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1、课题八 涂装前钢材表面处理,舾装教研室袁自强,什么是表面处理?钢材表面在涂装油漆之前用各种方式除去钢材表面的铁锈,氧化皮,旧涂层,污油,灰尘,残留焊渣等污物,并使表面形成一定的粗糙度。,为什么要进行表面处理?油漆在覆盖在被保护材料上成为漆膜以前，仅是个半成品，只有经过施工并成为质量合格的漆膜后，才具有保护作用。但其保护寿命受到许多因素的影响。其中影响最大的因素就是：,表面处理的质量,第一节 表面处理质量与涂层保护性能,表 各因素对涂层寿命的影响,表面预处理对涂层性能的优劣有着最为重要的作用。换句话说，在诸多影响涂层性能的因素中，表面预处理最为重要。虽然选择了恰当的涂层系统，但如果表面预处理没有
2、做好，涂层的性能是很糟糕的。工件的表面预处理工作做得好，那么涂层的质量通常也会很好。,1.表面处理 2.漆膜厚度 3.涂料种类 4.其它因素,影响程度%,差的表面处理可以产生如下涂层缺陷,导致保护失败气泡原因:基材表面的盐,油,或水没有清理干净.,2.剥落原因之一:表面粗糙度过低。,3.剥落原因之一:基材表面的锈，盐,油或水等杂质没有清理干净.,4.锈蚀原因之一:基材表面处理不彻底或可溶性盐超过标准.,由于表面处理不当所造成的漆膜弊病中,大部分是漆膜遭到破坏,丧失了对基材的保护性能。,结论,一、表面处理质量对涂层保护性能的影响,涂装前钢材的表面处理俗称除锈。它不仅仅除去钢材的铁锈，而且还应当包
3、括除去覆盖在钢板表面的氧化皮、旧涂层以及沾污的油脂、灰尘、残留的焊渣等污物。,表面预处理可以在两个方面为性能优良的涂层创造条件：,第一是机械方面的，为涂层提供表面粗糙度；,第二是化学方面的，使涂料的分子与钢材基体表面紧密接触。,二、钢材表面处理,1、克服光滑表面对涂层的不良影响,要是表面很光滑，涂层和表面之间就不会存在良好的附着力。,例如：玻璃表面上的涂层可以毫不费力地用刮刀甚至指甲来 除掉。相反，要是工件表面象砂纸那样粗糙，那末，要想把涂层 清除掉就不是一件易事。,钢材表面经喷丸处理后就会像砂纸那样粗糙，出现许许多多细微的波峰和波谷，这就是我们常说的表面粗糙度。,涂层深入到波谷的底部，波峰就
4、像牙齿一样把涂层紧紧地咬住。,2、消除表面污物对涂层的有害影响,钢材表面上的污物包括：,污垢、灰尘、油脂、油、锈、氧化皮，有时候还有水汽。,要是这些污物被涂层覆盖了，涂层的机械性附着力和化学性 附着力就会受到影响，涂层就会失效。,相反，要是在涂漆前将这些污物清除干净，就可 以在工件表面上形成一道完整的与钢材良好结合的涂层，涂层的附着力就会得到有效的保证。附着力好的涂层就像一道有效的屏障，防止水汽与钢材接触。,3、清除肉眼看不见的有害物质,最有害的化学有害物是一些可溶性盐类，象氯化物和硫化物等 等。这些化学有害物是我们肉眼无法看到的。,要是这些有害物质不被彻底清除，它们就会使水汽穿透涂层，到达涂
5、层底部，造成起泡，使涂层与基材分离，钢材的腐蚀就会 加快。,在涂漆前最好用专用的现场测试器具检查一下工件表面上是否有 可溶性盐类存在 及其浓度，如果可溶性盐类的浓度超过了允许值，就 要采取措施将它们清除干净。,第二节 钢材表面处理质量的评定,一、表面清洁度的评定,涂装前钢材表面处理质量的控制主要包括两方面的内容：,一是清洁度，二是粗糙度。,（一）国家标准涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级,1、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
6、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。,2、除锈等级,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。,“Be”为化学除锈等级。,1）喷射或抛射除锈,Sa1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、铁锈和油漆等附着物。,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、铁锈和油漆等附着物已基本清除，其残留物应是牢固附着的。,Sa2.5非常彻底的喷射或抛射除锈。钢铁表
