鋼結構金屬表面機械噴射處理工藝與設備改進策略分析

龔華明

（湖北三江航天涂裝設備工程有限公司，湖北武漢 430000）

伴隨著建筑領域的不斷發展，防腐涂料是目前應用極為普遍的一種材料，可以將該項材料當成涂層材料應用于鋼結構中，以此增強鋼結構的抗腐蝕性能，避免外界因素對其產生不良影響。在鋼結構應用過程中，對于底漆提出了十分嚴格的要求，不同類型的底漆對于鋼結構提出的清潔度要求是不一樣的，應用涂層材料加以保護，有利于提升隔離效果，避免受到污染。氧化皮和銹劑等屬于鋼結構中的腐蝕物質，直接影響到鋼結構性能體現?；诖?，從鋼結構中采取涂層材料展開保護是未來鋼結構應用的一項重要環節，但是外界各項因素對于鋼結構涂層壽命有著直接性的影響，采取性能良好的處理技術，可以保持鋼結構的表面整潔性，延伸鋼結構的使用性能。機械噴射處理作為市場中應用十分普遍的一種處理技術，可以減少鋼結構表面的腐蝕程度，增強鋼結構的清潔性。其中，噴砂除銹和拋丸除銹是經常使用的噴射處理工藝。文章中專門論述了這兩項工藝的應用情況。

1 鋼結構加工過程中的設備改進及工藝改進問題

第一，應當正確認識到設備改進和工藝創新方面的作用。在鋼結構加工過程中，規范性的開展施工操作作業。施工人員正確認識到設備改進和工藝提升的必然性，從而對設備改進和工藝提升做出相應的行動，及時探究設備和加工工藝存在的各項問題，制定出完善的改進策略。因為鋼結構加工工程建設過程中，對于鋼結構加工工藝流程的實施和機械設備的操作都需要專業性的技術人員執行。所以務必加大技術人員從設備改進和工藝方面的宣傳教育力度。第二，制定獎懲策略。強化技術人員的責任意識，激發技術人員的自身潛能，讓技術工作人員和技術工人發展為鋼結構加工設備改進和工藝提升的主要人員，從而解決鋼結構加工期間的成本、質量和安全問題，最終實現工程建設可持續發展目標。

2 鋼結構金屬表面機械噴射處理工藝

噴砂除銹指的是磨料在壓縮空氣的作用下逐漸被吸入到管道內，經過氣流作用持續加速，一直到噴槍噴出磨料流為止。如此一來，磨料粒對底材表面產生了一定的沖擊效果，能夠達到除銹的目的，調整鋼材表面的粗糙度。噴丸除銹則是表現為鋼質磨料經過不斷旋轉的葉輪以合理的角度噴射到工件表面，進而對工件表面產生一定的沖擊效果，從而消除應力，調整鋼材表面的粗糙度。其中，鋼結構金屬表面機械噴射處理工藝的具體應用如下所示。

2.1 噴砂除銹

噴砂除銹指的是把具體的磨料放置于管道設備中，借助流通空氣保持磨料加速運行形成高速噴射束沖擊和切割鋼結構的表面，保持工件表面的清潔度以及不同的粗糙度，進一步改善工件表面的機械性能，以此達到良好的除銹效果。通過分析來看，空氣壓力和噴嘴是影響噴砂除銹的基本因素，空氣壓力與清潔效率呈現出正比關系。相關研究人員經過計算來看，如果空氣壓力是0.7 MPa 左右時產生的噴砂除銹效果將會更高，一旦空氣壓力升高，設備的噴射距離和較多的空氣將會影響到噴射除銹整體效果的體現，同時還會發生磨料受損現象。在空氣壓力比較低的狀態下，噴砂的力度和摩擦力隨之減少，整體除銹效果不佳?；诖?，應當加大空氣壓力的控制力度，使其符合標準要求。噴水的影響因素表現為噴嘴的口徑、內部孔的結構和噴嘴的材質，噴嘴口徑和清理效率呈正比，口徑越大的情況下，清理效率也會隨之提升。不過需要認識到的一方面是，口徑不可以超出14 mm，不然將不利于除銹質量的提高，按照空壓機的流量選擇符合要求的口徑噴嘴。在噴嘴磨損程度增大以后必須及時更換。噴砂距離通?？刂圃?00～300 mm 之間。噴嘴材質包含了鑄鐵、合金和陶瓷。其中，合金材料的應用效率極高，本身有著制作成本非常低而且噴灑效果良好的優勢，噴嘴材料包含了碳化硅、碳化硼等。既有著獨特的優勢，也有著相應的缺陷。一般情況下，碳化物材料應用在特定磨料時，損耗程度將會增多。比如氧化鋁和硅元素磨料，碳化鎢噴嘴對于磨料提出的要求非常高，碳化硅噴嘴強度高，可以展開長時間的高強度作業，整體噴嘴質量特別輕，是市場中應用極為普遍的噴嘴材料，而碳化硼材料無論是強度還是耐磨性都是特別高的，整體效果極佳，適合在市場環境中的所有模料中應用，但是成本非常高。應當按照噴嘴的規格、空壓設備的容量以及噴砂作業現場的環境選擇噴嘴材質，不同口徑的噴嘴所對應的參數也是不相同的。相關人員必須結合噴嘴的具體情況調整基本要點，明確各項參數。噴嘴的內孔結構非常多，其中就屬高速型噴嘴的除銹效果良好。

