[发明专利]一种碳钢卡压管件的固态扩散表面防腐处理方法

说明书

本发明公开了一种碳钢卡压管件的固态扩散表面防腐处理方法，该表面防腐处理方法是一种固态扩散过程，即将工件包裹在惰性材料中，并加入包括但不限于以下的材料中：锌粉、铝粉、镍粉等，并放在封闭容器中进行加热到300～500℃，使锌、镍、铝等金属扩散进工件内部，从而在基体表层形成致密均匀的锌及其他合金与铁的金属间化合物涂层。在该涂层上，可以进行抛光、涂油、涂漆、喷塑、封闭剂或有机涂层等处理，能进一步提高涂层耐腐蚀性能，或装饰性能等，该生产加工是在隔热、密闭的容器中进行，热效率高，符合节能的要求，且整个过程不产生废水及烟尘，为绿色环保工艺。

技术领域

本发明涉及碳钢卡压管件的表面防腐处理方法，适用范围为通径15～300mm的碳钢卡压式管件。

背景技术

现有的碳钢卡压式管件表面防腐技术有电镀锌、电泳涂装漆、多元合金复合防腐涂层(专利号：CN102418831)，以上技术均为产品表面涂层，涂层与金属本体没有很好的结合力。卡压管件在压接安装过程中，与压接钳接触部位易发生涂层机械性损坏，从而导致涂层被破坏部位耐腐蚀性能下降，降低产品的使用寿命。

电镀锌卡压管件的工艺包括：管材——断料——平端——成型(包括管端成型、弯管、焊接等)——清洗——热处理——电镀锌。电镀锌是利用电解，在制件表面形成均匀、致密、结合良好的锌金属或锌合金沉积层的过程。

电镀锌工艺分为氰化物镀锌、锌酸盐镀锌、氯化物镀锌、硫酸盐镀锌。这些镀锌工艺均有较大的污染，耐盐雾腐蚀试验一般不超过100h。

电泳涂装漆卡压管件的工艺包括：管材——断料——平端——成型(包括管端成型、弯管、焊接等)——清洗——热处理——电泳涂装漆。电泳涂装是将具有导电性的被涂物浸在装满水稀释的浓度比较低的电泳涂料槽中作为阳极(或阴极)，在槽中另设置与其对应的阴极(或阳极)，在两极间接通直流电一段时间后，在被涂物表面沉积出均匀细密、不被水溶解涂膜的一种特殊的涂装方法。

鉴于现有工艺方法存在局限性，目前各方均积极致力于管件表面改性方面的前沿性研究包括气相沉积涂层、微弧氧化、离子注入金属铬和氮等、激光表面处理等，但以上技术尚不成熟，工艺和成本难为企业所接受，有些技术还正处于探索阶段，无法应用在工业生产中。在某些工作条件下，为防管件表面有机物燃烧产生毒性，要求管件耐腐蚀层为无机物，如飞机的操纵盘、座椅等部件，而目前大多数管件的表面改性层含有有机物，难以满足实际要求。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种碳钢卡压管件的固态扩散表面防腐处理方法，具体为：防腐层具有10～100um之间的厚度，防腐层与碳钢卡压管件材料本体为扩散冶金结合，防腐层均匀度较好，具有较高的硬度和结合力，能耐盐雾试验大于600h，一般大气环境下耐腐蚀超过30年。

该表面防腐处理方法是一种固态扩散过程，即将工件包裹在惰性材料中，并加入包括但不限于以下的材料中：锌粉、铝粉、镍粉等，并放在封闭容器中进行加热到300～500℃，使锌、镍、铝等金属扩散进工件内部，从而在基体表层形成致密均匀的锌及其他合金与铁的金属间化合物涂层。在该涂层上，可以进行涂油、涂漆、喷塑、封闭剂或有机涂层等处理，能进一步提高涂层耐腐蚀性能，或装饰性能等。

该生产加工是在隔热、密闭的容器中进行，热效率高，符合节能的要求，且整个过程不产生废水及烟尘，为绿色环保工艺。

卡压管件压接过程中，一般会破坏管件表面涂层，普通涂层被破坏后会露出基体金属后腐蚀，而固态扩散表面防腐处理工艺形成的镀层是合金与铁的金属间化合物，该扩散层具有一定的深度，被破坏的表面后，内部仍有较好的耐腐蚀性能：该方法依下列步骤进行：

a、对管件进行表面处理，采用除油剂清除工件表面的油污，如工件表面有黄锈则需要进行表面除锈处理；