防污防腐涂层用电弧喷涂药芯焊丝及其应用.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010380123.8 (22)申请日 2020.05.08 (71)申请人 哈尔滨工程大学烟台研究院 地址 264000 山东省烟台市经济技术开发 区长江路1号444室 (72)发明人 李海新姜风春杨振林高华兵 崔传禹董涛肖明颖 (74)专利代理机构 青岛华慧泽专利代理事务所 (普通合伙) 37247 代理人 马千会 (51)Int.Cl. C23C 4/131(2016.01) C23C 4/06(2016.01) (54)发明名称 一种防污防腐涂层用电弧喷涂药芯焊丝及。

2、 其应用 (57)摘要 本发明涉及材料表面改性技术领域， 具体涉 及一种防污防腐涂层用电弧喷涂药芯焊丝及其 应用。 一种防污防腐涂层用电弧喷涂药芯焊丝， 金属带外皮包裹合金粉， 所述的合金粉按重量份 比例包括： 锌粉030.0份、 铝粉030.0份、 氧化 亚铜粉30.080.0份。 本发明的药芯焊丝， 采用 电弧喷涂方法制备ZnAl-Cu2O复合涂层， 该涂层 兼具防污和防腐性能， 且涂层结合强度优良， 比 未做防污防腐涂层的材料海洋生物附着率明显 降低， 涂层耐腐蚀性强。 具有成本低、 效率高、 操 作简单、 寿命长等优点， 实现持久高效的防污防 腐目的， 具有广阔的应用前景。 权利要求书。

3、1页 说明书4页 CN 111593288 A 2020.08.28 CN 111593288 A 1.一种防污防腐涂层用电弧喷涂药芯焊丝， 金属带外皮包裹合金粉， 其特征在于， 所述 的合金粉按重量份比例包括： 锌粉030.0份、 铝粉030.0份、 氧化亚铜粉30.080.0份。 2.根据权利要求1所述的防污防腐涂层用电弧喷涂药芯焊丝， 其特征在于， 所述合金粉 的晶粒度为60160目。 3.根据权利要求1所述的防污防腐涂层用电弧喷涂药芯焊丝， 其特征在于， 所述的金属 带外皮为铝带、 锌带或锌铝合金带。 4.根据权利要求1-3任一项所述的防污防腐涂层用电弧喷涂药芯焊丝， 其特征在于， 所。

4、 述药芯焊丝的填充率为3035%。 5.根据权利要求1-3任一项所述的防污防腐涂层用电弧喷涂药芯焊丝， 其特征在于， 所 述药芯焊丝的直径1.62.0mm。 6.一种防污防腐涂层用电弧喷涂药芯焊丝的应用， 其特征在于， 该药芯焊丝用于在预 保护物体表面喷涂形成防污防腐涂层。 7.根据权利要求6所述的防污防腐涂层用电弧喷涂药芯焊丝的应用， 其特征在于， 所述 防污防腐涂层的厚度为0.51mm。 8.根据权利要求7所述的防污防腐涂层用电弧喷涂药芯焊丝的应用， 其特征在于， 所述 防污防腐涂层的喷涂方法包括： （1） 对预保护体表面进行喷砂粗化处理； （2） 电弧喷涂工艺参数为： 电压3038V； 。

5、电流100150A； 喷涂距离为140mm； 压缩空气 压力为0.8Mpa； （3） 在电弧喷涂过程中分多次喷涂， 每次喷涂厚度不超过100 m。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111593288 A 2 一种防污防腐涂层用电弧喷涂药芯焊丝及其应用 技术领域 0001 本发明涉及材料表面改性技术领域， 具体涉及一种防污防腐涂层用电弧喷涂药芯 焊丝及其应用。 背景技术 0002 海水是天然的腐蚀性电解质， 对金属具有冲刷腐蚀、 沉积腐蚀、 电偶腐蚀、 点蚀、 缝 隙腐蚀以及微生物腐蚀等多种腐蚀作用， 会造成船舶及海工结构材料的强度降低或局部破 损等， 影响安全性甚至造成严重的灾难， 显著缩短。

6、装备的服役寿命； 海洋生物污损会增加船 体表面的粗糙度、 造成船舶航行阻力增加， 航速下降， 还可破坏船体表面的防腐蚀涂层促进 船体腐蚀， 严重影响其快速性、 机动性和技术性能的发挥等。 据研究发现， 我国每年至少有 900亿元的经济损失由腐蚀造成， 海洋腐蚀的比例达到30%以上， 其中海洋材料腐蚀总量的 30%和海洋微生物附着相关。 因此， 为减少海洋腐蚀及污损带来的巨大经济损失， 研究海洋 环境中材料的防腐及防污技术极为重要。 0003 目前， 对于海洋工程材料的腐蚀问题， 通常采取选用耐蚀材料、 牺牲阳极阴极保 护、 涂覆防腐涂料等方法进行预防； 而对于防生物污损问题， 通常采用刷涂防污。