2.2 拋丸除銹

拋丸除銹指的是拋丸葉輪基于高速旋轉過程中形成的離心力和風力。當鋼砂流進葉輪時，被高速運轉的拋丸葉輪基于離心力作用下連續拋出，形成扇形流速，對鋼材表面產生了沖擊，起到了消除氧化皮和鐵銹的作用。使用拋丸除銹的方式預處理鋼材表面主要的工作要點是將鋼材表面的油污、氧化皮等多方面清理干凈。本身有著效率高、效果好的特征，不過一旦鋼鐵表面腐蝕現象十分嚴重，通常在拋丸除銹之前，使用動力工具將除銹過程中的電動刷進行除銹，然后進行拋丸處理，進而符合工件的工藝要求。拋丸除銹的特征表現為清理效率特別高，可以達到機械化操作的目的，應用專門的拋丸設備，不需要專門對大功率的空壓站加以設置?？墒庆`活性比較差，普遍受到場地因素的約束。在清理工件過程中，容易出現死角，設備結構整體操作十分復雜，容易受損的構件特別多，面臨著較高的維修費用。通常來講，是由鋼板預處理流水線自動完成工件表面預處理工作，運行過程中，需要添加相應比例的高差，動態性的監督和控制，拋丸的電機電流情況按照電流的變化加以調整和控制。預處理質量的高低與材料表面的砂量和時間有關。在鋼材預處理的過程中，包含了三大要素。第一項要素，鋼砂作用于鋼板表面的時間。主要是通過調整打砂的速度加以控制，但速度較慢，密度增大，相反的情況下則是變小。第二，拋丸量。單位時間內噴拋的砂量決定了打砂質量的提升，可以通過設備中的砂量調節閥加以控制。每一個拋砂葉輪每分鐘的拋砂量為300～350 kg。第三，選擇合理的磨料。磨料的選擇決定了鋼材預處理清潔度，粗糙度和密度的提升，可以按照實際情況組合應用鋼管和鋼絲頭?，F階段，市場中十分完善的流水線組成結構為電氣控制裝置、烘干系統、除塵設備等多方面。特征是連續性的拋丸處理、連續自動噴漆和烘干，生產效率特別高。并且拋丸可以上下對稱分布，作用力均勻，產生的清除效果極高，可以避免發生變形狀態。

3 金屬表面機械噴射處理設備的應用

噴砂設備和拋丸設備的應用原理不一樣。在具體操作過程中，采取的設備和系統也存在著明顯的差別。文章中主要分析了兩項噴射處理設備在具體應用過程中包含的各項設備。

3.1 噴砂設備的改進

噴砂機、噴砂系統、空壓設備、油水分離器等相關設備相互組合形成了噴壓設備、噴壓機。在鋼結構加工過程中，主要是以壓縮式噴砂機為主，有著較高的噴砂質量和效率。按照操作類型將壓縮式噴砂機劃分為遙控式和人工式兩方面，開放式噴砂系統是常見的噴砂系統。開放式噴砂系統有著明顯的特征優勢，表現為成本非常低，對于環境方面提出的要求低，整體效果良好，適合在大型鋼結構處理工作中有效應用。不過也具備相應的缺陷，比如磨料的回收利用率不高，對環境有著一定的污染?？諌涸O備在噴砂系統中的作用是采取壓縮空氣影響噴砂效果，空壓設備的壓縮能力決定了噴砂處理效果。油水分離器是噴砂系統中不可缺少的一項設備，能夠抑制油水對空氣質量產生的影響，避免環境污染。在應用噴砂設備過程中，普遍存在著故障隱患，比如噴砂機噴砂過程中不具備均勻性。對于該種現象，就需要合理的調整噴砂角度和噴砂距離，重點選擇性能良好的噴砂材料，禁止使用直徑大于噴嘴口徑1/3 的磨料。噴砂材料包含了多種類型，為了減少成本輸出，可以選擇成本十分合理的鐵砂材料。氣壓穩定性、噴砂速度、操作距離直接影響到了噴砂效率的提高，可以應用陽極氧化的方式對噴砂效果有效控制，提升生產效率。在噴砂除銹操作過程中，按照我國標準要求規范性操作，禁止應用我國明確禁止使用的磨料材料，依照設備的基本要求開展加工作業，避免因為操作不到位而發生安全隱患。

