一種盆式支座新型耐腐蝕方法

王廣業(yè)

（衡橡科技股份有限公司，河北 衡水 053000）

0 引言

由于高速鐵路專用橋梁支座在施工、使用的過程中，涉及到運輸、搬倒等作業(yè)工序會對支座的防腐漆有一定的損傷，有局部會出現(xiàn)鋼板外漏情況，嚴重影響了支座的防腐等級，降低了支座的使用壽命[1]。因此，研究一種盆式支座新型耐腐蝕方法對于解決此問題具有重要的意義。熱浸滲鋁是提高橋梁盆式支座耐腐蝕的一種工藝方法，具有環(huán)境污染少、投入成本低等特點，得到了一定程度的應用[2]。因此，本文使用盆式支座的零件進行了熱浸滲鋁，然后進行鹽霧試驗，來探討有效提高支座使用壽命的措施。

1 防腐層介紹

熱浸滲鋁是目前國內應用最多的一種滲鋁工藝方法，約占滲鋁產品的85%，主要工藝過程有：除油、除銹、表面助鍍、熱浸鋁和擴散滲鋁。除油一般使用除油劑，然后加熱浸泡即可，如果有誤太多，可用汽油出洗或火燒；目前除銹多用拋丸法；表面助鍍一般用助鍍液浸泡，然后水洗、烘干；熱浸鋁是指將處理好的鋼件浸入鋁液中，并快速取出；擴散滲鋁是指將浸鋁件放入高溫環(huán)境中一段時間，然后取出空冷。

熱浸滲鋁工藝需要的設備投資少，生產效率高，污染環(huán)境少，產品占有率高，但是熱浸滲鋁會產生變形，表面氧化嚴重，滲層淺，適用于中小工件，且有時會出現(xiàn)漏滲情況。因此，本文使用盆式支座的零件進行了熱浸滲鋁，然后進行鹽霧試驗來探討一種新型的耐腐蝕方法。

2 實驗部分

采用對比試驗的方法進行，老化試驗采用150h和300h的銅加速乙酸鹽霧試驗進行，按照《人造氣氛腐蝕試驗鹽霧試驗標準》（GB/T10125-2012）進行操作[3]。

采用四組試驗樣本進行對比試驗：①滲鋁工藝：將金屬工件放在鋁池中，加熱到一定溫度，保持適當時間后，取出工件；②滲鋁+達克羅處理：將金屬工件放在鋁池中處理后取出，再在工件表面噴涂達克羅；③滲鋅工藝：將金屬工件放在滲鋅爐中，保持適當時間后，取出工件；④滲鋅+達克羅：將金屬工件放在鋅池中處理后取出，再在工件表面噴涂達克羅。

試驗工藝和進行防腐工藝處理后涂層厚度見下表1。

表1 試樣處理工藝

3 試驗結果

在我國高速鐵路專用橋梁支座要求使用壽命為50年以上，防腐涂層的維護周期為20～25年，能夠適應C4和C5級的大氣腐蝕環(huán)境，耐鹽霧腐蝕（劃叉）大于1000 h，橋梁支座一般采用環(huán)氧富鋅涂料進行涂裝防腐，防腐涂裝后的鋼板需要在安裝和使用過程中進行相應的維護[4]。但是，在實際的工程應用中，支座安裝和后期使用過程，由于橋梁支座施工過程中，涉及到運輸、搬倒等作業(yè)工序會對支座的防腐漆有一定的損傷，有局部會出現(xiàn)鋼板外漏情況，嚴重影響了支座的防腐等級，降低了支座的使用壽命。

表2 試驗結果

從表2中可以看出，采用滲鋁、滲鋁+達克羅、滲鋅、滲鋅+達克羅的防腐處理后的鋼板均經過了150 h銅加速乙酸鹽霧試驗，四種防腐工藝在300 h的銅加速乙酸鹽霧試驗出現(xiàn)差別，其中采用滲鋅工藝處理的鋼板表面出現(xiàn)了銹蝕現(xiàn)象，其余三種的防腐處理無鼓包，無銹蝕現(xiàn)象發(fā)生。

滲鋁工藝是鋁熱分解所產生的滲入金屬元素的活性原子被吸附到工件表面，并擴散進入工件表層，改變工件表層的化學成分、組織和性能。鋼鐵和鎳基、鈷基等合金滲鋁后，能提高抗高溫氧化能力，提高在硫化氫、含硫和氧化釩的高溫燃氣介質中的抗腐蝕能力。市場的達克羅是一種以鋅粉、鋁粉、鉻酸和去離子水為主要成分的新型的防腐涂料[5]。滲鋅技術是的原理是，將滲鋅劑與鋼鐵制件置于滲鋅爐中，加熱到400℃左右，活性鋅原子則由表及里地向鋼鐵制件滲透。與此同時，鐵原子由內向外擴散，這就在鋼鐵制件的表層形成鋅鐵金屬間化合物，即鍍鋅層。經過上述實驗結果表明鋼板采用滲鋁處理的防腐效果優(yōu)于滲鋅處理的防腐工藝，鋼板經過滲鋁處理后，再經過達克羅處理的效果與經過滲鋁處理的效果相當。將滲鋁工藝應用于支座鋼板防腐處理中，可大大提高現(xiàn)有支座鋼板的防腐等級。

圖1為將上述實驗結果的滲鋁防腐工藝應用在支座鋼板上，再經過環(huán)氧富鋅涂料進行涂裝。將上述鋼板中心面部分去除漆面，進行1200 h的中性鹽霧實驗進行老化。外漏的鋼板表面無銹蝕情況出現(xiàn)。該試驗結果進一步驗證了鋼板進行滲鋁處理后的防腐效果。支座鋼板進行防腐處理后，可提高支座的防腐等級，提高支座的使用壽命。

4 結語

由于銅加速鹽霧試驗的150h相當于中性鹽霧試驗1200h，中性鹽霧試驗1200h相當于50年的自然腐蝕。通過上文的試驗，試驗結果進一步驗證了鋼板進行滲鋁處理后的防腐效果。熱浸滲鋁后的工件適用于普通防腐體系，增加封閉層后適用于重防腐體系。支座鋼板進行防腐處理后，可提高支座的防腐等級，提高支座的使用壽命。因此，在以后的類似項目中可以進一步推廣和使用。