一、技术特点
由碳钢、合金结构钢制造的钢铁构件,若裸露于潮湿、多雨、含盐的海洋性大气环境中,很容易发生锈蚀破坏。即使使用含铬量大于13%的高铬钢(如普通不锈钢等)制成的结构件,也难以抵抗海洋环境中Cl—所导致的局部腐蚀。因此,对于在海洋环境中服役的钢铁构件而言,为了防止腐蚀,必须对其进行表面防腐处理、或采用电化学保技术对其进行阴极保护。
近年来,伴随着多功能电刷镀技术的快速发展,采用FJY系列耐蚀刷镀层(如锌-镍合金、锌-钴合金、镍-磷合金、镍-镉合金等)、并刷镀产品进行镀后表面改性处理的新型防腐方法,对重要钢构件(如海防军工、铁路轨道、导航装备、航空发动机涡轮等)进行表面防腐处理的案例越来越多,该方法已逐步成为解决室外大型钢铁构件长寿命腐蚀问题的新方法。
二、刷镀工艺(推荐)
(一)工艺流程:
机械除锈 → 溶剂去油 → 镀前处理(除油、活化、镀底层) → 刷镀防腐层(根据防腐要求选择恰当的镀层种类)→ 镀后防腐强化处理(阴极钝化、表面转化、耐蚀封闭处理等) → 定期检查、护养。
(二)工艺说明:
1. 镀前处理:镀前处理是保证镀层与基体有良好结合力的关键步骤。与普通碳钢的镀前处理方法不同,对于含有铬、镍等易钝化元素的合金钢(如40Cr、35CrMo、30CrMnSi、925A等),必须采用FJY系列镀液专用于合金钢活化的镀前处理溶液,才能保证防腐镀层与基体的结合力。
2. 刷镀防腐层:
对于静态环境下(无机械摩擦、冲刷等)的防腐,可选用防腐性能良好的阳极性镀层(如锌-镍、锌-钴、锌、镉镀层等)。镀覆有阳极性镀层的钢构件,如果不是长期浸泡在有冲刷腐蚀的海水中,该构件一般不会出现铁锈点。
对于动态环境下(伴随机械摩擦、冲刷等)的防腐,须选用硬度较高、且有较好防腐能力的镍基合金镀层(如自补偿防腐耐磨镍、含磷镍合金、镍-镉合金镀层等)。由于这几类镍基合金镀层属于阴极性镀层(镍-镉合金例外),所以,只有当阴极性镀层完全覆盖钢铁基体时,构件才不会出现锈蚀。
当选用镍-镉合金镀层作为防护镀层时,该镀层兼有上述两类镀层的综合优点(既耐磨、又防腐)。
也可采用双层刷镀的办法解决腐蚀磨损问题。即先镀一层耐磨防腐镍基镀层,再镀一层牺牲阳极保护镀层。
3. 镀后防腐强化处理:所有镀层都会存在不同程度的微观缺陷(如针孔、厚度不均、拐角漏镀等)。为了避免出现因镀层存在微观缺陷而导致耐蚀寿命降低的问题,应对镀层、乃至裸露的基体进行镀后防腐强化处理。通过对工件进行镀后改性处理后,可进一步提高钢铁构件的防腐寿命。
4. 定期检查、护养:例如,每隔6个月检查一次构件的表面状态。如无锈点,只需例行护养。如有极少锈点,可用3M百洁布蘸FX-2缓蚀剂(FJY系列防腐产品)擦除锈点,可达到既除锈、又防锈的目的。
三、刷镀设备、材料
采用具有国际领先水平的FEIST系列可实时监控镀层厚度的刷镀电源(TR100A-15V-3型)进行刷镀施工,以便精确控制刷镀层的厚度。防腐刷镀所用FJY系列原(辅)材料均由西北工业大学自行研制。
四、相关应用
西北工业大学通过不断地自主创新和广泛的国际合作,在电刷镀技术的创新性研究与应用方面达到国际先进水平。拥有百余项具有自主知识产权、适用于不同应用领域的FJY系列电刷镀技术与工艺,广泛应用于国家重点工程项目(如航天飞行器、大型运载火箭、洲际远程导弹、超音速翼型风洞、移动式导弹发射车、超速爆破、高能物理、核电、风电、太阳能等)的研制与生产。在通用机械、钢铁冶金(炼钢、轧钢)、石油化工、电力电子、电厂锅炉、电机转子、纺织印染、印刷机械、生物制药等再制造工程领域中的应用也越来越广泛,已有1900余项成功应用的典型案例。下一篇:什么时候使用电刷镀