本發明涉及金屬表面處理技術領域，尤其涉及一種耐候鋼的表面處理方法。

　　背景技術：

　　從20世紀開始，人們就已知道在鋼中添加少量cu即可提高鋼的耐蝕性能。1910～1911年，美國有兩家公司開始出售含銅的鋼；1916年，由美國材料試驗協會對260種試驗用鋼在工業地帶、鄉村地帶和海岸地帶進行了最早的鋼鐵材料大氣暴曬試驗，試驗結果表明cu、p對耐大氣腐蝕有顯著效果。1920年，美國鋼鐵公司開始大規模的研究鋼的耐大氣腐蝕規律，用3萬片試樣在不同環境下的四個地區進行大氣暴曬試驗，發現cu、p、cr、ni元素適量組合，可獲得優良的耐大氣腐蝕性，并在1933年作為專利和商用鋼在市場上出售，這就是目前世界上廣泛應用的corten(a型10cupcrni)鋼。cortena鋼的屈服強度為345mpa，缺口韌性高，焊接性能好，在美國曾經進行過的為期15年的大氣暴曬試驗，腐蝕率僅為0.0025mm·a-1，而低碳鋼為0.05mm·a-1，在英國進行的暴曬試驗結果是：前5年腐蝕率corten鋼為0.0027mm·a-1，碳鋼為0.135mm·a-1，后9年corten鋼為0.0023mm·a-1，碳鋼為0.125mm·a-1，可見corten鋼的耐大氣腐蝕性是碳鋼的3～8倍，可以不加保護層，裸露使用。因此，耐候鋼得以發展和推廣。

　　耐候鋼在和普通碳鋼大致相同的條件下，容易加工，能夠焊接，也可以和普碳鋼一樣的涂裝使用，然而耐候鋼有裸露使用的獨特優點。雖然以裸露狀態使用是最經濟實用的方法，但是耐候鋼在裸露使用上尚存在問題：一是耐候鋼在初期使用與普通碳素鋼一樣產生紅銹，影響美觀；二是生成穩定銹層時間長；三是在海邊和鹽湖地區由于大氣中鹽含量超過0.05mdd[nacl0.05mg/(dm2·d)]，即高鹽分環境中，生成穩定銹層很困難。

　　且我國耐候鋼發展較晚，生產廠家主要有武鋼、鞍鋼、攀鋼、寶鋼和濟鋼等。1965年前后，武鋼利用其鐵礦中含cu，首先在國內進行耐大氣腐蝕的含cu低合金鋼的研究、開發工作。1965年，隨著經濟發展的需要，各鋼鐵企業開始重視并大規模的研究、開發耐大氣腐蝕用鋼，研制出多種耐候鋼如09cuptire、p-v系、p-re系及p-nb-re系等耐候鋼。1978年以后仿制了國外耐候鋼號，采用了cu、ni等合金元素。目前使用的耐候鋼主要是仿cortena、cortenb的cu-p系和cu-p-cr-ni系耐候鋼。但是，仍存在耐候鋼紅銹影響美觀、生成穩定銹層的周期過長并且在海邊和鹽湖地區耐候鋼的耐腐蝕性嚴重受限等問題。

　　為解決上述問題，各界研究人員均對耐候鋼進行了研究，包括對耐候鋼成分、制備工藝的改進，又或者對耐候鋼進行特殊化的表面處理等各個方面。

　　如veleval,maldonadol.classificationofatmosphericcorrosivityinhumidtropicalclimates[j].britishcorrosionjournal,1998,33(1):53-58.認為：銅在耐候鋼表面銹層中的二次析出以及銅與基體之間的陽極接觸形成無數個微小的原電池，使得基體發生鈍化，從而形成保護性的致密銹層；或者說銅在基體和銹層之間形成以銅氧化物，形成以銅氧化物為主要成分的連續致密氧化隔離層，隔離層與基體結合良好并能夠隔絕氧氣并減緩腐蝕區域的陽極區和陰極區的電子遷移，延緩腐蝕。

