表面工程技術論文

表面工程技術論文

　　表面工程技術是20世紀80年代世界十項關鍵技術之一，這是學習啦小編為大家整理的表面工程技術論文，僅供參考!

　　表面工程技術論文篇一

　　混凝土實體工程表面缺陷及修補技術

　　【摘 要】以1：2水泥砂漿、環氧膠泥、界面修補劑等為主要修補材料，針對混凝土蜂窩麻面、施工縫結合不好、缺棱掉角、砼板面不平整、砼保護層破壞或砼保護性能不良、砼收縮裂縫等缺陷進行修補和養護。

　　【關鍵詞】水泥砂漿;環氧膠泥;界面修補劑;修補;養護

　　1.混凝土表面麻面、露筋、蜂窩、孔洞

　　1.1現象

　　(1)砼表面局部缺漿粗糙，有許多小凹坑。

　　(2)結構內的主筋、副筋或箍筋外露。

　　(3)砼局部缺漿石子多，形成蜂窩狀的孔洞。

　　(4)砼結構內有空腔，局部無砼，蜂窩特別大。

　　1.2治理

　　(1)麻面部位用清水刷洗，充分濕潤后用界面修補劑拌以水泥攪拌均勻后抹平。

　　(2)將外露鋼筋上的砼和鐵銹清洗干凈，再用水泥砂漿(1：2比例)或界面修補劑抹壓平整。如露筋較深，應將薄弱砼剔除，清理干凈，用高一級的豆石砼搗實，認真養護。

　　(3)小蜂窩可先用水沖洗干凈，用1：2水泥砂漿修補;大蜂窩，先將松動的石子和突出顆粒剔除，并剔成喇叭口，然后用清水沖洗干凈濕透，再用高一級豆石砼搗實，認真養護。

　　(4)需要與設計單位共同研究制定補強方案，然后按批準后的方案進行處理。在處理梁中孔洞時，應在梁底用支撐支牢，然后再將孔洞處的不密實的砼鑿掉，要鑿成斜形，以便澆筑砼。用清水沖刷干凈，并保持濕潤72小時，然后用高一等級的豆石砼澆筑。在豆石砼中摻萬分之一用量的鋁粉。澆筑后加強養護。有時因孔洞大需支模板后才澆筑砼。

　　2.施工縫結合不好

　　2.1現象

　　施工縫處砼結合不好，有縫隙或夾有雜物，造成結構整體性不好。

　　2.2治理

　　(1)縫隙較細時，可用清水沖洗裂縫，充分濕潤后抹水泥漿。

　　(2)梁柱等在補強前，首先應搭設臨時支撐予以加固后方可進行剔鑿工作。清洗干凈，充分濕潤再灌筑高一等級的豆石砼，搗實并認真養護。

　　3.缺棱掉角

　　(1)現象：梁、板、柱、墻及洞口直角處，砼局部掉落，不規整，棱角有缺陷。

　　(2)治理：缺棱掉角較小時，用鋼絲刷刷該處，清水沖刷充分濕潤后，用1：2的水泥砂漿抹補齊正。對較大缺角，將不實的砼鑿除，用水沖刷干凈濕透，然后支模用高一等級的豆石砼補好，并加強養護。

