[发明专利]一种热喷涂层弹条及其制备方法

说明书

本发明公开了一种热喷涂层弹条及其制备方法，弹条表面热喷涂涂层的结构从基体向上依次为：弹条钢筋基体、热处理后的热喷涂热喷涂层，其中热喷涂热喷涂层表面还可以有涂装涂层。其制备方法是将弹簧钢筋裁剪并表面清洁处理后，先采用滚动热喷涂作业形成热喷涂热喷涂层，然后将热喷涂后的弹条进行高温成型，经淬火、回火处理得到热喷涂层弹条产品。回火处理冷却后的弹条还可以对其表面的热喷涂热喷涂层进行涂装处理制备成新的热喷涂层弹条产品。本发明利用现有弹条生产工艺，在其高温成型前进行滚动热喷涂处理，工艺新颖、简便，产品制备成本增加很小，显著提高了弹条防护性能与耐久性，具有优异的经济与社会效益，推广前景良好。

技术领域

本发明涉及弹条生产制造技术，具体涉及一种热喷涂层弹条及其制备方法，属于轨道工程弹条制造技术领域。

背景技术

钢轨是铁路或轨道交通运行的承载载体，扣件是轨道结构的重要组成部分，扣件联接钢轨和轨枕，使其形成轨排，起到固定钢轨、限制钢轨纵向和横向位移、避免钢轨倾翻的作用，确保列车安全可靠运行，而其中弹条是扣件的重要组成部件。

扣件长期裸露在大气环境中，经受环境中各种腐蚀介质的侵蚀（如潮气、湿热、高温、酸雨、冰冻、灰尘、酸碱性化学物质、污染气体等），以及钢轨通过电流时产生的杂散电流的影响，极易引发锈蚀，导致损伤和毁坏。特别是恶劣腐蚀环境下（如沿海地区、酸雨地区和隧道内）钢轨及扣件面临的腐蚀问题更加严峻。腐蚀和损伤一旦发生，就会快速蔓延导致构件受损，危及钢轨结构稳定性，严重影响铁路运输安全。

根据高速铁路和普速铁路扣件标准TB/T3395-2015、Q/CR563、564、565- 2017，以及用户对弹条防锈性能的要求，现有弹条表面防腐处理方式在一定程度上起到了防锈保护作用，但存在的问题也非常明显：浸油防腐能力弱，耐腐蚀性1月左右；喷漆抗冲击和防紫外线差，耐老化能力弱，耐腐蚀性2年左右，生产过程中污染环境；电泳涂漆和静电喷涂抗冲击和防紫外线差，耐老化能力弱，耐腐蚀性3年左右；镀锌技术成本虽然高，但防护性好，存在的问题是镀锌层抗冲击差，工艺中氢脆现象影响弹条疲劳寿命和强度，生产过程热镀锌的高温还对弹条造成热损，而且各种镀锌工艺造成很大环境污染；达克罗耐腐蚀能力较强，但表层比较软，耐磨性和抗冲击性差，另外达克罗一道处理涂层太薄而两道处理成本大幅提高。电泳涂漆、静电喷涂等普通防护体系，因弹条运输碰撞，安装易遭到电动扳手、专用安装工具以及道砟的砸碰，导致破损后快速诱发锈蚀。

弹条由专用弹簧钢筋裁剪后高温加工成型，经淬火、回火及防腐处理后制成，其品种多且结构外形独特，弹条如果采用常规热喷涂技术处理显然将因损耗大必然造成加工成本大幅上升而导致市场、客户难以承受；另外，弹条工况对其表面涂层的力学性能也提出了极高要求，而常规热喷涂涂层的有关力学性能（如耐疲劳、耐磨损等）显然难以满足其弹条疲劳寿命的技术要求。

发明内容

本发明目的是提供一种热喷涂层弹条及其制备方法，结合现有弹条及其生产加工工艺，在弹条加热成型前，利用滚动热喷涂技术先在定尺裁剪准备制备弹条的弹簧钢筋表面初步形成铝或其合金材料热喷涂层，弹簧钢筋经过热成型加工工序制备成弹条过程中，预喷的铝或其合金材料热喷涂层经过高温处理形成最终的热喷涂层，高温处理后的热喷涂层理化性能显著改善，本发明解决了现有热喷涂层技术难以在弹条上有效应用面临的加工成本高、热喷涂层质量差的技术难题，也克服了现有弹条防腐技术存在的防护效果差、性价比低等问题。

本发明具体通过以下技术方案实现：一种热喷涂层弹条，包括弹条钢筋基体，在弹条钢筋基体表面设有热喷涂层；所述弹条钢筋基体表面清洁处理达到Sa3级要求。

所述热喷涂层厚度为120～200μm，且所述热喷涂层为铝层或者铝合金涂层。

作为本发明所述的一种热喷涂层弹条的优选方案：所述铝合金涂层为：铝镁合金或稀土铝合金或稀土铝镁合金。