喷砂标准.docx

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喷砂标准

3.金属防腐涂装表面处理

a）铲除各种松脱物质；

b）溶剂清洗除去油脂；

c）使用各种手工或电动工具或喷砂等方法处理表面至上漆标准。

A.轻度喷砂（BrushoffBlast）（SSPCSP7或SSISa1）

B.商用喷砂（CommercialBlast）（SSPCSP6或SSISa2）

C.近白喷砂（NearWhiteBlast）（SSPCSP10或SSI）

D.白金属喷砂（WhiteMetalBlast）（SSPCSP5或SSISa3）

a）铝材

b）镀锌铁

c）铜和铅

d）其它有色金属

中华人民共和国国家标准

热喷涂金属件表面预处理通则           GB11373－89

The general principle of surface

 preparation of metallic substrate for thermal spraying

1主题内容与适用范围

本标准规定了热喷涂前对金属基体作表面预处理的一些基本准则。

本标准适用于新件生产，也适用于旧件修复。

2引用标准

GB 8923    涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级

GB 1031    表面粗糙度参数及其数值

GB 11375   热喷涂操作安全

3表面预处理的意义和要求

基体金属表面的预处理状况，决定着热喷涂涂层与基体的结合性能，因此对其使用寿命有决定性的影响。

表面预处理包括除去金属表面的油脂、其他污物、锈、氧化皮、旧涂层、焊接熔粒1）以及对表面的粗化处理。

待喷涂表面必须进行粗化。

喷砂粗化，是最常用的粗化处理方法之一，它能达到符合技术要求的粗糙度，使涂层与基体很好地啮合，并可去除油污、锈、氧化皮、旧涂层等。

其他常用的粗化处理方法，如车螺纹、滚花、电拉毛（亦称镍拉毛）、喷钼和镍包铝等或上述方法的综合使用均可提高涂层与基体的结合强度。

各种粗化方法，对基体材料的疲劳强度有一定的影响。

喷砂对低强度材料及未经淬火的零部件，其疲劳强度影响不大，但对高强度的淬火材料就有不同程度的损害；车螺纹、滚花和电拉毛，由于基体材料表面缺口处应力集中，其疲劳强度降低；承载的截面积相应减小，其承载能力下降。