7、涂料的方 法， 避免海洋生物附着。 防腐涂料和防污涂料是两种截然不同的涂料类型， 需要将两种有机 结合， 形成防腐防污涂层体系， 该体系是船舶涂料中最为重要的体系。 但是由于防腐防污涂 料， 普遍存在机械强度不高， 寿命不长的问题， 难以满足实际需要。 而其他的喷涂工艺方法 制备防污防腐涂层时存在生产效率低、 不适应现场施工、 成本高等缺点。 发明内容 0004 针对目前防污防腐涂料普遍存在机械强度不高， 寿命不长的问题， 本发明提出一 种防污防腐涂层用电弧喷涂药芯焊丝及其应用， 显著提高防污防腐涂层使用寿命， 且此涂 层生产效率高， 成本低、 操作简单， 易于现场施工， 弥补其它喷涂方法制备。

8、防污防腐涂层时 存在的生产效率低、 不适应现场施工、 成本高等缺点。 0005 本发明解决其技术问题采用的技术方案是： 一种防污防腐涂层用电弧喷涂药芯焊 丝， 金属带外皮包裹合金粉， 所述的合金粉按重量份比例包括： 锌粉030.0份、 铝粉0 30.0份、 氧化亚铜粉30.080.0份。 0006 作为本发明的一种优选方式， 所述合金粉的晶粒度为60160目。 0007 作为本发明的一种优选方式， 所述的金属带外皮为铝带、 锌带或锌铝合金带。 0008 作为本发明的一种优选方式， 所述药芯焊丝的填充率为3035%。 0009 作为本发明进一步优选地， 所述药芯焊丝的直径1.62.0mm。 00。

9、10 本发明提供了一种防污防腐涂层用电弧喷涂药芯焊丝的应用， 该药芯焊丝用于在 预保护物体表面喷涂形成防污防腐涂层。 0011 进一步优选地， 所述防污防腐涂层的厚度为0.51mm。 0012 进一步优选地， 所述防污防腐涂层的喷涂方法包括： 说明书 1/4 页 3 CN 111593288 A 3 （1） 对预保护体表面进行喷砂粗化处理； （2） 电弧喷涂工艺参数为： 电压3038V； 电流100150A； 喷涂距离为140mm； 压缩空气 压力为0.8Mpa； （3） 在电弧喷涂过程中分多次喷涂， 每次喷涂厚度不超过100 m。 0013 本发明提供的防污防腐涂层用电弧喷涂药芯焊丝， 采用。

10、电弧喷涂方法制备ZnAl- Cu2O复合涂层， 该涂层兼具防污和防腐性能， 且涂层结合强度优良， 比未做防污防腐涂层的 材料海洋生物附着率明显降低， 耐腐蚀性强。 具有成本低、 效率高、 操作简单、 寿命长等优 点， 实现持久高效的防污防腐目的， 具有广阔的应用前景。 具体实施方式 0014 为了便于理解本发明， 下面结合具体实施例， 对本发明进行更详细的说明。 实施例 中给出了本发明较佳的实现形式。 但是， 本发明可以以许多不同的形式来实现， 并不限于本 说明书所描述的实施例。 相反地， 提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解 更加透彻全面。 0015 实施例1 本实施例提供的防污。

11、防腐涂层用电弧喷涂药芯焊丝， 采用锌铝合金 （锌 65%） 带外皮包裹合金粉， 合金粉按重量份比例包括： 锌粉10.0份、 铝粉5.0份、 氧化亚铜粉 80.0份。 0016 合金粉的晶粒度为80目。 药芯焊丝的填充率为30%。 药芯焊丝的直径2.0mm。 0017 利用本实施例的药芯焊丝， 在预保护物体表面喷涂防污防腐涂层， 具体方法为： （1） 对预保护体表面进行喷砂粗化处理； （2） 电弧喷涂工艺参数为： 电压35V； 电流145A； 喷涂距离为140mm； 压缩空气压力为 0.8MPa； （3） 在电弧喷涂过程中每次喷涂厚度不超过100 m, 分多次喷涂到1mm厚为止。 0018 实施。