　　又如misawat,asamik,hashimotok,etal.cheminformabstract:themechanismofatmosphericrustingandtheprotectiveamorphousrustonlowalloysteel[j].chemischerinformationsdienst,1974,5(4):279-289.認為：銹層中的主要成分α-feooh和γ-feooh存在顯著的區別，其中α-feooh具有良好的防腐蝕效果，能夠阻止腐蝕性介質如o2等滲透，而γ-feooh則不具備保護效果，但謝穎,李瑛,孫挺,etal.原位生長的純γ-feooh和α-feooh銹膜對q235鋼保護性能的研究[j].科學通報,2008(23):18-25.卻通過研究發現：單純的γ-feooh和α-feooh均無保護效果，無法實現提高鋼材耐蝕性的目的，反而會進一步促進鋼材的腐蝕。

　　但對于如何快速形成或預形成具有良好保護效果的穩定銹層，目前仍無相關文獻記載。

　　技術實現要素：

　　為解決現有的耐候鋼穩定銹層生成所需的時間較長，且在高鹽分環境中，穩定銹層的生成難度進一步增大，甚至穩定銹層在高鹽分環境中，容易在氯離子的作用下產生受損、被破壞的問題，導致現有的耐候鋼的使用效果有限，尤其在如海邊、鹽湖地區等高鹽分環境中使用效果極為有限等問題，本發明提供了一種耐候鋼的表面處理方法。本發明的目的在于：一、快速有效地在耐候鋼表面形成保護性氧化膜；二、所形成的氧化膜具有阻擋腐蝕介質滲透和電子遷移的效果；三、所形成的氧化膜能夠在高鹽分環境中保持良好的化學和結構穩定性，提高耐候鋼在高鹽分環境中的耐腐蝕性能。

　　為實現上述目的，本發明采用以下技術方案。

　　一種耐候鋼的表面處理方法，

　　所述方法包括以下步驟：

　　1)在經過預處理的耐候鋼表面刷涂涂料并固化形成涂料層；

　　2)對涂料層進行分步激光氧化處理，即完成對耐候鋼的表面處理。

　　涂料保護法是現有提高耐候鋼性能的常見方法之一，根據涂料的選用不同，會產生不同的效果，如現有的樹脂/磷酸鹽/鉻酸鹽/鐵磁粉/鐵銹粉體系的涂料，是一種常見的鉻系涂料，能夠有效提高耐候鋼的耐腐蝕性能，但是其會產生較大的污染，因此本申請選用的涂料為無鉻的含銅含錳涂料，通過涂料中的銅和錳產生的協同作用形成阻擋電子遷移的復合氧化物結構，進一步的，選用激光氧化處理的方式，使固化后的涂料層快速形成保護性的氧化膜，通過涂料中的成分和基體耐候鋼成分形成復合，此外本發明采用分步氧化，形成多種氧化膜結構，通過復合氧化膜進一步強化耐候鋼的抗腐蝕性。

　　作為優選，

　　步驟1)中：

　　所述預處理包括表面磨光；

　　所述表面磨光將耐候鋼表面處理至ra≤20μm。

　　預處理包括但不僅限于常規的除油、除銹、拋光等工藝中的任意一種或多種，但由于本發明方案需要進行涂覆涂料，若表面粗糙度過大容易導致涂層和耐候鋼基體之間產生氣泡，因此必須要進行表面磨光處理，確保耐候鋼表面粗糙度較小，較少氣泡的產生，提高涂層和耐候鋼基體的結合緊密度。

　　作為優選，

　　步驟1)中所述涂料組分為：

　　磷酸鹽11.0～16.0wt％、2.4～4.8wt％mn3o4、3.5～6.0wt％fe3o4、1.5～3.0wt％cu、1.6～4.2wt％氧化亞銅或亞銅鹽和62～68wt％fe2o3，余量為成膜劑。

