热喷涂技术在钢结构桥梁的防腐蚀应用(电镀与涂饰版).doc

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热喷涂技术在钢结构桥梁的防腐蚀领域的应用
李承宇1，王会阳1，晁兵2，倪雅2，李萍2，刘国彬2
（1中国矿业大学材料学院，徐州221008；2江苏中矿大正表面工程技术有限公司，徐州221008）
摘要：热喷涂层技术广泛用于钢结构桥梁的腐蚀防护领域，相关的研究涉及工艺、材料、检测等方面。本文简单介绍了国内外热喷涂层技术在钢结构桥梁上的应用，并就其复合涂层的特点做了论述，最后举例说明了这项技术在具体桥梁上的应用现状。
关键词：钢桥梁；防腐蚀；热喷涂；应用
ApplicationofThermalsprayingintheareaofsteelbridgesanti-corrosion
LiCheng-yu1,WangHui-yang1,ChaoBing2,NiYa2,LiPing2,LiuGuo-Bin2
(1SchoolofmaterialsscienceandtechnologyCUMT,Xuzhou221008;
2JiangsuCUMTDazhengsurfaceEngineeringTechnologyCo.Ltd,Xuzhou221008)
Abstract:ThetechnologyofThermalspraycoatingiswidelyusedinthefieldofcorrosionprotectionofsteelstructurebridges,relatedstudiesinvolvingtechnology,materials,testing,etc..Thispaperintroducesthethermalspraycoatingtechnologyapplicationsonthesteelbridgesinhomeandabroad,andthendiscussesthecharacteristicsofthecompositecoating.Atlastsomeexamplesofthistechnologyapplicationsonthestatusofthebridgearegiven.
Keywords:steelbridge;thermalspray;anti-corrosion;application
随着我国基础设施建设步伐的加快，我国桥梁的建设取得了飞速的发展，仅长江上就已建成几十座大桥。桥梁几乎都建在江河湖海之上或中心城市之中，桥梁承受着交变载荷和SO2、雨水、凝露、海水甚至台风等多种因素的影响，使桥梁的腐蚀防护问题已成一个重要的课题[1]。钢桥梁具有跨越能力大、强度高、建设速度快、施工期限短等特点[2]，被世界各国广泛采用。钢桥梁外表面直接暴露于所处区域的大气环境中，环境因素（如风雨、潮湿、大气污染等）和使用过程（如桥梁振动、承受动载和静载等）直接影响到钢结构的腐蚀进程，所以选择合适的重防腐配套体系，同时进行细致的涂装施工，才能保证涂层结构的长效防护[3]。
在20世纪20~30年代以前，欧洲和北美发达国家建造一些钢桥，因为当时防腐技术不能提供长久的腐蚀保护，这些钢桥投入运营后腐蚀严重，及时进行定期的刷油漆维护也不能获得满意的保护，只能将这些钢桥降级使用，或续建第二座桥，造成巨大的经济损失。世界上，好多地区都存在桥梁遭受严重腐蚀而出现严重事故的范例，美国俄亥俄州大桥使用40年后，在1967年突然断裂，导致46人丧生，调查表明，倒塌原因是大气腐蚀造成的应力腐蚀开裂[4]。腐蚀不仅浪费了大量的人力物力，也大大缩短了桥梁的使用年限。
桥梁钢结构的腐蚀防护日渐成为人们关注的课题，只有在设计建造的同时，对其进行有效的防腐保护，才能确保钢桥的长久寿命。热喷涂防腐蚀复合涂层技术作为钢桥梁长效防腐的有效方法，得到世界上大多数国家的认可[5,6,7]。
1国内外桥梁钢结构腐蚀防护技术
热喷涂技术经100年的发展至今，已具有多种多样功能的涂层类型和相应的喷涂方法，并以其独特的有点，在国民经济各部门（从航空航天、机械、动力、冶金、化工和石油、交通运输、铁道、轻工纺织、电子仪器以及建筑、水利等领域）获得广泛的应用[8]。
在欧洲和北美地区钢桥的防腐蚀发展过程是：20世纪40年代以前为油漆防腐为主；50~70年代为重防腐涂料防腐、热浸锌防腐、火焰喷涂防腐、电弧喷涂防腐并存，80年代后，随着电弧喷涂技术的不断发展，工艺的不断完善，电弧喷涂防腐与火焰喷涂相比涂层结合力高、生产效率高，因而得到了广泛的应用，初期大多为喷涂锌，现在电弧喷涂铝及锌铝合金日渐成为防腐蚀发展的趋势。
1.1英国钢桥梁防腐蚀热喷涂技术的应用
1939年，英国首次采用热喷涂锌涂层保护新建的威尔士Menai海峡大桥的钢链和部分钢结构，经过50年的使用，到1989年其钢铁基体仍然收到很好的保护[8]。苏格兰Quces