在粗化处理中，应注意此问题。

在表面预处理过程中，工件必须保持干燥，在不利的气候条件下要采用必要的保护措施。

预处理与喷涂工序之间，工件停留时间应尽可能缩短。

晴天或湿度不大的气候条件下，其停留时间不得超过12h；雨天、潮湿、盐雾或含硫的气候环境下，其停留时间不得超过2h。

工作环境的大气温度至少应高于气温5℃或基体的温度至少高于大气露点3℃。

必要时，还应采取其他有效措施，如遮盖，加热或输入净化、干燥的空气，以便满足工作环境的要求。

注：

1）除去焊接熔粒不属于本标准的范围，但凡需热喷涂的工件必须除去焊渣和飞溅的熔粒。

4预处理方法

根据涂层的应用目的、涂层材料的种类和基体表面的原始状况，推荐采用以下方法。

  脱脂净化

当工件按条～条进行处理之前，必须按下述方法仔细地清除油脂等污物。

a.溶剂法  采用溶剂汽油、三氯乙烯或四氯化碳等擦洗、浸洗可有效地除去油脂。

b.蒸气清洗  该法通常采用三氯乙烯等卤代烃系溶剂在一定设备中作蒸气清洗，此法可以把金属

表面的油脂有效地除去。

但应注意铝和锌作此处理以前，应仔细除去加工时留下的碎屑，以免与溶剂发生激烈反应。

c.乳液清洗法  乳化清洗液通常由混有强乳化液和湿润剂的有机溶液配制而成，此法具有脱脂能力，且不会产生污染。

可用热液浸洗工件，也可在冷态下应用，清洗后再用水漂洗去乳液。

d.碱性清洗剂法  此清洗剂常以氢氧化钠、磷酸钠、碳酸钠和钠的硅酸盐为主，浸洗时浓度为50～75g／L，温度为80℃，浸渍时间30min即可脱脂。

亦可使用碱液作喷射清洗，浓度可低至10～20g／L，温度为80℃，喷射1～2min可得到清洁的表面。

碱液清洗后的工件，如未自干，应即作干燥处理。

e.加热法  对于被油脂浸透了的铸铁或多孔隙的零部件，可用低温（约300℃）加热法将渗入的油脂驱除，表面的积炭可用细磨料（见4.2.3条）喷除。

 喷砂粗化

喷砂处理后的清洁度应达到GB 8923第3章中规定的最高清洁度Sa3，即完全除去氧化皮、锈、污垢和旧涂层等附着物。

粗糙度应达到Rz25～100μm，即在取样长度内5个最大轮廓峰高与5个最大轮廓谷深的平均值之和应达到上述值。

喷砂使用的压缩空气必须干燥、无油。

压力式喷砂机喷口处压力一般为～，射吸式喷砂机压力一般为～，但对于壁厚小于4mm的薄板件，压力可略低于下限；磨料的喷射方向与工作面法线之间的夹角一般取15°（不能超过30°），喷砂咀到工件的距离一般取100～300mm，这些参数视工件具体情况而定。