　　上述涂料是經過優選和改良的特殊銅錳系涂料，涂料中：

　　磷酸鹽的作用主要用以調節水和氧的滲透，提高隔絕氧和水的性能，提高耐候鋼在高濕度條件下的耐腐蝕性能，并且其有利于對整體涂料的酸堿度進行調控，還能夠促進涂料固化；

　　mn3o4、cu和cu+之間產生良好的協同配合效果，首先四氧化三錳能夠被氧化形成四價錳氧化物，并且由于本發明中采用激光氧化處理，激光產生的瞬間超高溫能夠使得四氧化三錳氧化后所形成的二氧化錳為扭曲的四方晶系尖晶石結構，該結構的二氧化錳結晶為斜尖晶石型體心立方晶格，晶格單位為mn4mn8o16，是最穩定的二氧化錳結構形態，相較于常規的二氧化錳結晶，該結構更加穩定、所形成的氧化物連續性更強，并且在該過程中由于四氧化三錳的轉化速率更快，cu和cu+的尚未完全氧化形成二價銅，所殘留的一價銅離子會以固溶摻雜的形式摻雜在二氧化錳中，形成缺陷型氧化物，該種摻雜能夠有效抑制二氧化錳被進一步氧化，并且進一步形成致密性更高的錳銅復合氧化物，進一步能夠實現阻擋腐蝕介質的效果，并且摻雜后的錳銅復合氧化物能夠進一步產生阻止電子遷移的效果，抑制電化學腐蝕的發生；四氧化三鐵的使用主要是為了調節界面電化學電位，同樣起到一定抑制電化學腐蝕的效果；三氧化二鐵容易進一步形成α-feooh相，形成配合其余成分具有良好的耐腐蝕效果；

　　成膜劑的添加使用促進涂層均勻形成。

　　作為優選，

　　所述磷酸鹽為鈉、鉀和銨的正磷酸鹽中的任意一種或多種；

　　所述成膜劑為二硫代磷酸二乙酯。

　　上述磷酸鹽均為正磷酸鹽，其具有良好的穩定體系ph值的效果；

　　二硫代磷酸二乙酯作為成膜劑與常規意義上的成膜劑不同，其成膜機理在于對耐候鋼基體的腐蝕，形成一個吸附膜，即其對耐候鋼表面形成腐蝕，在涂料涂覆在耐候鋼表面后進行腐蝕，增大耐候鋼的表面粗糙度，此時表面粗糙度的增大并不會形成氣泡，反而會易于涂層與基體的結合，提高結合強度。

　　作為優選，

　　步驟2)中所述分步激光氧化處理依次為底層低壓快掃氧化步驟和表層低壓慢掃氧化步驟。

　　底層低壓快掃氧化步驟主要用以深度結合耐候鋼基體與涂層，形成較厚的連續氧化層，該層氧化物晶界以及表面均形成銅、錳等元素析出，進一步進行表層低壓慢掃氧化，使得初步形成的連續氧化層表面內的析出元素進一步氧化形成致密的氧化層，起到良好的保護效果。

　　作為優選，

　　所述底層低壓快掃氧化步驟為：

　　通入2000～3000sccm氧氣和1200～1600sccm氮氣，并在維持環境壓力為220～320mbar的同時對涂料層進行激光照射氧化，激光功率為1500～1700w，掃速為80～110mm/s；

　　所述表層低壓慢掃氧化步驟為：

　　通入800～1200sccm氧氣和1200～1600sccm氮氣，并在維持環境壓力為160～200mbar的同時對涂料層進行激光照射氧化，激光功率為200～360w，掃速為12～18mm/s。

　　在上述底層低壓快掃氧化條件下：能夠使得涂層產生快速劇烈的氧化，使得涂層和基體耐候鋼形成穩定的結合，并且在低壓條件下能夠進一步排除涂層與基材耐候鋼界面之間的微氣泡，提高兩者的結合強度，此外，在低壓低氧條件下錳和銅的氧化過程更加可控，不會產生過度氧化導致協同作用喪失等問題發生；

　　在上述表層低壓慢掃氧化條件下：采用掃速更慢、功率更低的激光，于更低氣壓和更少氧含量的條件下進一步進行氧化，能夠有效促進α-feooh的形成，并且連續氧化成表面析出的銅錳和涂層大量含有的鐵產生復合，形成固溶置換，尤其部分殘余三價錳容易析出在α-feooh晶界處，而α-feooh本身即具有存在微裂縫和孔隙導致其致密性不佳的缺陷，三價錳與三價鐵形成固溶置換，能夠有效減少微裂縫和孔隙，提高氧化膜的致密性。