7、面应无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆层等附着物，该表面应显示均匀的金属色泽。,Sa3使钢材表面洁净的喷射或抛射除锈。钢材表面应无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆层等附着物，该表面应显示均匀的金属色泽。,2）手工和动力工具除锈,采用手工和动力工具，如用铲刀、手工和动力钢丝刷、动力砂纸盘和砂轮等工具除锈，以字母“St”表示。共有两个除锈等级。,St2彻底的手工和动力工具除锈。钢材表面应无可风的油脂 和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆层等附着物。,St3非常彻底的手工和动力工具除锈。钢材表面应无可风的 油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆层等附着 物。除锈应比St2更
8、彻底，底材显露部分的表面应具有金属光泽,3）火焰除锈,以“F1”级表示。要求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）。,4）化学除锈,以“Be”级表示。要求钢材表面无可见的油脂和污垢，酸洗未尽的氧化皮、铁锈和油漆涂层的个别残留点允许用手工和机械方法除去，但最终该表面应显露金属原貌，无再度锈蚀。,（二）船舶专业标准“船体二次除锈评定等级”,船用钢材在进行一次除锈后，为了防止其在船舶建造过程中的锈蚀，均应涂上车间底漆。,涂有车间底漆的钢材经落料、加工、制成分段后，会造成一部 分车间底漆的破坏而重新锈蚀。,这些部位在进一步涂装前必须进行“二次除锈”。
9、,船舶专业标准“船体二次除锈评定等级”（CB*3230-85）。,该标准中二次除锈前钢材表面状态和二次除锈质量等级均以文 字叙述和典型样板的照片共同确定。,1、二次除锈前钢材表面状态,W 涂有车间底漆的钢材经焊接作业后，重新锈蚀的表面。,F 涂有车间底漆的钢材经火工矫正后，重新锈蚀的表面。,R 涂有车间底漆的钢材，因暴露或擦伤而重新锈蚀，或附有 白色锌盐的表面。,2、二次除锈质量等级,P1 用动力钢丝刷和动力砂纸盘彻底地清除锈和其他污物,仅留有轻微的痕迹,经清理后,表面应具有金属光泽。,P2 用动力钢丝刷、动力砂纸盘或并用上述工具清除几乎所有的锈和其他污物，但局部仍可看到少量锈迹。,P3 用动
10、力钢丝刷、动力砂纸盘或手工工具清除浮锈和其他污物，留有少量锈迹。,b1 以喷射磨料的方式彻底地清除锈和其他污物，仅留有轻微的痕迹。,b2 以喷射磨料的方式除去几乎所有的锈和其他污物，但局部仍可看到少量锈迹。,bs 以轻度喷射磨料的方式清除锈、锌盐和其他污物，但表面上允许留有车间底漆和少量锈迹。,标准中，表示二次除锈前钢材表面状态的典型样板照片有4张；表示有喷射磨料方式和用动力工具进行二次除锈后钢材表面清洁度的典型样板照片有20张。,表 二次除锈质量等级对应关系,CB*3230钢材表面二次除锈质量等级与国家GB 8923以及日本造船研究协会二次除锈标准的对应关系如表所示。,二、钢材表面粗糙度的评
11、定,钢材在喷射除锈之后，由于磨料的冲击磨削作用，表面变粗糙了，其结果有利于涂膜的附着，但如果粗糙度过大，则会引起局部涂膜过薄，导致涂膜过早失效。,国际标准化组织ISO/TC 35/SC 12 还专门制订了国际标准ISO 8503，用来评定喷射除锈后的钢材表面粗糙特征。,该标准由四个部分组成。,ISO 8503-1 ISO表面粗糙度比较样块的技术要求和定义。,ISO 8503-2 喷射清理后钢材表面粗糙度分级比较样块法。,ISO 8503-3 ISO基准样块的校验和表面粗糙度的测定方法显微镜调焦法。,ISO 8503-4 ISO基准样块的校验和表面粗糙度的测定方法触针法。,ISO比较样块各部分表
12、面粗糙度,参照ISO 8503，我国制订了相应的国家标准GB/T13288“涂装前 钢材表面粗糙度等级的评定（比较样块法）”。,表面粗糙度基准样块由四个具有不同粗糙度的部分组合而成，其值和误差分别如表所示。,表中G样块为喷射棱角砂类磨料而获得的表面粗糙特征的样块；S样块为喷射丸类磨料而获得的表面粗糙特征的样块。,表面粗糙度等级,标准将涂装前钢材表面经喷射清理形成的粗糙度分为“细级”、“中级”和“粗级”三个等级。,粗糙度低于“细级”的称作“细细级”，高于“粗级”的称作“粗粗级”。这两个延伸等级，工业上一般不使用。,表面粗糙度的评定方法,评定钢材表面粗糙度的步骤上 清除被测表面的浮灰和碎屑，根据所用磨料的类型选择比较样块G或S 的四个部分依次进行对比，必要时可使用放大倍数不大于7倍的放大镜观察，按上表所示的定义确定等级。,除上述方法外,还可直接采用数字式表面轮廓仪、腹膜带和弹簧 测微计或带有探针和千分尺的测量仪直接测量，或截取样块后用 显微镜直接观察，或研磨平整后计算磨平前后的差值。,表面粗糙度等级划分,
