一种耐候钢的表面处理方法及步骤

　　本发明涉及金属表面处理技术领域，尤其涉及一种耐候钢的表面处理方法。

　　背景技术：

　　从20世纪开始，人们就已知道在钢中添加少量cu即可提高钢的耐蚀性能。1910～1911年，美国有两家公司开始出售含铜的钢；1916年，由美国材料试验协会对260种试验用钢在工业地带、乡村地带和海岸地带进行了最早的钢铁材料大气暴晒试验，试验结果表明cu、p对耐大气腐蚀有显著效果。1920年，美国钢铁公司开始大规模的研究钢的耐大气腐蚀规律，用3万片试样在不同环境下的四个地区进行大气暴晒试验，发现cu、p、cr、ni元素适量组合，可获得优良的耐大气腐蚀性，并在1933年作为专利和商用钢在市场上出售，这就是目前世界上广泛应用的corten(a型10cupcrni)钢。cortena钢的屈服强度为345mpa，缺口韧性高，焊接性能好，在美国曾经进行过的为期15年的大气暴晒试验，腐蚀率仅为0.0025mm·a-1，而低碳钢为0.05mm·a-1，在英国进行的暴晒试验结果是：前5年腐蚀率corten钢为0.0027mm·a-1，碳钢为0.135mm·a-1，后9年corten钢为0.0023mm·a-1，碳钢为0.125mm·a-1，可见corten钢的耐大气腐蚀性是碳钢的3～8倍，可以不加保护层，裸露使用。因此，耐候钢得以发展和推广。

　　耐候钢在和普通碳钢大致相同的条件下，容易加工，能够焊接，也可以和普碳钢一样的涂装使用，然而耐候钢有裸露使用的独特优点。虽然以裸露状态使用是最经济实用的方法，但是耐候钢在裸露使用上尚存在问题：一是耐候钢在初期使用与普通碳素钢一样产生红锈，影响美观；二是生成稳定锈层时间长；三是在海边和盐湖地区由于大气中盐含量超过0.05mdd[nacl0.05mg/(dm2·d)]，即高盐分环境中，生成稳定锈层很困难。

　　且我国耐候钢发展较晚，生产厂家主要有武钢、鞍钢、攀钢、宝钢和济钢等。1965年前后，武钢利用其铁矿中含cu，首先在国内进行耐大气腐蚀的含cu低合金钢的研究、开发工作。1965年，随着经济发展的需要，各钢铁企业开始重视并大规模的研究、开发耐大气腐蚀用钢，研制出多种耐候钢如09cuptire、p-v系、p-re系及p-nb-re系等耐候钢。1978年以后仿制了国外耐候钢号，采用了cu、ni等合金元素。目前使用的耐候钢主要是仿cortena、cortenb的cu-p系和cu-p-cr-ni系耐候钢。但是，仍存在耐候钢红锈影响美观、生成稳定锈层的周期过长并且在海边和盐湖地区耐候钢的耐腐蚀性严重受限等问题。

　　为解决上述问题，各界研究人员均对耐候钢进行了研究，包括对耐候钢成分、制备工艺的改进，又或者对耐候钢进行特殊化的表面处理等各个方面。

　　如veleval,maldonadol.classificationofatmosphericcorrosivityinhumidtropicalclimates[j].britishcorrosionjournal,1998,33(1):53-58.认为：铜在耐候钢表面锈层中的二次析出以及铜与基体之间的阳极接触形成无数个微小的原电池，使得基体发生钝化，从而形成保护性的致密锈层；或者说铜在基体和锈层之间形成以铜氧化物，形成以铜氧化物为主要成分的连续致密氧化隔离层，隔离层与基体结合良好并能够隔绝氧气并减缓腐蚀区域的阳极区和阴极区的电子迁移，延缓腐蚀。

