在气动喷砂机过程中,磨料对基材表面上的切削、撞击和冲击作用,使基材表面产生大量的凹陷和隆起,其中凹陷的部分称为波谷,隆起的部分称为波峰。这些波峰和波谷形成了工件表面高低起伏的形貌,也构成了表面粗糙度。因此,磨料的粒度、硬度、形状,基材的特性,空气的压力、喷嘴与工件表面的距离以及磨料喷射角等都会影响表面粗糙度的大小。气动喷砂过程属于接触和碰撞范畴,它所涉及到的几何非线性及材料非线性决定了对其分析的复杂性与艰巨性。目前对该问题的研究方法主要是理论分析与试验研究。鉴于喷砂过程的复杂性,本文分析时假设磨料为尺寸一致的规则球体基材为表面平整的金属板,并以单个颗粒的冲击过程作为分析的基础。在不考虑磨料反弹时的弹性恢复情况下,将单个颗粒垂直冲击试件的过程分为试件的弹性变形阶段、塑性变形初始段及全塑性变形阶段。表面粗糙度的大小主要取决于磨料冲击基体材料所产生的蚀坑深度和接触半径。环氧树脂漆具有附着力强、耐化学腐蚀性好等特点,已广泛用于各行各业钢构件的防腐涂装。喷砂是钢构件涂装前的一种重要表面预处理方法,它以压缩空气为动力,使磨料高速喷射工件表面,既可除去工件表面的污染物,又能使工件表面形成一定的粗糙度。与其它表面预处理工艺相比,喷砂是最彻底、最通用、最迅速的表面处理方法,特别适合于对钢构件表面除锈质量要求较高的重要防腐工程中。

喷砂机喷砂工艺参数主要包括工作气压、喷射的角度与距离、磨料的特性(如粒度度、大小)等,它们直接决定喷砂效果和表面形貌,并最终影响涂层与基体之间的结合强度。结合强度又称为吸附力,表示涂层与金属基体之间结合的牢固程度,其实质是界面间的相互作用力,其大小决定涂层的使用寿命。可以查到的文献表明,国内外对喷砂工艺的研究主要集中在清理效率方面,而其对涂层结合强度的影响未见报道。因此,研究喷砂工艺参数对涂层结合强度的影响,不仅对于优化喷砂工艺参数,实现喷砂表面粗糙度的最佳化,提高涂层结合强度和延长涂层使用寿命具有重要的现实意义和实用价值,而且对于丰富室温涂层的表面吸附理论、推动我国表面技术的发展,具有着重要的理论意义和社会意义。本文以喷砂钢构件表面环氧树脂涂层结合强度为研究对象,对喷砂表面粗糙度的形成机理、粗糙度对涂层基体系统的界面应力的影响以及喷砂工艺参数对涂。