喷砂方法  热喷涂常用喷砂方法如下：

a.  离心抛砂法  此法是采用装有回收磨料的循环抛射装置，可对工件连续进行离心抛射，效率最高。

b.  压力式喷砂法  此法是利用空气压力将磨料送入喷枪高速喷出，而使工件粗化的方法。

可在喷砂室或喷砂厅内进行自由喷射，也可使用回收磨料的循环装置，还可在现场对已安装的钢结构件或较大的工件进行自由喷射，喷射磨料一般只用一次。

必要时也可人工回收、分筛、干燥后继续使用，效率较高。

c.  射吸式喷砂法  此法是借助空气在喷砂枪内腔形成负压吸取磨料，高速喷出，使工件粗化。

可在喷砂箱内连续喷射，效率不如上两法。

d.无尘喷砂法  此法系一种能回收磨料的特殊喷砂方法。

仅用于较小喷砂面及特殊场合。

喷砂磨料  喷砂粗化用磨料必须保持清洁、干燥。

在制备功能性涂层时，喷砂粗化不允许使用被旧涂层、氧化皮、或油脂等污染了的磨料。

喷砂用磨料还必须有尖锐的棱角，推荐优先选用条和条规定的磨料。

熔融刚玉和碳化硅  熔融刚玉（白刚玉、棕刚玉等）和碳化硅，这类磨料除了有较高的硬度和棱角外，还具有较好的耐用性和极好的粗化效果。

冷硬铸铁  棱角形冷硬铸铁磨料有较高的使用寿命，一直可用至棱角磨钝才更换，但在非铁金属如铝锌及其合金上易造成电位腐蚀。

其他磨料  炼钢炼铜的炉渣也可使用。

尖锐有棱角的石英砂虽也具同样功能，但除非有良好劳动保护措施，我国是禁止在敞开条件下使用的。

磨料粒度

熔融刚玉、碳化硅和冷硬铸铁磨料等都有不同的粒度，应根据不同情况予以选用。

一般壁厚大于或等于4mm的构件，选用磨料粒度范围为～ mm，若是矿渣则应选用～ mm。

壁厚小于4mm的构件或白色金属如铝及其合金等，则应选用体积密度小的磨料。

对于轧制氧化皮的去除，可选用更细的磨料，喷射细磨料时，扫描面积大，效率也高。

喷砂表面的检验

清洁度  产品的清洁度检验，按有关标准制备基准样板进行目视比较，也可按GB 8923中规定的Sa3级标准片进行目视比较。

粗糙度  采用粗糙度样板与工件进行目视比较。

粗糙度样板应通过光切显微镜检查，Rz值应符合GB 1031，以此作为基准样板。

喷砂的防护

喷砂处理的防护措施，系指工作场地和环境而言，尤其是对现场及周围人员的防护，具体措施按GB 11375实施。

 下切

为了满足轴类或有公差配合的工件有足够的成型尺寸，保证涂层的均匀性及足够的强度，必须对工件进行下切加工。

下切角系指下切端部与轴线或平面的夹角，一般为30°～45°，下切深度应根据工件使用环境而定。

下切加工时，车刀或刨刀要脱脂净化。

加工过程中不允许采用冷却剂和润滑剂。

 车螺纹、滚花

车螺纹和滚花都是为了粗化工件表面，增加基体的表面积，给涂层提供良好的啮合面。

在切削螺纹后，螺纹的尖角应切除。

滚花后的工件也要尽量避免形成凸起的尖角。

一般螺距S和螺纹深度h，应根据工件尺寸、应用目的和基体材质而定，它们的关系为：

S／h＝2或螺纹的啮合角为90°

上述粗化工序所用工具应脱脂净化，且不允许采用冷却剂和润滑剂，以免污染净化的表面。

 电拉毛

电拉毛是利用电弧熔化镍阳极，在经净化的有效表面上制备出一层均匀的、粗化的表面。

它为涂层提供良好的啮合面，适用于厚壁工件和受静态应力的硬表面。

 结合层

结合层亦称粘结层或打底层，在经净化和粗化处理的工件有效面上，先喷涂一层金属（如Mo、Ta）、合金（如Ni－Cr、Ni－Cr－Al或M1）－Cr－Al－Y）或复合材料（如Ni／Al、Al／Ni）等自粘结材料，以提高涂层与基体的结合性能或增加其功能特性。

