1.本发明涉及弹条生产制造技术，具体涉及一种弹条的热喷涂层结构，属于轨道工程弹条制造技术领域。
背景技术：
2.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。
3.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。
4.弹条早期采用普通浸油处理的防腐方式，随着铁路事业发展，防腐技术不断改进，如英国pandrol公司弹条主要采用喷漆和电泳涂漆防腐技术，德国vossloh公司主要采用电镀锌和热浸镀锌防腐技术。根据目前我国弹条产品情况，防腐处理方式主要为电泳涂漆、静电喷塑，以及达克罗处理技术，即弹条表面涂层防护结构为相应的涂层结构。
5.根据我国高速铁路和普速铁路扣件标准tb/t3395-2015、q/cr563、564、565
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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。
6.金属热喷涂工业开始于20世纪初，1910年瑞士发明金属喷涂方法并第一个使用金属丝形式的金属热喷涂的设备；随后在德国应用并传到法国，热喷涂涂层一般为锌、铝及其合金等阳极性金属涂层，自身具有良好的屏蔽保护作用，同时对钢基体还能形成阴极保护效用，加上表面封闭或涂装涂层的复合保护，可大幅提高体系的保护效果。中国发明cn1884616介绍了一种耐腐蚀铁路钢轨耐腐蚀铁路钢轨及其生产方法，包括以下步骤：1)将铁路钢轨正置在生产线轨道上并匀速移动，采用喷丸机或喷砂机进行喷丸或喷砂预处理；2)在铁路钢轨的轨腰和轨底表面采用电弧喷涂锌、铝或锌－铝合金；3)采用自动喷涂、滚涂或人工刷涂有机封闭层或颜料油漆层，在潮湿或海洋环境条件下，处理后钢轨防腐使用寿命可以达到5～8年。但由于热喷涂技术制造成本偏高，热喷涂钢轨没能得到应用推广，仅在
道岔等部分铁路构件上得到使用。
7.在过去的几十年里，我国开发出了弹条 i 型、ii 型、iii 型、iv 型、v 型、wj-2 型、wj-7型、wj-8 型扣件系统等等，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（见图1），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。
技术实现要素：
8.本实用新型目的是提供一种弹条的热喷涂层结构，结合现有弹条及其生产加工工艺，在弹条加热成型前，利用热喷涂技术在其表面形成铝或其合金材料热喷涂层，经热加工成型处理后制备成新型热喷涂层弹条即弹条的新型热喷涂层结构。解决了现有热喷涂层结构在弹条上应用存在的热喷涂层结构质量差，满足不了弹条耐疲劳试验要求，以及现有热喷涂层制造成本高、防护效果差、性价比低等问题。
9.本实用新型具体通过以下技术方案实现：一种弹条的热喷涂层结构，包括弹条钢筋基体，在弹条钢筋基体表面设有热喷涂层；
10.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。
11.作为本实用新型所述的一种弹条的热喷涂层结构的优选方案：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。
12.作为本实用新型所述的一种弹条的热喷涂层结构的优选方案：所述热喷涂层表面上还有涂装涂层；
13.所述涂装涂层表面上由内及外还涂有底漆涂层和面漆涂层；
14.所述底漆涂层厚度不大于50μm，所述面漆涂层厚度不大于80μm。
15.作为本实用新型所述的一种弹条的热喷涂层结构的优选方案：所述底漆涂层为纳米改性环氧底漆或磷化底漆；所述面漆涂层为聚氨酯面漆或氟碳面漆。
16.本实用新型的有益效果是：
17.本实用新型是在弹条经由弹簧钢筋成型前，采用滚动喷涂方法，对弹条钢筋基体进行热喷涂作业并经弹簧钢筋制成弹条的高温成型处理后形成的热喷涂涂层结构，该结构利用弹条热成型工序将常规的热喷涂涂层结构进行了热处理，经过热处理后的热喷涂涂层结构与弹簧钢筋基体实现冶金结合，解决了现有常规热喷涂涂层结构力学性能满足不了弹条使用要求的技术难题。
18.另外本实用新型热喷涂层结构设计在弹条弹簧钢筋热成型前热喷涂初步成型，可利用现有滚动喷涂作业技术，不仅保证弹簧钢筋基体清洁处理质量、热喷涂涂层均匀性，还可以大幅提高热喷涂作业效率，降低本实用新型结构制造成本，
19.本实用新型进一步采用涂装涂层结构，进一步提高本实用新型涂层结构体系的腐蚀防护性能，显著增加弹条使用寿命，经济性突出。
