涂料课堂：建筑钢结构涂装技术简介

建筑钢结构涂装技术

    建筑钢结构加工及涂料涂装中，有时遇到对涂料品种选材一时确定不了，会造成产品的涂料涂装工序管理上的脱节；又因建筑钢结构无适当的底涂料品种，使复合涂层总体的防护效果受到影响。

    1建筑钢结构作业流水线

    钢结构加工企业流水作业线除了加工能力的差别外，影响涂层使用寿命的有抛丸表面处理质量和底涂料涂装的间隔时间。

    造船业中以无机富锌车间底层涂料作为钢材抛丸除锈处理后的保养底涂料，再经切割、成型加工、焊接成型材。由于保养底涂料涂装适合成型加工及带涂层焊接等作业，可满足涂装前的工艺要求，作定型产品。

    建筑钢结构加工作业中涂料品种选材变化因素较多，成型加工等后续工序进度慢，由于钢材表面处理后在空气中氧的存在下极易泛锈，在相对湿度≤85%环境条件下放置只允许≤4h，往往在底涂料施工时因时间跟不上而泛锈，必须作第二次除锈。

    经抛丸处理形成凹坑处的锈蚀，手工表面处理难以达到St3级，而动力工具除锈的工作量大且成本高，因这类表面处理不够而影响涂装质量，往往使建筑钢结构的使用寿命大为降低。

    2建筑钢结构涂料防护选材

    2.1涂料品种对钢材除锈标准的适应性

    环氧类（环氧富锌）涂料要求较高的表面处理清洁度，手工除锈不得低于St3级。St2级仅适宜油性涂料、醇酸类涂料涂装。

    2.2建筑钢构件预留螺栓连接面的涂装要求

    螺栓连接面有抗滑移的要求，而有机涂层表面光滑，不具备抗滑移的功能。建筑钢结构产品质量验收标准规定连接摩擦面必须抛丸或喷砂处理，误涂的有机涂层必须除去。由于把涂装工艺置于成型加工之后，则抛丸处理后的除锈、防止预留面误涂和钢材表面处理后及时涂装等，应在实施中注意相适应。

    3建筑钢构件预涂无机富锌底涂料的可行性

    3.1保养底涂料预涂的成熟经验

    造船厂钢板抛丸除锈作业流水线设有保养底涂料喷涂及干燥工序，涂料涂装与除锈间隔时间极短，

    注：○为适合；△为稍不适合；×为不适合。

    钢材表面处在活化状态，及时涂装的涂层的附着力及防锈性能均特别好，20μm厚的车间预涂底漆能适应6个月以上船台周期防锈的要求，工艺设计及技术成熟可靠。

    建筑钢结构生产企业的规模和资金投入与造船厂差异大，由于建筑钢结构生产前段工序的欠缺（与造船厂相比），必然增加后序的工程量。若综合考虑投入稍多的设备资金，具备成型件的抛丸除锈能力，可减少焊缝的二次除锈；就有条件选用多种底涂料配套方案。

    3.2建筑钢结构涂装技术管理

    钢材处理及涂装流水线生产由于设备型号不同，下料、打孔焊接成型与表面处理除锈有前后顺序的差别。

    3.2.1钢材表面处理→成型加工→涂料涂装

    这类企业钢材表面处理设备轻便简易，紧接的是切割、打孔、焊接，涂料涂装与抛丸除锈间隔时间长，甚至超过最大允许间隔时间，表面处理仅完成摩擦面的抗滑移要求，其后果是底涂层大多在基面产生锈蚀的状态下涂装，这是涂装件早期泛锈的原因所在。

    3.2.2成型加工→除锈→涂料涂装

    这类企业有钢材切割、焊接型材的表面处理设备，涂料涂装与抛丸除锈间隔时间短，涂膜的防护效果相对要好。

    按照涂装技术管理要求，涂料涂装与表面处理间隔时间愈短愈好，即喷丸除锈后的钢材表面要尽量减少空气下暴露。在表面处理后采用增加预涂保养底涂料。而车间预涂底涂料正是适合带涂层焊接的保养底涂料。对于a类工艺，预涂后，只要涂装面保留合格的摩擦系数，完全能适应成型构件的涂装工艺要求。对于b类工艺，在除锈后增加预涂，可减少暴露有利于涂装质量。采用保养底涂层涂装，成本增加不多，但因耐久性好反映的经济效益却很明显。

    3.3涂层的耐久性

    3.3.1影响涂层耐久性的因素

    《防锈、防蚀涂装技术》（[日]佐藤·靖）把钢铁表面除锈质量影响涂层耐久性的程度列为近50%，见表2。

    3.3.2表面处理清洁度与涂层耐久性关系

    《防锈、防蚀涂装技术》（[日]佐藤·靖）以实验数据表明表面处理清洁度对各类底涂层耐久性的影响，见图2。

    表面处理清洁度对油性涂层尤其以红丹除锈颜料的涂层影响较小，而对合成树脂类的涂层影响较大，Sa3级与Sa2级的耐久性相差4倍。

    4建筑钢构件涂装无机富锌车间保养底涂料的适用性

    4.1无机富锌保养底涂层对机械加工工艺的适应性

    4.1.1带涂层切割与焊接性能

    焊接性能是保养底涂料产品的检测项目。车间底涂料涂层薄，毒性低，耐450℃的高温。一旦涂层受高温破坏，仍不失锌材料对铁金属的防护，且延烧面积小，二次除锈的工作量小，不影响焊接强度，且适合带涂层切割。但无机富锌涂料固化成膜后，不象一般有机涂层易于用脱漆剂脱除。

    4.1.2涂层品种的配套

    无机富锌涂料与环氧类、聚氨酯类品种有良好的配套性，与乙烯类及橡胶类品种配套一般由环氧云铁中间层涂料作过渡。醇酸类面涂类是传统品种，虽不宜直接在富锌类涂料表面涂装，但适宜以环氧云铁涂料作过渡层的涂装。

    4.2环氧云铁中间涂层与醇酸面涂层

    无机富锌类涂料具有抗滑移功能，适用于螺栓连接摩擦面的涂装，并赋于连接面防锈功能，且在较长的时间里涂层性能稳定。无机富锌类底涂层虽配套涂装品种较多，但不适宜醇酸型面涂层涂装，原因是含油的涂层在紫外线作用下氧化生成醛类化合物，醇酸树脂游离苯酐等酸性物质，与锌金属反应生成锌盐，促使含油树脂涂层的脱层。