12、例2 本实施例提供的防污防腐涂层用电弧喷涂药芯焊丝， 采用锌铝合金 （锌 65%） 带外皮包裹合金粉， 合金粉按重量份比例包括： 锌粉20.0份、 铝粉10.0份、 氧化亚铜粉 60.0份。 0019 合金粉的晶粒度为80目。 药芯焊丝的填充率为32%。 药芯焊丝的直径2.0mm。 0020 利用本实施例的药芯焊丝， 在预保护物体表面喷涂防污防腐涂层， 具体方法为： （1） 对预保护体表面进行喷砂粗化处理； （2） 电弧喷涂工艺参数为： 电压32V； 电流150A； 喷涂距离为140mm； 压缩空气压力为 0.8MPa； （3） 在电弧喷涂过程中每次喷涂厚度不超过100 m, 分多次喷涂到1m。

13、m厚为止。 0021 实施例3本实施例提供的防污防腐涂层用电弧喷涂药芯焊丝， 采用锌铝合金 （锌 65%） 带外皮包裹合金粉， 合金粉按重量份比例包括： 锌粉30.0份、 铝粉15.0份、 氧化亚铜粉 45.0份。 0022 合金粉的晶粒度为80目。 药芯焊丝的填充率为32%。 药芯焊丝的直径2.0mm。 0023 利用本实施例的药芯焊丝， 在预保护物体表面喷涂防污防腐涂层， 具体方法为： （1） 对预保护体表面进行喷砂粗化处理； （2） 电弧喷涂工艺参数为： 电压32V； 电流150A； 喷涂距离为140mm， 压缩空气压力为 说明书 2/4 页 4 CN 111593288 A 4 0.8。

14、MPa； （3） 在电弧喷涂过程中每次喷涂厚度不超过100 m, 分多次喷涂到1mm厚为止。 0024 实施例4本实施例提供的防污防腐涂层用电弧喷涂药芯焊丝， 采用锌带外皮包裹 合金粉， 合金粉按重量份比例包括： 铝粉30.0份、 氧化亚铜粉60.0份。 0025 合金粉的晶粒度为80目。 药芯焊丝的填充率为35%。 药芯焊丝的直径为2.0mm。 0026 本实施例防污防腐涂层喷涂工艺同实施例1、 2或3。 0027 实施例5本实施例提供的防污防腐涂层用电弧喷涂药芯焊丝， 采用锌带外皮包裹 合金粉， 合金粉按重量份比例包括： 锌粉5.0份、 铝粉30.0份、 氧化亚铜粉60.0份。 0028 。

15、合金粉的晶粒度为80目。 药芯焊丝的填充率为35%。 药芯焊丝的直径为2.0mm。 0029 本实施例防污防腐涂层喷涂工艺同实施例1、 2或3。 0030 实施例6本实施例提供的防污防腐涂层用电弧喷涂药芯焊丝， 采用铝带外皮包裹 合金粉， 合金粉按重量份比例包括： 锌粉30.0份、 氧化亚铜粉65.0份。 0031 合金粉的晶粒度为80目。 药芯焊丝的填充率为35%。 药芯焊丝的直径2.0mm。 0032 本实施例防污防腐涂层喷涂工艺同实施例1、 2或3。 0033 实施例7本实施例提供的防污防腐涂层用电弧喷涂药芯焊丝， 采用铝带外皮包裹 合金粉， 合金粉按重量份比例包括： 锌粉30.0份、 。

16、铝粉3份、 氧化亚铜粉62.0份。 0034 合金粉的晶粒度为80目。 药芯焊丝的填充率为35%。 药芯焊丝的直径为2.0mm。 0035 本实施例防污防腐涂层喷涂工艺同实施例1、 2或3。 0036 采用本发明实施例1-7的药芯焊丝， 电弧喷涂所制备的防污防腐涂层性能测试 涂层的结合强度： 按照热喷涂涂层结合强度测试标准检测， 标准编号： MH/T 3027- 2013； 腐蚀速率： 采用RCC-I型挂片试验装置进行静态条件下的挂片浸泡试验， 腐蚀介质为海 水， 试验温度为25， 试验1年。 腐蚀速率： 采用1年的腐蚀深度来表示， 单位为： mm/a； 海生物附着重量： 采用浅海区域挂片3个。

17、月， 单位面积上的海生物附着重量表示， 单位 为： g/m2。 0037 实施例1-7的试件均采用Q235钢。 对比例为无涂层Q235钢试件。 0038 表1 实施例1-7的药芯焊丝电弧喷涂所制备的防污防腐涂层性能测试结果 说明书 3/4 页 5 CN 111593288 A 5 从上表可以看出， 采用本发明的药芯焊丝电弧喷涂所制备的防污防腐涂层， 兼具防污 和防腐性能， 且涂层具有优异的结合强度， 与对比例相比， 海洋生物附着率明显降低， 耐腐 蚀性优良， 从而能延长被保护物体的寿命。 且此涂层生产效率高， 成本低、 操作简单， 易于现 场施工。 说明书 4/4 页 6 CN 111593288 A 6 。