　　又如misawat,asamik,hashimotok,etal.cheminformabstract:themechanismofatmosphericrustingandtheprotectiveamorphousrustonlowalloysteel[j].chemischerinformationsdienst,1974,5(4):279-289.认为：锈层中的主要成分α-feooh和γ-feooh存在显著的区别，其中α-feooh具有良好的防腐蚀效果，能够阻止腐蚀性介质如o2等渗透，而γ-feooh则不具备保护效果，但谢颖,李瑛,孙挺,etal.原位生长的纯γ-feooh和α-feooh锈膜对q235钢保护性能的研究[j].科学通报,2008(23):18-25.却通过研究发现：单纯的γ-feooh和α-feooh均无保护效果，无法实现提高钢材耐蚀性的目的，反而会进一步促进钢材的腐蚀。

　　但对于如何快速形成或预形成具有良好保护效果的稳定锈层，目前仍无相关文献记载。

　　技术实现要素：

　　为解决现有的耐候钢稳定锈层生成所需的时间较长，且在高盐分环境中，稳定锈层的生成难度进一步增大，甚至稳定锈层在高盐分环境中，容易在氯离子的作用下产生受损、被破坏的问题，导致现有的耐候钢的使用效果有限，尤其在如海边、盐湖地区等高盐分环境中使用效果极为有限等问题，本发明提供了一种耐候钢的表面处理方法。本发明的目的在于：一、快速有效地在耐候钢表面形成保护性氧化膜；二、所形成的氧化膜具有阻挡腐蚀介质渗透和电子迁移的效果；三、所形成的氧化膜能够在高盐分环境中保持良好的化学和结构稳定性，提高耐候钢在高盐分环境中的耐腐蚀性能。

　　为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

　　一种耐候钢的表面处理方法，

　　所述方法包括以下步骤：

　　1)在经过预处理的耐候钢表面刷涂涂料并固化形成涂料层；

　　2)对涂料层进行分步激光氧化处理，即完成对耐候钢的表面处理。

　　涂料保护法是现有提高耐候钢性能的常见方法之一，根据涂料的选用不同，会产生不同的效果，如现有的树脂/磷酸盐/铬酸盐/铁磁粉/铁锈粉体系的涂料，是一种常见的铬系涂料，能够有效提高耐候钢的耐腐蚀性能，但是其会产生较大的污染，因此本申请选用的涂料为无铬的含铜含锰涂料，通过涂料中的铜和锰产生的协同作用形成阻挡电子迁移的复合氧化物结构，进一步的，选用激光氧化处理的方式，使固化后的涂料层快速形成保护性的氧化膜，通过涂料中的成分和基体耐候钢成分形成复合，此外本发明采用分步氧化，形成多种氧化膜结构，通过复合氧化膜进一步强化耐候钢的抗腐蚀性。

　　作为优选，

　　步骤1)中：

　　所述预处理包括表面磨光；

　　所述表面磨光将耐候钢表面处理至ra≤20μm。

　　预处理包括但不仅限于常规的除油、除锈、抛光等工艺中的任意一种或多种，但由于本发明方案需要进行涂覆涂料，若表面粗糙度过大容易导致涂层和耐候钢基体之间产生气泡，因此必须要进行表面磨光处理，确保耐候钢表面粗糙度较小，较少气泡的产生，提高涂层和耐候钢基体的结合紧密度。

　　作为优选，

　　步骤1)中所述涂料组分为：

　　磷酸盐11.0～16.0wt％、2.4～4.8wt％mn3o4、3.5～6.0wt％fe3o4、1.5～3.0wt％cu、1.6～4.2wt％氧化亚铜或亚铜盐和62～68wt％fe2o3，余量为成膜剂。

