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1、26世界桥梁2004年第1期二次雾化电弧喷涂设备和技术在钢桥面防腐中的应用沈承金,孙 智,易春龙(中国矿业大学,江苏徐州221008)摘 要:介绍大功率二次雾化电弧喷涂设备和技术。该技术成功地解决了传统电弧喷涂施工效率低与桥面工期短之间的矛盾、施工机械化程度低与桥面质量要求高之间的矛盾。关键词:钢桥面;电弧喷涂;腐蚀;防护;桥梁施工中图分类号:U443.31;U445.73文献标识码:A文章编号:1671-7767(2004)01-0026-031 概 述面沥青混凝土铺装层赖以附着生根的基础将不复存钢桥面的耐久性一直是世界性的难题,也是各在,在桥面行车剪力的作用下,必然会出现桥
2、面铺装国桥梁建设者不断探索和研究的问题。桥面体系包层滑移或破损现象,由此可见桥面防腐蚀涂装层也括钢桥面防腐和桥面铺装两部分(见图1),防腐层是桥面工程的关键工序,不可轻视。的成败直接影响桥面铺装层的使用寿命,它应该与桥面铺装层同等重要。3 大功率二次雾化电弧喷涂技术3.1 传统电弧喷涂传统电弧喷涂设备单机喷涂锌效率为30kgPh,2为满足施工800mPd的要求,以武汉军山长江大桥为例至少需要18套电弧喷涂设备,如此多的设备在有限的桥面开展工作,必将造成施工场面混乱、施工质量无法进行有效控制的局面,且使得桥面防腐蚀和其它建设均无法开展工作,严重影响了建桥工期。3.2 二次雾化电弧
3、喷涂图1 军山长江大桥桥面体系大功率二次雾化电弧喷涂设备结构示意见图钢桥面的防腐蚀施工工期一般仅30～40d,武22,二次雾化气流通道设计为二进二出,其中一次雾汉军山长江大桥钢桥面面积约为30000m,使得采化气体通道采用拉伐尔结构,使气流在出口处得到用传统电弧喷涂施工时效率和工期、涂层质量与工加速,以获得提高喷涂粒子速度之效果;二次雾化气期之间的矛盾变得非常突出。本文结合武汉军山长体通道为圆周环绕型,喷涂束流从外侧以圆柱气罩江大桥钢桥面,介绍大功率二次雾化电弧喷涂防腐形式喷吹出去,包裹一次雾化气体,以形成对喷涂束蚀设备和技术的应用情况。流整形作用和增强雾化效果。一次雾化气体和
4、二次雾化气体分别单独控制,避免一进二出的二次雾化2 桥面防腐蚀涂层的力学分析喷涂设备的一次气和二次气争抢气流量而影响雾化钢桥面防腐蚀涂装层直接与钢桥面板相接触,效果的现象。防水粘接层和桥面沥青混凝土铺装层都是依存于防喷嘴结构设计为扁平扇形,改变电弧喷涂束流腐蚀涂装层面与钢桥面相结合的,如果防腐蚀涂装的形状,将喷涂轨迹拉大到120mm以上,将一次雾层与钢桥面结合不牢、或出现掉皮、脱落现象,则桥化电弧喷涂的圆锥放射状束流改变为椭圆放射状束收稿日期:2003-05-20基金项目:江苏省教育厅产业化项目作者简介:沈承金(1964-),男,副教授,1987年毕业于西安交通大学金属材料专业
5、,工学学士,1990年毕业于西北工业大学腐蚀与防护专业,工学硕士。二次雾化电弧喷涂设备和技术在钢桥面防腐中的应用 沈承金,孙 智,易春龙274 应用及实施效果设计制造的大功率二次雾化电弧喷涂设备(见图3)能实现沿桥长、宽两方向自动进行喷涂施工,喷涂效果不受桥面局部坡度影响。该设备在武汉军山长江大桥钢桥面喷锌施工过程中应用的效果优良,设备运行可靠,涂层质量稳定,仅用40d即完成整个桥面的防腐蚀涂装工作。从大功率二次雾化电弧喷涂设备的研究设计、试验制造,到武汉军山长江大桥钢桥面施工实践证明:图2 大功率二次雾化电弧喷涂设备结构流,增大了一次喷涂轨迹的幅宽和涂装面积,从而提高了电弧
6、喷涂施工的效率。3.3 技术特点(1)电弧喷涂涂层质量均匀二次雾化大功率电弧喷枪在气路上采用二路独立的进气,其中一次气体为拉伐尔气流结构,二次气体采用流变场原理,二路气流的交互作用,使雾化效果更佳、制备的涂层孔隙率更低、涂层的颗粒更细。图3 大功率二次雾化电弧喷涂设备在桥面施工二次雾化气流对喷涂粒子雾化充分,涂层质量均匀、(1)本电弧喷涂设备技术指标均高于现有的各外观致密、涂层结合力高。类电弧喷涂设备。喷枪的雾化方式及途径、雾化喷(2)喷涂效率高嘴的结构和尺寸、喷枪的导电和绝缘、送丝机构和电采用扁平扇形结构喷嘴使电弧喷涂轨迹幅宽提弧喷枪总体结构等均体现最新和最前沿电弧喷涂技高到
7、120mm以上,可大大提高电弧喷涂生产效率。术特点。大功率二次雾化电弧喷涂设备在武汉军山通过改变电弧喷涂电源功率和送丝结构的形式和功长江大桥钢桥面喷锌施工过程中的成功应用,为延率,使得单位时间内喷涂更多的金属丝材(喷涂金属长钢桥面整体使用寿命提供了一条新的防腐蚀丝材的重量达65kgPh以上)和更多的施工面积,以途径。满足钢桥面电弧喷涂长效防腐蚀现场施工的需要。(2)喷涂电流可以长期稳定在400～650A(极大功率二次雾化电弧喷涂设备性能指标见表1。限可以达到700A),单枪有效喷涂幅宽达到1