　　作為優選，

　　所述底層低壓快掃氧化步驟中：控制氧氣通入速率為2200～2400sccm、氮氣通入速率為1500～1600sccm，且控制環境壓力為260～280mbar；

　　所述表層低壓慢掃氧化步驟中：控制氧氣通入速率為900～1000sccm、氮氣通入速率為1500～1600sccm，且控制環境壓力為160～180mbar。

　　在上述條件下進行分步激光氧化處理的效果更優。

　　作為優選，

　　所述底層低壓快掃氧化步驟結束后冷卻至室溫再進行表層低壓慢掃氧化。

　　分步激光氧化處理連續進行容易導致第二步的表層低壓慢掃氧化步驟可控性差，可能表層氧化膜出現薄厚不均的問題，因此冷卻后再進行第二步的表層低壓慢掃氧化，有利于提高氧化膜品質。

　　本發明的有益效果是：

　　1)能夠快速在耐候鋼表面形成致密的保護性氧化膜；

　　2)所形成的氧化膜具有良好的耐腐蝕性，能夠阻擋腐蝕介質的通過和電子遷移；

　　3)在高鹽分環境中能夠保持良好的穩定性。

　　具體實施方式

　　以下結合具體實施例對本發明作出進一步清楚詳細的描述說明。本領域普通技術人員在基于這些說明的情況下將能夠實現本發明。此外，下述說明中涉及到的本發明的實施例通常僅是本發明一部分的實施例，而不是全部的實施例。因此，基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發明保護的范圍。

　　如無特殊說明，本發明實施例所用原料均為市售或本領域技術人員可獲得的原料；如無特殊說明，本發明實施例所用方法均為本領域技術人員所掌握的方法。

　　實施例1

　　一種耐候鋼的表面處理方法，所述方法包括以下步驟：

　　1)選用q235nha鋼作為試驗鋼，對其表面進行除油、除油和清洗處理，并將q235nha鋼表面磨光至ra≤20，隨后在q235nha鋼表面刷涂涂料，涂料成分為：磷酸二氫鈉11.0wt％、2.4wt％mn3o4、3.5wt％fe3o4、1.5wt％cu、1.6wt％氧化亞銅和62wt％fe2o3，余量為二硫代磷酸二乙酯；

　　涂料刷涂完成后將q235nha鋼置于真空烘爐中60℃烘烤固化后形成涂料層；

　　2)對涂料層進行分步激光氧化處理，其具體包括：

　　2-1)底層低壓快掃氧化：向爐中通入2000sccm氧氣和1200sccm氮氣，并在維持爐內環境壓力為220mbar的同時對涂料層進行激光照射氧化，激光功率為1500w，掃速為80mm/s，隨爐冷卻至20±1℃；

　　2-2)表層低壓慢掃氧化：調整氧氣通入速率為800sccm、氮氣通入速率為1200sccm，并在維持爐內環境壓力為160mbar的同時對涂料層進行激光照射氧化，激光功率為200w，掃速為12mm/s；

　　分步激光氧化處理結束后即完成對q235nha鋼的表面處理。

　　實施例2

　　一種耐候鋼的表面處理方法，所述方法包括以下步驟：

　　1)選用q235nha鋼作為試驗鋼，對其表面進行除油、除油和清洗處理，并將q235nha鋼表面磨光至ra≤20，隨后在q235nha鋼表面刷涂涂料，涂料成分為：磷酸二氫鈉16.0wt％、4.8wt％mn3o4、6.0wt％fe3o4、3.0wt％cu、4.2wt％氧化亞銅和62wt％fe2o3，余量為二硫代磷酸二乙酯；

　　涂料刷涂完成后將q235nha鋼置于真空烘爐中60℃烘烤固化后形成涂料層；

　　2)對涂料層進行分步激光氧化處理，其具體包括：

　　2-1)底層低壓快掃氧化：向爐中通入3000sccm氧氣和1600sccm氮氣，并在維持爐內環境壓力為320mbar的同時對涂料層進行激光照射氧化，激光功率為1700w，掃速為110mm/s，隨爐冷卻至20±1℃；