　　4.砼板面不平整

　　4.1現象

　　砼板厚薄不一致，表面不平整，甚至有凹坑、腳印等。

　　4.2治理

　　局部不平整可用豆石砼或1：2水泥砂漿修補。

　　5.砼結構構件軸線位移

　　5.1現象

　　基礎、墻、梁、柱軸線的位移，以及預埋件等的位移超過允許偏差值。

　　5.2治理

　　(1)偏差值不影響結構施工質量要求時，可不處理;只需進行少量局部剔鑿和修補處理時，應適時整修。一般可用1：2或1：2.5水泥砂漿或提高一等級的豆石砼進行修補。

　　(2)偏差值影響結構施工質量要求時，應會同有關部門研究處理方案后，再進行處理。

　　6.砼柱、墻、梁的外形偏差、表面平整差

　　6.1現象

　　柱、墻、梁等砼外形豎向偏差、表面平整超過允許偏差值。

　　6.2治理

　　(1)偏差值較小，不影響結構工程施工質量時，一般可不處理;如只需少量剔除，就可滿足裝飾施工質量時，一般可在裝飾前進行處理。

　　(2)豎向偏差值超過允許值較大，影響結構工程質量要求時，應在拆模后，把偏差值較大的砼剔除，返工重做。

　　7.砼強度偏低、勻質性差

　　7.1現象

　　(1)同批砼試塊的抗壓強度的平均值低于0.85或0.90設計強度等級。

　　(2)同批砼中最低一組試塊強度值低于0.9設計強度等級。

　　(3)同批砼中個別試塊強度值過高過低，出現異常。

　　(4)冬期施工時，同條件養護試塊達不到冬施方案預期的拆模或拆除保溫時的強度要求。

　　7.2治理

　　(1)當試壓結果與要求相差懸殊時，或試塊合格而對砼結構實際強度有懷疑，或有試塊丟失、編號搞亂、忘記制作試塊等情況，可采用回彈儀、超聲波等方法來測定砼的強度。

　　(2)如砼強度不合格，可從砼結構中鑿取試塊，仔細摩平，通過試驗機測定砼的實際強度。鑿取的試塊要具有代表性，且不影響結構使用和安全。

　　(3)當砼強度偏低，不能滿足要求時，可按實際強度校核結構的安全度，并經有關設計單位研究提出處理方案，如推遲承受荷載的時間，減小荷載值或采取加固補強措施。

　　(4)冬期施工，如發現早期砼強度增長太慢，應及時采取加強保溫以及采取通蒸氣、熱砂、電熱毯覆蓋加溫或生火爐加溫等措施。

　　8.砼保護層破壞或砼保護性能不良

　　8.1現象

　　當結構的保護層砼遭破壞或保護性能不良時，鋼筋會銹蝕、鐵銹膨脹導致砼開裂。

　　8.2治理

　　(1)砼裂縫可用環氧樹脂灌縫。

　　(2)對已銹蝕的鋼筋，應清除鐵銹，鑿除與鋼筋結合不良的砼，用清水沖刷干凈充分濕潤后，用高一等級的豆石砼填實，加強養護。

　　(3)大面積鋼筋銹蝕引起砼裂縫，應與設計單位研究制定處理方案，經批準后再行處理。

　　9.砼收縮裂縫

　　9.1現象

　　裂紋多在于新澆或暴露于空氣中的結構構件表面出現，有素態收縮、沉陷收縮、干燥收縮、碳化收縮、凝結收縮等收縮裂縫，這種裂縫不深也不寬。

　　9.2治理

　　(1)如砼仍有塑性，可采取壓抹一遍或重新振搗的辦法，并加強養護。 　　(2)如砼已硬化，可向裂縫內散入干水泥粉，然后加水潤濕，或在表面抹薄層水泥砂漿。

　　(3)也可在裂縫表面涂環氧膠泥或粘貼環氧玻璃布進行封閉處理。

　　10.砼溫度裂縫

　　10.1現象

　　溫度裂縫走向無規律，大面積結構溫度裂縫往往是縱橫交錯;梁板類溫度裂縫多平行于短邊。貫穿的溫度裂縫，一般與短邊平行或接近平行。裂縫寬度一般在0.5mm以下。表面溫度裂縫多在施工期間出現，貫穿的溫度裂縫在澆筑經2～3個月或更長時間發生，縫寬是冬季寬夏季變細。沿截面高度，裂縫呈上寬下窄多數，個別也有下寬上窄，遇頂部和底部配筋較多的結構，也有中間寬兩端窄的梭形裂縫。

　　10.2治理

　　對表面裂縫，可采取涂兩遍環氧膠泥或貼環氧玻璃布，以及抹、噴水泥砂漿等方法進行表面封閉處理。對防水防滲的結構，大于0.1mm寬度的貫穿性裂縫，采用灌水泥漿或環氧漿液進行裂縫修補，或者灌漿與表面封閉同時采用。小于0.1mm的裂縫，可不處理或只作表面處理。

　　11.砼沉陷裂縫

　　11.1現象

　　沉陷裂縫多屬深度或貫穿性裂縫，有的上部，有的在下部，一般與地面垂直或呈30°～45° 角方向發展。較大的貫穿性沉陷裂縫，往往上下或左右有一定的錯距，裂縫寬度與荷載大小及不均勻沉降值有關，而與溫度變化關系不大。