　　上述涂料是经过优选和改良的特殊铜锰系涂料，涂料中：

　　磷酸盐的作用主要用以调节水和氧的渗透，提高隔绝氧和水的性能，提高耐候钢在高湿度条件下的耐腐蚀性能，并且其有利于对整体涂料的酸碱度进行调控，还能够促进涂料固化；

　　mn3o4、cu和cu+之间产生良好的协同配合效果，首先四氧化三锰能够被氧化形成四价锰氧化物，并且由于本发明中采用激光氧化处理，激光产生的瞬间超高温能够使得四氧化三锰氧化后所形成的二氧化锰为扭曲的四方晶系尖晶石结构，该结构的二氧化锰结晶为斜尖晶石型体心立方晶格，晶格单位为mn4mn8o16，是最稳定的二氧化锰结构形态，相较于常规的二氧化锰结晶，该结构更加稳定、所形成的氧化物连续性更强，并且在该过程中由于四氧化三锰的转化速率更快，cu和cu+的尚未完全氧化形成二价铜，所残留的一价铜离子会以固溶掺杂的形式掺杂在二氧化锰中，形成缺陷型氧化物，该种掺杂能够有效抑制二氧化锰被进一步氧化，并且进一步形成致密性更高的锰铜复合氧化物，进一步能够实现阻挡腐蚀介质的效果，并且掺杂后的锰铜复合氧化物能够进一步产生阻止电子迁移的效果，抑制电化学腐蚀的发生；四氧化三铁的使用主要是为了调节界面电化学电位，同样起到一定抑制电化学腐蚀的效果；三氧化二铁容易进一步形成α-feooh相，形成配合其余成分具有良好的耐腐蚀效果；

　　成膜剂的添加使用促进涂层均匀形成。

　　作为优选，

　　所述磷酸盐为钠、钾和铵的正磷酸盐中的任意一种或多种；

　　所述成膜剂为二硫代磷酸二乙酯。

　　上述磷酸盐均为正磷酸盐，其具有良好的稳定体系ph值的效果；

　　二硫代磷酸二乙酯作为成膜剂与常规意义上的成膜剂不同，其成膜机理在于对耐候钢基体的腐蚀，形成一个吸附膜，即其对耐候钢表面形成腐蚀，在涂料涂覆在耐候钢表面后进行腐蚀，增大耐候钢的表面粗糙度，此时表面粗糙度的增大并不会形成气泡，反而会易于涂层与基体的结合，提高结合强度。

　　作为优选，

　　步骤2)中所述分步激光氧化处理依次为底层低压快扫氧化步骤和表层低压慢扫氧化步骤。

　　底层低压快扫氧化步骤主要用以深度结合耐候钢基体与涂层，形成较厚的连续氧化层，该层氧化物晶界以及表面均形成铜、锰等元素析出，进一步进行表层低压慢扫氧化，使得初步形成的连续氧化层表面内的析出元素进一步氧化形成致密的氧化层，起到良好的保护效果。

　　作为优选，

　　所述底层低压快扫氧化步骤为：

　　通入2000～3000sccm氧气和1200～1600sccm氮气，并在维持环境压力为220～320mbar的同时对涂料层进行激光照射氧化，激光功率为1500～1700w，扫速为80～110mm/s；

　　所述表层低压慢扫氧化步骤为：

　　通入800～1200sccm氧气和1200～1600sccm氮气，并在维持环境压力为160～200mbar的同时对涂料层进行激光照射氧化，激光功率为200～360w，扫速为12～18mm/s。

　　在上述底层低压快扫氧化条件下：能够使得涂层产生快速剧烈的氧化，使得涂层和基体耐候钢形成稳定的结合，并且在低压条件下能够进一步排除涂层与基材耐候钢界面之间的微气泡，提高两者的结合强度，此外，在低压低氧条件下锰和铜的氧化过程更加可控，不会产生过度氧化导致协同作用丧失等问题发生；

　　在上述表层低压慢扫氧化条件下：采用扫速更慢、功率更低的激光，于更低气压和更少氧含量的条件下进一步进行氧化，能够有效促进α-feooh的形成，并且连续氧化成表面析出的铜锰和涂层大量含有的铁产生复合，形成固溶置换，尤其部分残余三价锰容易析出在α-feooh晶界处，而α-feooh本身即具有存在微裂缝和孔隙导致其致密性不佳的缺陷，三价锰与三价铁形成固溶置换，能够有效减少微裂缝和孔隙，提高氧化膜的致密性。