　　2-2)表層低壓慢掃氧化：調整氧氣通入速率為1200sccm、氮氣通入速率為1600sccm，并在維持爐內環境壓力為200mbar的同時對涂料層進行激光照射氧化，激光功率為360w，掃速為18mm/s；

　　分步激光氧化處理結束后即完成對q235nha鋼的表面處理。

　　實施例3

　　一種耐候鋼的表面處理方法，所述方法包括以下步驟：

　　1)選用q235nha鋼作為試驗鋼，對其表面進行除油、除油和清洗處理，并將q235nha鋼表面磨光至ra≤20，隨后在q235nha鋼表面刷涂涂料，涂料成分為：磷酸二氫鈉13.5wt％、3.2wt％mn3o4、5.5wt％fe3o4、2.2wt％cu、3.0wt％氧化亞銅和65.0wt％fe2o3，余量為二硫代磷酸二乙酯；

　　涂料刷涂完成后將q235nha鋼置于真空烘爐中60℃烘烤固化后形成涂料層；

　　2)對涂料層進行分步激光氧化處理，其具體包括：

　　2-1)底層低壓快掃氧化：向爐中通入2200sccm氧氣和1500sccm氮氣，并在維持爐內環境壓力為260mbar的同時對涂料層進行激光照射氧化，激光功率為1600w，掃速為80mm/s，隨爐冷卻至20±1℃；

　　2-2)表層低壓慢掃氧化：調整氧氣通入速率為900sccm、氮氣通入速率為1500sccm，并在維持爐內環境壓力為160mbar的同時對涂料層進行激光照射氧化，激光功率為260w，掃速為16mm/s；

　　分步激光氧化處理結束后即完成對q235nha鋼的表面處理。

　　實施例4

　　一種耐候鋼的表面處理方法，所述方法包括以下步驟：

　　1)選用q235nha鋼作為試驗鋼，對其表面進行除油、除油和清洗處理，并將q235nha鋼表面磨光至ra≤20，隨后在q235nha鋼表面刷涂涂料，涂料成分為：磷酸二氫鈉13.5wt％、3.2wt％mn3o4、5.5wt％fe3o4、2.2wt％cu、3.0wt％氧化亞銅和68.0wt％fe2o3，余量為二硫代磷酸二乙酯；

　　涂料刷涂完成后將q235nha鋼置于真空烘爐中60℃烘烤固化后形成涂料層；

　　2)對涂料層進行分步激光氧化處理，其具體包括：

　　2-1)底層低壓快掃氧化：向爐中通入2400sccm氧氣和1600sccm氮氣，并在維持爐內環境壓力為280mbar的同時對涂料層進行激光照射氧化，激光功率為1600w，掃速為80mm/s，隨爐冷卻至20±1℃；

　　2-2)表層低壓慢掃氧化：調整氧氣通入速率為1000sccm、氮氣通入速率為1600sccm，并在維持爐內環境壓力為180mbar的同時對涂料層進行激光照射氧化，激光功率為260w，掃速為16mm/s；

　　分步激光氧化處理結束后即完成對q235nha鋼的表面處理。

　　實施例5

　　一種耐候鋼的表面處理方法，所述方法包括以下步驟：

　　1)選用q235nha鋼作為試驗鋼，對其表面進行除油、除油和清洗處理，并將q235nha鋼表面磨光至ra≤20，隨后在q235nha鋼表面刷涂涂料，涂料成分為：磷酸二氫鈉13.5wt％、3.2wt％mn3o4、5.5wt％fe3o4、2.2wt％cu、3.0wt％氧化亞銅和65.0wt％fe2o3，余量為二硫代磷酸二乙酯；

　　涂料刷涂完成后將q235nha鋼置于真空烘爐中60℃烘烤固化后形成涂料層；

　　2)對涂料層進行分步激光氧化處理，其具體包括：

　　2-1)底層低壓快掃氧化：向爐中通入2200sccm氧氣和1500sccm氮氣，并在維持爐內環境壓力為260mbar的同時對涂料層進行激光照射氧化，激光功率為1600w，掃速為90mm/s，隨爐冷卻至20±1℃；

　　2-2)表層低壓慢掃氧化：調整氧氣通入速率為900sccm、氮氣通入速率為1500sccm，并在維持爐內環境壓力為160mbar的同時對涂料層進行激光照射氧化，激光功率為280w，掃速為16mm/s；