注：

1）M代表Ni、Co等金属。

5工件预热

由于工件与喷涂材料的热膨胀系数不同，或若气温低、湿度大，为了驱除潮气和消除应力，在热喷涂前，对工件预热是很有必要的，尤其是内腔部位更有必要。

预热温度一般控制在95℃左右，火焰喷焊时，工件的预热温度可控制在300℃左右。

6遮蔽与保护

 喷砂前的遮蔽

喷砂前，采用遮蔽带、金属薄板、套环、硬木板或橡胶等对非有效表面进行遮蔽保护。

 喷涂前的保护

预处理和喷涂工序之间，需中间停留时，应对经预处理的有效表面采用干净牛皮纸、塑料膜等进行保护。

 喷涂前对特殊部位的遮蔽

喷涂前，对有效表面上的楔槽、沟槽、油孔及其类似的槽孔等均应用耐热材料堵塞，如碳精棒是很有效的遮蔽材料。

喷涂件精加工后，再清理堵塞的孔槽。

对于非有效面的遮蔽，采用遮蔽剂，有理想的保护效果，且易除去，也不会影响工件的光洁度。

还可用条中遮蔽方法进行保护。

附加说明：

本标准由中华人民共和国机械电子工业部提出。

本标准由全国金属与非金属覆盖层标准化委员会归口。

本标准由武汉材料保护研究所负责起草。

GB8923-88涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级

本标准规定了涂装前钢材表面锈蚀程度和除锈质量的目视评定等级。

它适用于以喷射或抛射除锈、手工和动力工具除锈以及火焰除锈方式处理过的热轧钢材表面。

冷轧钢材表面除锈等级的评定也可参照使用。

    本标准等效采用国际标准ISO8501-1：

1988《涂装油漆和有关产品前钢材预处理——表面清洁度的目视评定——第一部分；未涂装过的钢材和全面清除原有涂层后的钢材的锈蚀等级和除锈等级》。

    1 总则

     本标准将未涂装过的钢材表面原始锈蚀程度分为四个“锈蚀等级”，将未涂装过的钢材表面及全面清除过原有涂层的钢材表面除锈后的质量分为若干个“除锈等级”。

钢材表面的锈蚀等级和除锈等级均以文字叙述和典型样板的照片共同确定。

     本标准以钢材表面的目视外观来表达锈蚀等级和除锈等级。

评定这些等级时，应在适度照明条件下，不借助于放大镜等器具，以正常视力直接进行观察。

    2 锈蚀等级

    钢材表面的四个锈蚀等级分别以A、B、C和D表示。

这些锈蚀等级的典型样板照片见第5章，其文字叙述如下：

    A 全面地覆盖着氧化皮而几乎没有铁锈的钢材表面；

    B 已发生锈蚀，并且部分氧化皮已经剥落的钢材表面；

    C 氧化皮已因锈蚀而剥落，或者可以刮除，并且有少量点蚀的钢材表面；

    D 氧化皮已因锈蚀而全面剥落，并且已普遍发生点蚀的钢材表面。

    3 除锈等级

     通则

    3.1.1 钢材表面除锈等级以代表所采用的除锈方法的字母“Sa”、“St”或“F1”表示。

如果字母后面有阿拉伯数字，则其表示清除氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物的程度等级。

     钢材表面除锈等级的文字叙述见、和条，这些等级的典型样板照片见第5章。

    注：

（1）本章各除锈等级定义中，“附着物”这个术语可包括焊渣、焊接飞溅物，可溶性盐类等。

（2）本章中，当氧化皮、铁锈或油漆涂层能以金属腻子刮刀从钢材表面剥离时，均应看成附着不牢。

     喷射或抛射除锈 

     喷射或抛射除锈以字母“Sa”表示。

     喷射或抛射除锈前，厚的锈层应铲除。

可见的油脂和污垢也应清除。

喷射或抛射除锈后，钢材表面应清除浮灰和碎屑。

     对于喷射或抛射除锈过的钢材表面，本校准订有四个除锈等级。

其文字叙述如下。

    Sal 轻度的喷射或抛射除锈

    钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。

参见照片BSa1、CSa1和DSa1。

    Sa2彻底的喷射或抛射除锈

    钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且氧化皮、铁锈和油漆层等附着物已基本清除，其残留物应是牢固附着的。

参见照片ASa5/2、BSa5/2、CSa5/2和DSa5/2

    Sa3使钢材表观洁净的喷射或抛射除锈

    钢材表面应无可见的油脂、法垢，氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，该表面应显示均匀的金属色泽。

参照照片ASa3、BSa3、CSa3和DSa3。

     手工和动力工具除锈 

     用手工和动力工具，如用铲刀、手工或动力钢丝刷、动力砂纸盘或砂轮等工具除锈，以字母“St”表示。

     手工和动力工具除锈前，厚的锈层应铲除，可见的油脂和污垢也应清除。

手工和动力工具除锈后，钢材表面清除去浮灰和碎屑。

     对于手工和动力工具除锈过的钢材表面，本标准订有二个除锈等级，其文字叙述如下：

    St2彻底的埤工和动力工具除锈

    钢材表面应无可见的油脂和污垢，并没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，参见照片BSt2、CSt2和DSt2。

    St3非常彻底的手工和动力工具除锈

    钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。

除锈应比St2更为彻底，底材显露部分的表面应具有金属光泽。

参见照片BSt3、CSt3和DSt3。

     火焰除锈

     火焰除锈以字母“F1”表示。

     火焰除锈前，厚的锈层应铲除，火焰除锈应包括在火焰加热作业后以动力钢丝刷清除加热后附着在钢材表面的产物。

     火焰除锈后的除锈等级文字叙述如下：

    FT 火焰除锈

    钢材表面应无氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，任何残留的痕迹应仅为表面变色（不同颜色的暗影）。