　　作为优选，

　　所述底层低压快扫氧化步骤中：控制氧气通入速率为2200～2400sccm、氮气通入速率为1500～1600sccm，且控制环境压力为260～280mbar；

　　所述表层低压慢扫氧化步骤中：控制氧气通入速率为900～1000sccm、氮气通入速率为1500～1600sccm，且控制环境压力为160～180mbar。

　　在上述条件下进行分步激光氧化处理的效果更优。

　　作为优选，

　　所述底层低压快扫氧化步骤结束后冷却至室温再进行表层低压慢扫氧化。

　　分步激光氧化处理连续进行容易导致第二步的表层低压慢扫氧化步骤可控性差，可能表层氧化膜出现薄厚不均的问题，因此冷却后再进行第二步的表层低压慢扫氧化，有利于提高氧化膜品质。

　　本发明的有益效果是：

　　1)能够快速在耐候钢表面形成致密的保护性氧化膜；

　　2)所形成的氧化膜具有良好的耐腐蚀性，能够阻挡腐蚀介质的通过和电子迁移；

　　3)在高盐分环境中能够保持良好的稳定性。

　　具体实施方式

　　以下结合具体实施例对本发明作出进一步清楚详细的描述说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

　　如无特殊说明，本发明实施例所用原料均为市售或本领域技术人员可获得的原料；如无特殊说明，本发明实施例所用方法均为本领域技术人员所掌握的方法。

　　实施例1

　　一种耐候钢的表面处理方法，所述方法包括以下步骤：

　　1)选用q235nha钢作为试验钢，对其表面进行除油、除油和清洗处理，并将q235nha钢表面磨光至ra≤20，随后在q235nha钢表面刷涂涂料，涂料成分为：磷酸二氢钠11.0wt％、2.4wt％mn3o4、3.5wt％fe3o4、1.5wt％cu、1.6wt％氧化亚铜和62wt％fe2o3，余量为二硫代磷酸二乙酯；

　　涂料刷涂完成后将q235nha钢置于真空烘炉中60℃烘烤固化后形成涂料层；

　　2)对涂料层进行分步激光氧化处理，其具体包括：

　　2-1)底层低压快扫氧化：向炉中通入2000sccm氧气和1200sccm氮气，并在维持炉内环境压力为220mbar的同时对涂料层进行激光照射氧化，激光功率为1500w，扫速为80mm/s，随炉冷却至20±1℃；

　　2-2)表层低压慢扫氧化：调整氧气通入速率为800sccm、氮气通入速率为1200sccm，并在维持炉内环境压力为160mbar的同时对涂料层进行激光照射氧化，激光功率为200w，扫速为12mm/s；

　　分步激光氧化处理结束后即完成对q235nha钢的表面处理。

　　实施例2

　　一种耐候钢的表面处理方法，所述方法包括以下步骤：

　　1)选用q235nha钢作为试验钢，对其表面进行除油、除油和清洗处理，并将q235nha钢表面磨光至ra≤20，随后在q235nha钢表面刷涂涂料，涂料成分为：磷酸二氢钠16.0wt％、4.8wt％mn3o4、6.0wt％fe3o4、3.0wt％cu、4.2wt％氧化亚铜和62wt％fe2o3，余量为二硫代磷酸二乙酯；

　　涂料刷涂完成后将q235nha钢置于真空烘炉中60℃烘烤固化后形成涂料层；

　　2)对涂料层进行分步激光氧化处理，其具体包括：

　　2-1)底层低压快扫氧化：向炉中通入3000sccm氧气和1600sccm氮气，并在维持炉内环境压力为320mbar的同时对涂料层进行激光照射氧化，激光功率为1700w，扫速为110mm/s，随炉冷却至20±1℃；

　　2-2)表层低压慢扫氧化：调整氧气通入速率为1200sccm、氮气通入速率为1600sccm，并在维持炉内环境压力为200mbar的同时对涂料层进行激光照射氧化，激光功率为360w，扫速为18mm/s；