　　分步激光氧化處理結束后即完成對q235nha鋼的表面處理。

　　對比例1

　　裸q235nha鋼。

　　對比例2

　　具體操作與實施例3相同，所不同的是：僅進行步驟1)在q235nha鋼表面固化形成涂料層，不進行步驟2)的分步激光氧化處理。

　　對比例3

　　具體操作與對比例2相同，所不同的是：固化形成涂料層后，僅進行底層低壓快掃氧化。

　　對實施例1～5和對比例1～3所得q235nha鋼進行測試。

　　測試包括以下幾部分。

　　1)周期性浸漬腐蝕試驗：以去離子水和分析純氯化鈉配制3.5wt％氯化鈉溶液，于40±1℃的恒溫條件下，每隔105min將q235nha鋼置于氯化鈉溶液中浸漬15min，總共進行為期一個月的實驗，并記錄平均單位面積增重(記錄過程中包含脫落部分的鐵銹重量)，記錄表格數據如下表表1所示。

　　表1：周期性浸潤腐蝕試驗結果。

　　表中：*表示出現銹層鼓包；**表示出現銹層脫落。

　　從上述周期性腐蝕試驗結果中可明顯看出，經過本發明方法表面處理后的耐候鋼在高鹽分環境中耐腐蝕性能得到了大幅度的提升，尤其在經過7d后的測試中，與裸q235nha鋼的增重出現明顯的區別，在本發明測試條件中，q235nha在經過7d后即出現鼓包現象，鼓包導致表面銹層膨脹、與基體結合強度下降，并且由于氯離子的存在，其后續無法進一步形成穩定的銹層，對基體進行保護，因此在15d至30d期間，發生銹層脫落并且單位面積增重得到了爆發性的提升，產生了嚴重的腐蝕現象，而對比例2雖相較于裸q235nha鋼，其耐腐蝕性得到了提高，但經過30d測試后仍出現了鼓包，導致其耐腐蝕性同樣出現了顯著的下降，這是因為雖然涂層能夠對基體產生良好的保護效果，但是為經過妥善處理的涂層與基體結合強度低，進一步出現層間氣泡，分離涂層和鋼基體，并且由于大量氯離子的存在，鋼基體無法形成穩定銹層對其內部進行保護，因此同樣增重明顯。而對比例3通過一定程度的熱處理工藝，提高了涂層與鋼基體之間的結合強度，使得涂層更加致密，進而避免了鼓包的產生，因此耐腐蝕性能得到了顯著的提升。但是由于其熱處理并不足夠充分，并非針對涂層成分和結合產物進行合理有效的處理，因此耐腐蝕性能提升較為有限，經觀察其同樣容易在局部出現網狀銹跡，這是由于涂層內銅錳成分并未形成穩定的氧化結構，導致其在晶界處析出，被腐蝕氧化形成氧化物的同時對涂層的金相結構產生了一定程度的破壞，致使其耐腐蝕性下降。而本發明表面處理后的實施例1～5數據可明顯看出，經過合適處理在鋼基體表面形成的保護性氧化膜具有極強的耐腐蝕性，更具備良好的抗氯離子腐蝕性，涂層氧化至一定程度后腐蝕速率產生斷崖式下降，表面其表面新形成的氧化層能夠進一步實現耐腐蝕效果。

　　2)對經過1)周期性浸潤腐蝕試驗后的耐候鋼進行金相觀察，觀察前依次利用80#至1000#砂紙進行打磨，打磨后觀察各個試樣中腐蝕位置。

　　經觀察：

　　實施例1～5中腐蝕位置分布均勻，主要呈點狀分布；

　　對比例1中腐蝕位置主要集中在晶界處，并向晶粒擴散形成連續，呈較大的島狀；

　　對比例2中腐蝕位置較為集中在晶界處，并沿晶界擴散形成一定的連續，呈條帶狀；

　　對比例3中腐蝕位置有部分處于晶界處形成較大的腐蝕點或較細的腐蝕帶，另一部分呈點狀分布，均不形成連續。

　　3)對經過1)周期性浸潤腐蝕試驗后的耐候鋼表面進行粗糙度測試，測試對象為實施例1～5和對比例3，測試采用elcometer7062marsurfps10表面粗糙度測試儀進行。

