颗 粒 之 间 的 结 合 。一 般 后 者 结 合 力 要 远 高 于 前 者 。通 常 所 说 的 涂 层 结 合 强 度 都 是 指 涂 层 与 基 体 表 面 之 间 的结 合 强 度 ， 表 征 涂层 性 能 的一个 重 要 参 是
中图分 类号 ： ＴＧ１ ４ ４ ２ １ ７．４— 文献 标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：Ｏ ６ ７ ８ （ ０ ０ １ 一 Ｏ １ — ０ １Ｏ— ９１ ２ １） ７ Ｏ ７ ３
腐 蚀 消 耗 了 地 球 上 大 量 宝 贵 的 资 源 ， 国 民 经 给 济 造成 了 巨大 的 损 失 。 我 国 １ ９ ９ ８年 的 统 计 结 果 表 明， 由腐 蚀 造 成 的 经 济 损 失 高 达 ２ ０ ８ ０亿 元 人 民 币 ， 腐 蚀 严 重 的 石 油 和 化 工 行 业 的 损 失 已 达 到 ３ ０亿 元 ０ 左 右 ， 工 生 产 中 因 腐 蚀 造 成 的 事 故 约 占 总 事 故 的 化 ３ 。海 洋 腐 蚀 的 损 失 约 占 总 腐 蚀 损 失 的 １ ３ 每 年 １ ／ ， 腐 蚀 的 经 济 损 失 比 因 火 灾 、 灾 、 灾 和 地 震 等 自 然 风 水 灾 害 的 损 失 总 和 还 大 。近 ２ ０年 来 ， 电弧 喷 涂 长 效 防 腐 技 术 在 国 内 外 都 得 到 了 广 泛 的 应 用 ， 防 护 效 果 且 优异 。 弧 喷涂铝 涂 层和 锌涂 层被 认为 是 最经 济 、 电 最 有效 的大 型钢 结 构长 效 防护 方法 。
防 护 开 始 应 用 。４ ０年 代 以 来 ， 弧 喷 涂 在 苏 联 汽 车 电 和 农 业 机 械 的 修 理 中 获 得 广 泛 的 应 用 ， 技 术 水 平 其
量 。涂 层 中 颗 粒 与 基 体 表 面 之 间 的 结 合 以及 颗 粒 之 间的结 合 都属 于“ 理 一化 学结 合 ”包 括机 械结 合 、 物 ，
１ 电 弧 喷 涂 技 术 的 原 理
电弧 喷 涂 属 于 热 喷 涂 的 一 种 。它 是 以 电能 作 为 热 源 ， 根 喷 涂 材 料 金 属 丝 为 自耗 性 电 极 ， 用 电极 两 利 端 部 产 生 的 电 弧 热 能 使 其 熔 化 ， 时 用 压 缩 气 流 雾 同 化 后 喷 射 到 基 体 的 热 喷 涂 方 法 。 原 理 如 图 １所 示 。 其
涂层 的制 备过 程一 般 经历 喷 涂材 料加 热熔 化 、 化 、 雾 飞行 和 撞 击基 体 粘 结 形 成涂 层 四个 阶段 ： 涂 的颗 喷 粒 束 接 连 不 断 地 冲 击 基 体 表 面 ， 撞 一 变 形 一 冷 凝 碰 收缩酌 过 程连 续进 行 ， 形 颗 粒与 基体 表 面之 间 ， 变 以
行 了详 细 的 总 结 。 在 长 效 防 腐 涂 层 的 工 业 应 用 中 ， 常 采 用 电弧 喷 涂 进 行大 面积 喷 涂 ， 用 火 焰 喷 涂 进 通 采 行 局 部 的 修 补 。 电 弧 喷 涂 涂 层 对 钢 铁 构 件 的 防 护 作 用 主 要 基 于 物 理 覆 盖 作 用 和 牺 牲 阳 极 作 用 的 联 合 保 护 。 在 我 国 的 石 油 化 工 行 业 中有 着 很 大 的 应 用 空 间 。 关 键 词 ： 弧 喷 涂 ， 层 ； 喷 涂 ； 腐 技 术 电 涂 热 防
技 术 的 引 入 ， 喷 涂 颗 粒 的 飞 行 速 度 提 高 １ ５倍 以 使 ．
图 １ 电弧喷涂 原理 示意图 ２ 电弧 喷 涂技术 的 发展 概况 瑞 士 工 学 博 士 Ｍ ．Ｕ ．Ｓ ｈ ｏ 于 １ １ ｃｏｐ 首 次 提 ９ ３年
出 电 弧 喷 涂 的 设 计 ， ９ ６年 制 成 了 实 用 型 的 电 弧 喷 １１ 枪 。２ ０世 纪 ３ ０年 代 电 弧 喷 涂 作 为 主 要 的 热 喷 涂 方 法 ， 到 了 一 定 的 发 展 锌 、 涂 层 用 于 钢 铁 构 件 的 得 铝
冶 金 化 学 结 合 和 物 理 结 合 。 常 ， 层 与 基 体 表 面 的 通 涂 结 合 以机 械 结 合 为 主 ， 是 电 弧 喷 涂 涂 层 最 基 本 的 这
及 颗 粒 与 颗 粒 之 间 相 互 交 错 地 粘 结 在 一 起 ， 而 形 从
成 涂 层 。 层 的 形 成 过 程 决 定 了 涂 层 的 结 构 ， 是 由 涂 它
无 数 变 形 颗 粒 相 互 交 错 成 波 浪 式 堆 叠 在 一 起 形 成 的 层 状 组 织 结 构 ， 图 ２所 示 。 层 主 要 由片 状 变 形 颗 如 涂