　　分步激光氧化处理结束后即完成对q235nha钢的表面处理。

　　实施例3

　　一种耐候钢的表面处理方法，所述方法包括以下步骤：

　　1)选用q235nha钢作为试验钢，对其表面进行除油、除油和清洗处理，并将q235nha钢表面磨光至ra≤20，随后在q235nha钢表面刷涂涂料，涂料成分为：磷酸二氢钠13.5wt％、3.2wt％mn3o4、5.5wt％fe3o4、2.2wt％cu、3.0wt％氧化亚铜和65.0wt％fe2o3，余量为二硫代磷酸二乙酯；

　　涂料刷涂完成后将q235nha钢置于真空烘炉中60℃烘烤固化后形成涂料层；

　　2)对涂料层进行分步激光氧化处理，其具体包括：

　　2-1)底层低压快扫氧化：向炉中通入2200sccm氧气和1500sccm氮气，并在维持炉内环境压力为260mbar的同时对涂料层进行激光照射氧化，激光功率为1600w，扫速为80mm/s，随炉冷却至20±1℃；

　　2-2)表层低压慢扫氧化：调整氧气通入速率为900sccm、氮气通入速率为1500sccm，并在维持炉内环境压力为160mbar的同时对涂料层进行激光照射氧化，激光功率为260w，扫速为16mm/s；

　　分步激光氧化处理结束后即完成对q235nha钢的表面处理。

　　实施例4

　　一种耐候钢的表面处理方法，所述方法包括以下步骤：

　　1)选用q235nha钢作为试验钢，对其表面进行除油、除油和清洗处理，并将q235nha钢表面磨光至ra≤20，随后在q235nha钢表面刷涂涂料，涂料成分为：磷酸二氢钠13.5wt％、3.2wt％mn3o4、5.5wt％fe3o4、2.2wt％cu、3.0wt％氧化亚铜和68.0wt％fe2o3，余量为二硫代磷酸二乙酯；

　　涂料刷涂完成后将q235nha钢置于真空烘炉中60℃烘烤固化后形成涂料层；

　　2)对涂料层进行分步激光氧化处理，其具体包括：

　　2-1)底层低压快扫氧化：向炉中通入2400sccm氧气和1600sccm氮气，并在维持炉内环境压力为280mbar的同时对涂料层进行激光照射氧化，激光功率为1600w，扫速为80mm/s，随炉冷却至20±1℃；

　　2-2)表层低压慢扫氧化：调整氧气通入速率为1000sccm、氮气通入速率为1600sccm，并在维持炉内环境压力为180mbar的同时对涂料层进行激光照射氧化，激光功率为260w，扫速为16mm/s；

　　分步激光氧化处理结束后即完成对q235nha钢的表面处理。

　　实施例5

　　一种耐候钢的表面处理方法，所述方法包括以下步骤：

　　1)选用q235nha钢作为试验钢，对其表面进行除油、除油和清洗处理，并将q235nha钢表面磨光至ra≤20，随后在q235nha钢表面刷涂涂料，涂料成分为：磷酸二氢钠13.5wt％、3.2wt％mn3o4、5.5wt％fe3o4、2.2wt％cu、3.0wt％氧化亚铜和65.0wt％fe2o3，余量为二硫代磷酸二乙酯；

　　涂料刷涂完成后将q235nha钢置于真空烘炉中60℃烘烤固化后形成涂料层；

　　2)对涂料层进行分步激光氧化处理，其具体包括：

　　2-1)底层低压快扫氧化：向炉中通入2200sccm氧气和1500sccm氮气，并在维持炉内环境压力为260mbar的同时对涂料层进行激光照射氧化，激光功率为1600w，扫速为90mm/s，随炉冷却至20±1℃；

　　2-2)表层低压慢扫氧化：调整氧气通入速率为900sccm、氮气通入速率为1500sccm，并在维持炉内环境压力为160mbar的同时对涂料层进行激光照射氧化，激光功率为280w，扫速为16mm/s；