3.2 拋丸流水線結構設備

該項設備的操作原理是按照提前調整的速度經分丸裝置進入拋丸器的鋼丸，在葉輪作用下形成高速度，對材料表面展開除銹處理，經過拋丸以及吹丸除塵以后再進入噴漆房進行自動噴漆，然后進入烘房烘干。拋丸加速循環輸送裝置、室體等多項部件組合形成了拋丸設備。提升機、螺旋輸送機屬于拋丸處理以及循環輸送系統，能夠為拋丸器提供合格的鋼管以及合適的輸送量，從根本上提升鋼板的處理效果。除了以上論述的幾種部件之外，拋丸設備還包含了丸料凈化裝置和工件運載裝置。上下料裝置則是由電氣控制系統、上料裝置和下料裝置組合形成，與前輸送輥道以及下料輸送輥道相互組合形成一項完善的整體，進而提升上下料速度，達到生產效率全面提高的目的。

4 工藝和設備改進過程中的注意事項

鋼結構既可以使項目施工符合建筑標準的高度要求，同時還可以拓展建筑使用面積，強化建筑的安全性和耐久性。高層建筑鋼結構施工有著一定的系統性特征，機械噴射處理工藝和設備改進過程中需要明確注意的幾項要點如下。

4.1 認識到工藝改進的作用

金屬表面機械噴射處理工藝和設備改進過程中，相關人員務必加大對工藝和設備的重視程度。工藝是產品生產的一項基本依據，科學合理的工藝應當經過不斷實驗和設計加以確定，以此起到提升生產質量和生產效益的效果。只有操作人員和技術人員加大重視程度，才能夠讓操作人員和技術人員集中精力參與到設備和工藝改進方面，探究鋼結構加工設備以及工藝技術方面存在的各項問題，從而發揮出鋼結構機械設備和工藝的作用，避免不規范操作對鋼結構加工造成的不良影響，及時解決存在的問題，將鋼結構加工成本控制在合理范圍中，以此實現可持續發展目標。

4.2 工藝改進需要處于整個鋼結構加工階段

設備和工藝改進作業，必須處于鋼結構加工整個階段中，對設備和工藝的改進不止受限于鋼結構的加工過程，而是從生產前期階段到生產完成之后的整個生產環節。從磨料材料生產設備的選擇、加工方案的制定以及工藝的選定等多方面都必須加以完善，確保鋼結構加工過程中設備和工藝的改進與科學技術水平要求相符合。伴隨著科學技術的創新和改進，各種各樣的新型材料和設備被應用到了生產環節中，相關人員務必加大先進技術和設備的應用力度，體現出先進技術和設備的優勢。在具體生產過程中，因為各項設備的作用和效果不一樣，因此對于使用技術提出的要求也是不相同的，加工各個環節的連接性有利于提升生產效率。任何一方面機械設備的改進都決定了整個系統生產質量和生產效果的體現，設計人員不可以將鋼結構加工的改進集中于某個出現問題的階段，而是把工藝改進策略落實于鋼結構加工各個環節中，全面控制生產中的各項工序，實現控制協調統一的目的。鋼結構加工技術涉及到了切割和刨削加工技術、焊接和矯正技術等，每一項技術都有著標準的制作流程和控制方式。各項技術的全面應用能夠達到高效率生產鋼結構的目的。所以對設備和工藝的改進處于鋼結構加工整個過程是改進的一項基本要求。

4.3 依照技術規范改進設備

當前階段，應當按照設計規范進行鋼結構加工作業，鋼結構加工與工程使用質量提升有著密切的聯系，同時也決定了人民群眾的生命安全。設計人員務必全面重視鋼結構加工工作，按照相關的技術規范展開操作作業。

4.4 制定健全的安全施工措施

在高層結構施工期間，一般需要設置規范性的安全操作系統，目的是為了維護施工人員自身安全。安全操作系統一般可以避免技術人員發生操作不到位的現象，以此規避安全隱患的出現，而借助臨時措施能夠應對施工期間的突發性事件，以此從一定程度上推動高層建筑鋼結構施工作業的良好開展，確保整體安全性。

4.5 應對不良天氣狀況的措施

因為高層建筑施工期間經常受到氣候因素的影響，而且高層建筑施工期間面臨著較長的周期，基于層數較高的關系，普遍受到雷電因素的影響，這就需要提前制定出應對天氣狀況的方式和策略，施工單位提前和氣象站加以溝通，讓他們提供關于施工場地周圍的空氣濕度和風力等資料，結合獲取質量評估預防方式。

5 結語

從以上論述來看，鋼結構機械噴射處理能夠提升材料表面涂層質量，相關人員務必加強噴砂除銹技術和拋丸除銹技術要點的掌握程度，全面改進和完善技術以及操作工藝，提升鋼結構加工效率，為我國鋼結構加工行業開展奠定堅實的基礎。文章中全面分析和探究了鋼結構加工噴射處理工藝的具體應用情況，論述了需要注意的事項，進而為作業開展提供良好的參考依據。