参见照片AFI、BFI、CFI和DFI。

    4 钢材表面锈蚀等级和除锈等级的目视评定

     评定钢材表面锈蚀等级和除锈等级应在良好的散射日光下或在照度相当的人工照明条件下进行。

检查人员应具有正常的视力。

     待检查的钢材表面应与相应的照片（参见第五章）进行目视比较。

照片应靠近钢材表面。

     评定锈蚀等级时，以相应锈蚀较严重的照片所标示的锈蚀等级作为评定结果；评定除锈等级时，以与钢材表面外观最接近的照片所标示的除锈等级作为评定结果。

    注：

（1）影响钢材表面除锈等级目视评定结果因素很多，其中主要有：

    a.喷射或抛射除锈使用的磨料，手工和动力工具除锈所使用的工具；

    b.不属于标准锈蚀等级的钢材表面锈蚀状态；

    c.钢材本身的颜色；

    d.因腐蚀响度不同造成各部位粗糙度的差异；

    e.表面不平整，例如有凹陷；

    f.工具划痕；

    g.照明不匀 ;

    h.喷射和抛射除锈时，因磨料冲击表面的角度不同而造成的阴影；

    i.嵌入表面的磨料。

（2）目视评定原来涂装过的钢材表面的除锈等级，仅可采用带有锈蚀等级符号C和D的照片（如DSa5/2或CSa5/2），究竟选择哪一张（例如是选择DSa5/2还是选CSa5/2）,取决于钢材表面点蚀的程度（参见第2章）。

    5 照片

     本标准包括钢材表面锈蚀等级典型样板照片28张，它们与国家标准ISO 8501-1；1988中的照片相同。

如发生异议应在ISO 8501-1中的照片为仲裁依据。

     表示锈蚀等级的照片有4张，分别标有A、B、C和D。

     表示以喷射或抛射除锈、手工和动力工具除锈以及火焰除锈所达到的除锈等级的照片有24张。

这些照片标有除锈前原始锈蚀等级和除锈后除锈等级的符号，如BSa5/2。

     喷射或抛射除锈的14张照片是表示使用石英砂磨料进行干式喷射除锈扣的钢材表面状况，使用其他种类的磨料进行喷射或抛射除锈时，除锈后的钢材表面可能具有不同的色调。

     本标准不含ASa1、ASa2、ASt2和ASt3照片。

     锈蚀等级和除锈等级的典型样板照片，按下图所示顺序排列，并是本标准的组成部分。

锈蚀等级；

    附加说明：

    本标准由中国船舶工业总公司、铁道部提出。

    本标准由全国涂料和颜料标准化技术委员会涂漆前金属表面处理及涂漆工艺分技术委员会归口。

    本标准由中国船舶工业总公司般舶工艺研究所、铁道部戚墅堰机车车辆工艺研究所负责起草，机械委武汉材料保护研究所、水电交通部南京水利科学研究院、中国石油化工总公司上海石化总厂研究院、铁道部标准计量所、般天部699厂参加。

手工除锈等级：

St2  彻底的手工和动力工具除锈

钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。

St3  非常彻底的手工和动力工具除锈

钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。

除锈应比St2更为彻底，底材显露部分的表面应具有金属光泽

喷射和抛射除锈，用字母“sa”表示，分四个等级：

  sa1——轻度的喷射后抛射除锈。

钢材表面无可见的油脂、污垢、无附着的不牢的氧化皮、铁锈、油漆涂层等附着物。

  sa2——彻底的喷射或抛射除锈。

钢材表面无可见的油脂、污垢，氧化皮、铁锈等附着物基本清除。

  sa21/2——非常彻底的喷射或抛射除锈。

钢材表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈、油漆涂层等附着物，任何残留的痕迹仅是点状或条状的轻微色斑。

  sa3——使钢材表面非常洁净的喷射或抛射除锈。

钢材表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈、油漆涂层等附着物，该表面显示均匀的金属色泽。