　　分步激光氧化处理结束后即完成对q235nha钢的表面处理。

　　对比例1

　　裸q235nha钢。

　　对比例2

　　具体操作与实施例3相同，所不同的是：仅进行步骤1)在q235nha钢表面固化形成涂料层，不进行步骤2)的分步激光氧化处理。

　　对比例3

　　具体操作与对比例2相同，所不同的是：固化形成涂料层后，仅进行底层低压快扫氧化。

　　对实施例1～5和对比例1～3所得q235nha钢进行测试。

　　测试包括以下几部分。

　　1)周期性浸渍腐蚀试验：以去离子水和分析纯氯化钠配制3.5wt％氯化钠溶液，于40±1℃的恒温条件下，每隔105min将q235nha钢置于氯化钠溶液中浸渍15min，总共进行为期一个月的实验，并记录平均单位面积增重(记录过程中包含脱落部分的铁锈重量)，记录表格数据如下表表1所示。

　　表1：周期性浸润腐蚀试验结果。

　　表中：*表示出现锈层鼓包；**表示出现锈层脱落。

　　从上述周期性腐蚀试验结果中可明显看出，经过本发明方法表面处理后的耐候钢在高盐分环境中耐腐蚀性能得到了大幅度的提升，尤其在经过7d后的测试中，与裸q235nha钢的增重出现明显的区别，在本发明测试条件中，q235nha在经过7d后即出现鼓包现象，鼓包导致表面锈层膨胀、与基体结合强度下降，并且由于氯离子的存在，其后续无法进一步形成稳定的锈层，对基体进行保护，因此在15d至30d期间，发生锈层脱落并且单位面积增重得到了爆发性的提升，产生了严重的腐蚀现象，而对比例2虽相较于裸q235nha钢，其耐腐蚀性得到了提高，但经过30d测试后仍出现了鼓包，导致其耐腐蚀性同样出现了显著的下降，这是因为虽然涂层能够对基体产生良好的保护效果，但是为经过妥善处理的涂层与基体结合强度低，进一步出现层间气泡，分离涂层和钢基体，并且由于大量氯离子的存在，钢基体无法形成稳定锈层对其内部进行保护，因此同样增重明显。而对比例3通过一定程度的热处理工艺，提高了涂层与钢基体之间的结合强度，使得涂层更加致密，进而避免了鼓包的产生，因此耐腐蚀性能得到了显著的提升。但是由于其热处理并不足够充分，并非针对涂层成分和结合产物进行合理有效的处理，因此耐腐蚀性能提升较为有限，经观察其同样容易在局部出现网状锈迹，这是由于涂层内铜锰成分并未形成稳定的氧化结构，导致其在晶界处析出，被腐蚀氧化形成氧化物的同时对涂层的金相结构产生了一定程度的破坏，致使其耐腐蚀性下降。而本发明表面处理后的实施例1～5数据可明显看出，经过合适处理在钢基体表面形成的保护性氧化膜具有极强的耐腐蚀性，更具备良好的抗氯离子腐蚀性，涂层氧化至一定程度后腐蚀速率产生断崖式下降，表面其表面新形成的氧化层能够进一步实现耐腐蚀效果。

　　2)对经过1)周期性浸润腐蚀试验后的耐候钢进行金相观察，观察前依次利用80#至1000#砂纸进行打磨，打磨后观察各个试样中腐蚀位置。

　　经观察：

　　实施例1～5中腐蚀位置分布均匀，主要呈点状分布；

　　对比例1中腐蚀位置主要集中在晶界处，并向晶粒扩散形成连续，呈较大的岛状；

　　对比例2中腐蚀位置较为集中在晶界处，并沿晶界扩散形成一定的连续，呈条带状；

　　对比例3中腐蚀位置有部分处于晶界处形成较大的腐蚀点或较细的腐蚀带，另一部分呈点状分布，均不形成连续。

　　3)对经过1)周期性浸润腐蚀试验后的耐候钢表面进行粗糙度测试，测试对象为实施例1～5和对比例3，测试采用elcometer7062marsurfps10表面粗糙度测试仪进行。