　　11.2治理

　　會同設計等有關部門對結構進行適當的加固處理。

　　12.砼張抗裂縫

　　12.1現象

　　常在預應力大型屋面板、墻板、槽形板的上表面或端頭出現裂縫。預應力吊車梁、桁架等多在端頭出現裂縫。板面多為橫向裂縫，在板角部位呈45°角度;端橫肋靠近縱肋部位的裂縫，基本平行于肋高;縱肋端頭裂縫呈斜向。此外，預應力吊車梁、桁架等構件的端頭錨固區，常出現沿預應力筋方向的縱向裂縫，并斷續延伸一定長度，矩形梁有時貫通全梁。桁架端頭有時還出現垂直裂縫，其中拱形桁架上弦往往產生橫向裂縫。

　　12.2治理

　　輕微的張拉裂縫，可不作任何處理或采取涂刷環氧膠泥、粘貼環氧玻璃布等方法進行封閉處理。嚴重的裂縫將明顯降低結構剛度，采取預應力加固或用鋼筋砼圍套、鋼套箍等方法處理。

　　13.砼化學裂縫

　　13.1現象

　　(1)在梁、柱表面與鋼筋平行的縱向裂縫;板式構件的板底沿鋼筋位置出現裂縫，縫隙中還夾有斑黃色銹跡。

　　(2)砼表面呈現塊狀崩裂，裂縫無規律性。

　　(3)在澆筑砼后半年或更長時間發生不規則的崩裂，裂縫呈大網格狀，中心突起，向四周擴散。

　　(4)在澆筑砼后兩個月左右出現大小不等的園形或類園形崩裂、剝落，類似“出豆子”，內有白黃色顆粒。

　　13.2治理

　　鋼筋銹蝕膨脹裂縫，應鑿除主筋周圍含鹽砼，鐵銹用噴砂法清除，然后用噴漿或加圍套方法修補。

　　14.砼凍脹裂縫

　　14.1現象

　　在結構構件表面沿主筋、箍筋方向出現寬窄不一的裂縫，深度一般到主筋。后張法應力構件，沿預應力筋孔道方向出現縱向裂縫。

　　14.2治理

　　對一般裂縫可用環氧膠泥封閉;對較寬較深裂縫，用環氧砂漿補縫或再加貼環氧玻璃布處理;對較嚴重的裂縫，將剝落疏松砼鑿去，加焊鋼絲后，再重新澆筑一層細石砼并加強養護。

　　15.砼構件制作、運輸、安裝裂縫

　　15.1現象

　　砼結構構件在制作、起模、運輸、拼裝、堆放、吊裝過程中，產生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深進或貫穿的各種裂縫，特別是細長薄壁結構構件更容易開裂。裂縫的深度、部位和走向都隨產生的原因而異，裂縫寬度、深度和長度不一，無規律性。

　　15.2治理

　　縱向裂縫一般可采取水泥漿或環氧膠泥進行修補，當裂縫較寬，應先沿裂縫鑿成八字形凹槽，再用水泥砂漿或環氧膠泥嵌補。構件邊角縱向裂縫處的松散砼應剔除，然后用水泥砂漿或細石砼修補。對于表面較細的橫向裂縫，可先將裂縫處清洗干凈，等干燥后用環氧膠泥進行表面涂刷或粘貼環氧玻璃布封閉。當裂縫較深時，采用灌注環氧或甲凝漿液、包鋼絲網水泥或鋼板套箍等方法處理。裂縫貫穿整個斷面的構件，應與設計單位研究處理方案，待批準后再行處理。

　　【參考文獻】

　　[1]蔣正武，龍廣成，孫振平.混凝土修補技術標準.化學工業出版社，2010.

　　[2]李昕，陳翠仙.混凝土結構裂縫常見的修補方法.

　　[3]盧經揚.建筑材料與檢測.中國建筑工業出版社，2010.

　　[4]韋琴.建筑材料試驗手冊.建筑工業出版社，2011.

