生產技術及防蝕技術專題:13年後的熱浸鍍鋅與熔射2/4


熔射(thermal spray、arc spray、 Metallizing),又稱為噴銲、熱噴塗、溶射。熔射工法也有很久歷史,台灣早期僅利用火焰槍熔射於船舶配件、工具機滾輪、大型廣告架等,直到1998年自日本引進電弧式熔射 (俗稱常溫熔射) 技術,應用於台灣中油股份有限公司位於國道1號高速公路中沙大橋西側的濁水溪油管橋工程,以克服鍍鋅槽無法一次浸鍍單跨 70m寬3m高4m的鋼管桁架橋。該橋是先將鋼管裁切、預拱、加工經熱浸鍍鋅後於工地組合銲接,熔射則應用於該工程之銲道區。隨後,熔射工法逐漸被推廣說明而運用於新北環快一、二標鋼箱梁。


熔射與熱浸鍍鋅施工前須經前處理一樣,須將表面黑皮、銹層先行去除,否則會有附著性不佳、剝落、防蝕性不佳等現象。熔射作業過程為噴砂、熔射及封孔處理。熔射是利用電弧、電熱、高溫火焰將鋅線或鋅粉加溫融化後利用壓縮空氣直接噴覆於箱梁表面,故亦稱為「噴銲」,如圖二 所示。


新北環快箱梁是採用鋅線及鋁線(或兩條鋅鋁合金線)以電弧方式熔射,如圖三、四所示。由於熔射是利用熔融的鋅顆粒高速撞擊表面而相互堆積形成保護膜,所以顆粒堆積間一定會有孔隙產生,也是日後腐蝕破壞的途徑,所以熔射後一定須經封孔處理或油漆,以阻絕腐蝕途徑。


熱浸鍍鋅作業過程為脫脂、水洗、酸洗、水洗、助熔劑處理、熱浸鍍鋅及冷卻,是將鋅加熱至熔點以上形成液體狀後,再將前處理過的板梁浸入熔融鋅液中,板梁接觸鋅後鋅與鐵相互擴散於表面形成合金層,於板梁提出鋅液時附著鋅並形成鋅鐵合金與鋅的鍍鋅層,如圖五所示。鍍鋅層為液態金屬凝固而成,所以無孔隙存在以致影響日後的防蝕。圖六為板梁自熱浸鍍鋅槽提出時之情形。 


熱浸鍍鋅與熔射使用上之相互比較,如表二所示。


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圖二、熔射防護膜形成示意圖


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圖三、鋅線電弧熔射示意圖


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圖四、箱梁現場熔射情形


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圖五、熱浸鍍鋅層,鋅與鐵相互擴散形成合金層


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圖六、板梁熱浸鍍鋅情形


表二 熱浸鍍鋅與熔射比較

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原文出處:熱浸鍍鋅雜誌第54期




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