　　测试结果显示：

　　实施例1～5的表面粗糙度(ra)均基本保持在28～31之间；

　　对比例3的表面粗糙度(ra)达到了102～104，粗糙度明显增大。

　　通过上述测试可明显看出，经过本发明方法处理后的耐候钢能够极大程度地提升耐腐蚀性，尤其在高盐分环境中，其耐腐蚀性提升明显。

　　技术特征：

　　1.一种耐候钢的表面处理方法，其特征在于，

　　所述方法包括以下步骤：

　　1)在经过预处理的耐候钢表面刷涂涂料并固化形成涂料层；

　　2)对涂料层进行分步激光氧化处理，即完成对耐候钢的表面处理。

　　2.根据权利要求1所述的一种耐候钢的表面处理方法，其特征在于，

　　步骤1)中：

　　所述预处理包括表面磨光；

　　所述表面磨光将耐候钢表面处理至ra≤20μm。

　　3.根据权利要求1或2所述的一种耐候钢的表面处理方法，其特征在于，

　　步骤1)中所述涂料组分为：

　　磷酸盐11.0～16.0wt％、2.4～4.8wt％mn3o4、3.5～6.0wt％fe3o4、1.5～3.0wt％cu、1.6～4.2wt％氧化亚铜或亚铜盐和62～68wt％fe2o3，余量为成膜剂。

　　4.根据权利要求3所述的一种耐候钢的表面处理方法，其特征在于，

　　所述磷酸盐为钠、钾和铵的正磷酸盐中的任意一种或多种；

　　所述成膜剂为二硫代磷酸二乙酯。

　　5.根据权利要求1所述的一种耐候钢的表面处理方法，其特征在于，

　　步骤2)中所述分步激光氧化处理依次为底层低压快扫氧化步骤和表层低压慢扫氧化步骤。

　　6.根据权利要求5所述的一种耐候钢的表面处理方法，其特征在于，

　　所述底层低压快扫氧化步骤为：

　　通入2000～3000sccm氧气和1200～1600sccm氮气，并在维持环境压力为220～320mbar的同时对涂料层进行激光照射氧化，激光功率为1500～1700w，扫速为80～110mm/s；

　　所述表层低压慢扫氧化步骤为：

　　通入800～1200sccm氧气和1200～1600sccm氮气，并在维持环境压力为160～200mbar的同时对涂料层进行激光照射氧化，激光功率为200～360w，扫速为12～18mm/s。

　　7.根据权利要求6所述该一种耐候钢的表面处理方法，其特征在于，

　　所述底层低压快扫氧化步骤中：控制氧气通入速率为2200～2400sccm、氮气通入速率为1500～1600sccm，且控制环境压力为260～280mbar；

　　所述表层低压慢扫氧化步骤中：控制氧气通入速率为900～1000sccm、氮气通入速率为1500～1600sccm，且控制环境压力为160～180mbar。

　　8.根据权利要求5或6或7所述的一种耐候钢的表面处理方法，其特征在于，

　　所述底层低压快扫氧化步骤结束后冷却至室温再进行表层低压慢扫氧化。

　　技术总结

　　本发明涉及金属表面处理技术领域，尤其涉及一种耐候钢的表面处理方法。所述方法包括以下步骤：在经过预处理的耐候钢表面刷涂涂料并固化形成涂料层；对涂料层进行分步激光氧化处理，即完成对耐候钢的表面处理。本发明能够快速在耐候钢表面形成致密的保护性氧化膜；所形成的氧化膜具有良好的耐腐蚀性，能够阻挡腐蚀介质的通过和电子迁移；在高盐分环境中能够保持良好的稳定性。

　　技术研发人员：吴群雄;林和;邱小平;刘志勇

　　受保护的技术使用者：丽水市正阳电力设计院有限公司

　　技术研发日：2019.12.25

　　技术公布日：2020.07.14