　　測試結果顯示：

　　實施例1～5的表面粗糙度(ra)均基本保持在28～31之間；

　　對比例3的表面粗糙度(ra)達到了102～104，粗糙度明顯增大。

　　通過上述測試可明顯看出，經過本發明方法處理后的耐候鋼能夠極大程度地提升耐腐蝕性，尤其在高鹽分環境中，其耐腐蝕性提升明顯。

　　技術特征：

　　1.一種耐候鋼的表面處理方法，其特征在于，

　　所述方法包括以下步驟：

　　1)在經過預處理的耐候鋼表面刷涂涂料并固化形成涂料層；

　　2)對涂料層進行分步激光氧化處理，即完成對耐候鋼的表面處理。

　　2.根據權利要求1所述的一種耐候鋼的表面處理方法，其特征在于，

　　步驟1)中：

　　所述預處理包括表面磨光；

　　所述表面磨光將耐候鋼表面處理至ra≤20μm。

　　3.根據權利要求1或2所述的一種耐候鋼的表面處理方法，其特征在于，

　　步驟1)中所述涂料組分為：

　　磷酸鹽11.0～16.0wt％、2.4～4.8wt％mn3o4、3.5～6.0wt％fe3o4、1.5～3.0wt％cu、1.6～4.2wt％氧化亞銅或亞銅鹽和62～68wt％fe2o3，余量為成膜劑。

　　4.根據權利要求3所述的一種耐候鋼的表面處理方法，其特征在于，

　　所述磷酸鹽為鈉、鉀和銨的正磷酸鹽中的任意一種或多種；

　　所述成膜劑為二硫代磷酸二乙酯。

　　5.根據權利要求1所述的一種耐候鋼的表面處理方法，其特征在于，

　　步驟2)中所述分步激光氧化處理依次為底層低壓快掃氧化步驟和表層低壓慢掃氧化步驟。

　　6.根據權利要求5所述的一種耐候鋼的表面處理方法，其特征在于，

　　所述底層低壓快掃氧化步驟為：

　　通入2000～3000sccm氧氣和1200～1600sccm氮氣，并在維持環境壓力為220～320mbar的同時對涂料層進行激光照射氧化，激光功率為1500～1700w，掃速為80～110mm/s；

　　所述表層低壓慢掃氧化步驟為：

　　通入800～1200sccm氧氣和1200～1600sccm氮氣，并在維持環境壓力為160～200mbar的同時對涂料層進行激光照射氧化，激光功率為200～360w，掃速為12～18mm/s。

　　7.根據權利要求6所述該一種耐候鋼的表面處理方法，其特征在于，

　　所述底層低壓快掃氧化步驟中：控制氧氣通入速率為2200～2400sccm、氮氣通入速率為1500～1600sccm，且控制環境壓力為260～280mbar；

　　所述表層低壓慢掃氧化步驟中：控制氧氣通入速率為900～1000sccm、氮氣通入速率為1500～1600sccm，且控制環境壓力為160～180mbar。

　　8.根據權利要求5或6或7所述的一種耐候鋼的表面處理方法，其特征在于，

　　所述底層低壓快掃氧化步驟結束后冷卻至室溫再進行表層低壓慢掃氧化。

　　技術總結

　　本發明涉及金屬表面處理技術領域，尤其涉及一種耐候鋼的表面處理方法。所述方法包括以下步驟：在經過預處理的耐候鋼表面刷涂涂料并固化形成涂料層；對涂料層進行分步激光氧化處理，即完成對耐候鋼的表面處理。本發明能夠快速在耐候鋼表面形成致密的保護性氧化膜；所形成的氧化膜具有良好的耐腐蝕性，能夠阻擋腐蝕介質的通過和電子遷移；在高鹽分環境中能夠保持良好的穩定性。

　　技術研發人員：吳群雄;林和;邱小平;劉志勇

　　受保護的技術使用者：麗水市正陽電力設計院有限公司

　　技術研發日：2019.12.25

　　技術公布日：2020.07.14