　　表面工程技術論文篇二

　　表面工程技術的發展與應用

　　摘要：表面工程是由多個學科交叉、綜合、復合，以系統為特色，逐步發展起來的新興學科。它以“表面”及“界面”為研究核心，在有關學科理論的基礎上，根據材料表面的失效機制，以應用各種表面技術及其復合表面技術為特點，逐步形成了與其他學科密切相關的表面工程基礎理論。本文主要分析了表面工程技術在電站中的應用與發展。

　　關鍵詞：表面工程;技術發展;應用;

　　表面工程是經表面預處理后，通過表面涂覆、表面改性或多種表面工程技術復合處理，改變物體表面或非金屬表面的形態、化學成分、組織結構和應力狀態等，以獲得所需要表面性能的系統工程。

　　一、表面工程技術的重要性

　　1.材料的疲勞斷裂、磨損、腐蝕、氧化、燒損以及輻射損傷等。一般都是從表面開始的，由此帶來的破壞和損失也是很驚人的。據世界摩擦學會統計，摩擦損失了世界性一次能源的1/3―1/2，據有關資料介紹，磨損給工業國家帶來的損失可達國民生產總值的2%-8%。我國機械工業每年所用的鋼材，約有一半是消耗在備件的生產上，而備件中的大部分是由于磨損壽命不高而失效的。

　　2.隨著經濟和科學技術的迅速發展，人們對各種產品抵御環境作用的能力和長期運行的可靠性、穩定性提出了越來越高的要求。在許多情況下，構件、零部件和元器件的性能和質量主要取決于材料的表面性能和質量。例如：由于表面工程技術有了很大的改進，材料表面成分和結構可得到嚴格的控制，同時又能進行高精度的微細加工，因而許多電子元器件不僅可做得越來越小，大大縮小了產品的體積和減輕了質量，而且生產的重復性、成品率和產品可靠性、穩定性都獲得顯著提高。

　　4.許多產品的性能主要取決于表面的特性和狀態，而表面(層)很薄，用材少，因此表面技術可大幅度節材、節能、節省資源。

　　5.應用表面工程技術，有可能在廣闊的領域中生產各種新材料和新器件。目前表面技術已在制備高(臨界溫度)、超導膜、金剛石膜、納米鍍層膜、納米粉末、納米晶體材料、多孔硅、碳-6O等新型材料上起著關鍵作用。同時也是許多光學、光電子、微電子、磁性、量子、熱工、聲學、化學、生物等功能器件的研究和生產上最重要的基礎之一。

　　二、表面工程技術在鋼結構工程的應用

　　1.激光表面處理。激光表面處理技術是把傳統的表面處理與焊接技術相結合的一門新技術，與其它傳統的表面工藝和熱噴涂等相比，突出特點在于能夠得到其它表面工程技術很難達到或不能達到的效果。激光處理主要有以下幾種工藝。

　　(1)激光相變硬化。用高能激光束掃過可硬化材料表面，使表面溫度達到相變點以上，當激光束移開后，表面由于快速冷卻而硬化。對一選定鋼種，激光加熱區域的組織主要取決于該區域達到的最高溫度和此溫度停留時間。研究表明：該工藝是改善高碳鋼和鑄鐵耐磨性的有效方法。

　　(2)激光沖擊硬化。高功率、短脈沖強激光和材料相互作用，在表面形成高壓應力沖擊波，當沖擊波峰值壓力超過被沖擊金屬材料的動態屈服強度時，金屬材料表層發生塑性變形，形成的殘余應力為壓應力的冷硬層，其微觀上表現為高密度位錯和共格細化等。該工藝能改善金屬材料的力學性能，特別是抗疲勞斷裂性能。在提高抗疲勞斷裂性能方面，可完全取代噴丸處理。

　　(3)激光表面熔覆。用一定功率激光掃描工件表面涂覆材料，使其熔化形成功能結合層。可獲得較厚的覆層，易實現濟上和覆層質量都優于傳統的堆焊和熱噴涂工藝。適用于局部易磨損、沖擊、剝蝕、氧化腐蝕及要求特殊性能(局部光敏、熱敏等)的零部件。

　　(4)激光表面合金化。與激光表面熔覆類似，不同的是激光功率更大一些，基體表面熔化與合金充分混合形成堆焊層。由于合金元素完全熔于表層，薄層成分均勻，對開裂和剝落等傾向不敏感。稀釋率比激光表面熔覆要高。

