金属喷涂技术在桥梁钢结构上的应用

　　目前，重防腐涂料的防腐寿命一般为10～15年，世界各国大量应用实例都证明了这一点。英国标准BS5493中规定无论何种环境，防腐年限在15年以上主张采用金属喷涂防腐（如喷锌、喷铝）。

　　金属喷涂（电弧喷涂）的防腐原理

　　金属喷涂技术中尤以电弧喷涂应用最为普遍，其应用前景也更为广泛（如表2-1中的体系一）。电弧喷涂防腐原理是利用电弧喷涂设备，对两根带电的金属丝（如锌、铝等）进行加热、熔融、雾化、喷涂形成防腐涂层，外加有机封闭涂层的长效防腐复合涂层，该涂层的显著特点是：

　　·具有较长久的耐腐蚀寿命，其防腐寿命可达到50年以上，同时该防腐涂层在30年使用期内无须其它任何防腐维护；30年以后的维护，仅须在电弧喷涂层上刷封闭涂料；无须重新喷涂，实现一次防腐，涂层经久有效。

　　·电弧喷涂层与金属基体具有优良的涂层结合力（可达10Mp以上），金属喷涂层以机械镶嵌和微冶金与基体金属相结合，在轻微的弯曲、冲击或碰撞下也能确保防腐涂层不脱落、不起皮、结合牢固、防腐长久有效，这一点是其它任何表面防腐涂层无法达到的。电弧喷涂锌、铝涂层防腐原理为阴极保护，在腐蚀环境下，即使防腐涂层局部破损，仍具有牺牲自己保护钢铁基体之效果。涂层（阳极）与钢铁基体（阴极）的面积比≥1。

　　电弧喷涂的技术优势

　　电弧喷涂同火焰喷涂相比，由于采用了电能代替气体燃烧，大大提高了工作效率和工作安全性，特别是电弧喷涂机械化设备的出现，电弧喷涂技术已完全可以满足桥梁建设工期的需要，且电弧温度远高于火焰，涂层结合力也远大于火焰喷涂，因此涂层质量也完全可以满足长效防腐的需要。美国由于人工费用高，使用电弧喷涂防腐施工的费用甚至低于重防腐油漆。经过几十年的考验证明，喷涂技术是钢铁结构长效防腐的最好方法，这个结论已经得到世界许多国家的政府部门和工程界的认可。

　　电弧喷涂的施工工艺

　　一般电弧喷涂设备由整流电源、控制装置、喷枪、金属丝盘架或送丝装置、压缩空气供给系统等组成。金属丝盘架和压缩空气供给系统与线材火焰喷涂相同。电弧喷锌、喷铝工艺参数除与喷涂材料有很大关系外，还取决于使用的设备和生产效率的要求。表3-2列出了一般的工艺参数。

　　表3-2工艺参数喷锌喷铝电弧电压/V线材直径/mm电弧电流/A喷涂速率/（kg/h）雾化空气压力/MPa喷涂角度喷涂距离/mm喷涂速率/（m/min）每遍沉积涂层厚度/μm20～241.6、2.0、3.050～3006～250.4～0.6>60°120～20010～2020～5024～301.6、2.0、3.0100～3006～180.5～0.6>60°150～20010～2020～50

　　电弧喷涂长效防腐在国内的应用电弧喷涂长效防腐技术于20世纪90年代起，

　　先后在煤矿、铁道、水利、港口码头、冶金、机械、广播电视、医疗、电力、消防等领域得到广泛应用，如宝山钢铁集团马迹山港码头钢桩、上海磁悬浮快速列车轨道功能件、长江三峡水利枢纽工程、武汉军山长江大桥钢箱梁及桥面等国家重点建设项目，以及淳安千岛湖南浦大桥、长江黄柏河大桥、下牢溪大桥、广州机场三元里立交桥、徐连高速公路邳州运河大桥等钢结构桥梁均采用了电弧喷涂长效防腐技术进行了腐蚀防护，并取得很好的防腐效果。我国已完全有能力采用电弧喷涂长效防腐技术解决国家大型钢桥梁的腐蚀防护问题。

　　桥梁钢结构的重防腐技术至今，逐渐形成了两大发展趋势，一是发展迅速的以无机富锌涂料为基底的重防腐体系，二是较为成熟的以金属喷涂层作为基底的重防腐体系，这两种体系由于具有优良的防腐性能和环境适应性，受到各类型钢结构桥梁防腐的关注。在未来的几十年将为国家节约大量的钢桥防腐维护费用，减少环境污染，延长钢桥的使用寿命，产生巨大的经济效益和社会效益。