　　(5)發展。第一，合金化熔覆材料的研究。利用激光的快速加熱和冷卻可以在非平衡態的情況下制出不受常規相圖限制的新合金，乃至性能優異的非晶體。而現在的激光熔覆材料大部分是沿用熱噴涂材料，不能充分發揮激光處理的特性。第二，建立適當的數學模型。激光和材料的交互作用是一個非常復雜的過程，建模尚處于試驗和近似階段。建立正確反映激光和材料交互作用及基體的熱傳導模型，對于實施現場控制，制定工藝參數都很有幫助。

　　2.焊接技術。堆焊在使基體表面獲得耐磨性能的同時，覆層材料與基體形成牢固的冶金結合，因此，在一些要求表面不僅具有抗磨、抗蝕等性能而且還需承受強載荷作用的條件下，堆焊具有絕對優勢。

　　(1)堆焊方法。采用每種堆焊方法都希望獲得盡可能小的稀釋率、好的堆焊層質量和經濟效益。近年來堆焊工藝方法都是圍繞“優質、高效、低稀釋率”來進行的。埋弧焊是應用最廣泛的堆焊方法。焊材從最初的單絲發展到多絲、帶極。焊機也從單機頭到多機頭。熔敷效率從單絲的4.5-11.3kg/h提高到多帶極堆焊的22-68kg/h，而稀釋率則由30%-60%降到10%-25%。

　　(2)堆焊材料。按使用形式可分為焊絲、焊帶、焊條、焊劑等。焊條堆焊適用于工作量比較小或用其他自動化焊接方法難以處理的場合。堆焊質量依賴焊工的水平，質量不穩定。由于我國自動化水平比較低，焊條堆焊占的比重不大。與焊條相比，利用焊絲、焊帶堆焊可獲得較高的工作效率，穩定的質量，焊材的消耗量也低。藥芯焊絲近幾年發展很快，具有合金成分自由可調、燃弧穩定、經濟高效等優點，尤其適合硬度高、冷作硬化嚴重、軋制拉拔困難的合金材料的堆焊。

　　3.在鋼結構構件噴涂方面，我國已利用噴焊技術解決了油泵柱塞、閥門等的耐磨問題。上海電力學院對寶鋼電廠進口設備上的大型閥桿、石洞口一廠的給水泵大軸、吳涇熱電廠磨煤機大軸進行了噴熔和噴涂修補，使廢舊的部件重新投入使用。總的來看，國內在熱噴涂材料及工藝研究方面取得了很多成果，如在設備方面，國內已研制成功適于大型零部件的等離子噴涂整套設備和電弧噴涂設備，等離子粉末噴涂技術應用于修復、強化汽車零部件，使其壽命提高了4-10倍，用于耐磨、熱障、密封、高溫、防腐等多種陶瓷材料的噴涂工藝技術已基本解決。

　　三、開拓表面工程，迎接新世紀的挑戰

　　目前，許多發達國家都在努力研究和應用各種提高零件表面性能的新技術、新工藝，使得諸多表面工程技術不僅成為了先進制造技術中的重要工藝方法，而且在設備的技術改造和維修方面發揮了重要作用。我國的表面工程在過去的十幾年中，已獲得了重大發展，在國民經濟中發揮了重要作用。在研究水平與規模方面，可與國際水平相比，并有自己的獨創和特色，在重大工程中的部分應用已達到國際先進水平。

　　隨著表面工程學科和技術的發展及其向現實生產力的轉化，各種表面工程技術將促進我國先進制造技術的發展，并有力地推動產品制造和設備維修技術的進步，從而全面提高我國經濟增長質量和我國產品在國際市場上的競爭能力，并建立起具有我國特色的表面工程學科體系。

　　參考文獻：

　　[1]蔣百靈，文曉斌，欒亞，等.非平衡度和閉合狀態對磁控濺射離子鍍過程的影響[J].材料熱處理學報，2009，3O(2)：1 15―120.

　　[2]李茂林.我國金屬耐磨材料的發展和應用[J].鑄造，2010，(9)：525―529.

　　[3]馬世寧，畢志夫，王保田.表面工程，2008，(4)：7)10