20.本实用新型结构设计简洁、高效、合理，制作工艺简捷、可靠，其中热喷涂作业损耗大幅降低，沉积率比传统工法提高近300%，整个制备方法过程中没有增加额外能耗，喷砂、热喷涂等环节还具有节能降耗效果。
附图说明
21.图1是本实用新型实施例1结构示意图；
22.图2是本实用新型实施例2结构示意图；
23.图中：1-弹条钢筋基体；2-热喷涂层；3-底漆涂层；4-面漆涂层。
具体实施方式
24.下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。
25.实施例1
26.如图1所示，一种弹条的热喷涂层结构，其弹簧钢筋基体以上由内而外涂层结构依次为：弹条钢筋基体1、热喷涂层2，其中热喷涂层2厚度为80～120μm。
27.将弹条生产用弹簧钢筋按照产品设计要求定尺裁剪后，对其表面进行喷砂处理，处理后弹簧钢筋基体1的表面清洁度为sa3级，粗糙度40～100μm；将弹簧钢筋基体1并排排列，采用滚动热喷涂作业模式，用电弧喷枪将铝丝喷涂到弹簧钢筋基体1表面，喷涂初步形成的铝层厚度140～200μm，然后采用中频加热器将热喷涂后的弹簧钢筋基体1加热到1050℃，然后在10s内完成成型加工制成弹条，随后进行淬火、回火作业形成热喷涂层弹条产品，弹簧钢筋基体1上原喷涂初步形成的热喷涂层厚度经加热处理后形成最终的热喷涂层2，厚度为80～120μm。
28.所述热喷涂层厚度为120～200μm，且所述热喷涂层为铝层。
29.实施例2
30.如图2所示，一种弹条的热喷涂层结构，其弹条钢筋基体以上由内而外涂层结构依次为：弹条钢筋基体1、热喷涂层2、底漆涂层3、面漆涂层4，其中热喷涂层2厚度120～140μm、底漆涂层3厚度50μm、面漆涂层4厚度80μm。
31.将弹条生产用弹簧钢筋按照产品设计要求定尺裁剪后，对其表面进行喷砂处理，处理后弹簧钢筋基体1的表面清洁处理达到sa3级，粗糙度40～100μm；将弹簧钢筋基体1并排排列，采用滚动热喷涂作业模式，用电弧喷枪将铝丝喷涂到弹簧钢筋基体表面，喷涂初步形成的铝层厚度200～240μm，然后采用中频加热器将热喷涂后的弹簧钢筋基体1加热到920℃，然后在15s内完成成型加工制备出弹条，随后进行淬火、回火作业冷却到室温，弹条钢筋基体1上原喷涂初步形成的热喷涂层厚度经加热处理后形成最终的热喷涂层2，厚度为120～140μm；对热处理后的热喷涂层2表面进行铬化处理，喷涂环氧底漆形成底漆涂层3，厚度50μm；底漆涂层3干燥后，喷涂二道氟碳面漆形成面漆涂层4，面漆涂层4厚度80μm。
32.实施例3
33.一种弹条的热喷涂层结构，其弹簧钢筋基体以上由内而外涂层结构依次为：弹条钢筋基体1、热喷涂层2、底漆涂层3、面漆涂层4，其中热喷涂层2厚度120～140μm、底漆涂层3厚度40μm、面漆涂层4厚度70μm。
34.将弹条用弹簧钢筋按照产品设计要求定尺裁剪后，对其表面进行喷砂处理，处理后弹簧钢筋基体1的表面清洁处理达到sa3级，粗糙度40～80μm；将弹簧钢筋基体1并排排列，采用滚动热喷涂作业模式，用电弧喷枪将铝镁合金丝喷涂到弹簧钢筋基体表面，喷涂初步形成的热喷涂层厚度200～240μm，然后采用中频加热器将热喷涂后的弹簧钢筋基体1加热到920℃，然后在10s内成型加工成弹条，随后进行淬火、回火作业冷却到室温，弹条钢筋
基体1原喷涂初步形成的热喷涂层2厚度经加热处理后形成最终的热喷涂层2，厚度为120～140μm；对热处理后的热喷涂层2表面进行铬化处理，喷涂环氧底漆形成底漆涂层3，厚度40μm；底漆涂层3干燥后，喷涂二道聚氨酯面漆形成面漆涂层4，面漆涂层4厚度70μm。
35.实施例4
36.一种弹条的热喷涂层结构，其弹簧钢筋基体以上由内而外涂层结构依次为：弹条钢筋基体1、热喷涂层2，其中热喷涂层2厚度为120μm。
37.将弹条用弹簧钢筋按照产品设计要求定尺裁剪后，对其表面进行喷砂处理，处理后弹簧钢筋基体1的表面清洁处理达到sa3级，粗糙度40～60μm；将弹簧钢筋基体1并排排列，采用滚动热喷涂作业模式，用电弧喷枪将稀土铝合金丝ac铝喷涂到弹簧钢筋基体表面，喷涂初步形成的热喷涂层厚度200～240μm，然后采用中频加热器将热喷涂后的弹簧钢筋基体加热到920℃，然后在10s内加工成弹条，随后进行淬火、回火作业形成热喷涂层弹条产品，弹条钢筋基体1上喷涂初步形成的热喷涂层厚度经加热处理后形成最终的热喷涂层2，厚度为120～140μm。
38.对比例1
39.一种弹条的热喷涂层结构，结构为：弹条钢筋基体及其表面上的热喷涂金属铝涂层。其中热喷涂金属铝涂层厚度140μm，所述的热喷涂金属铝涂层是对常规弹条产品的基体进行表面喷砂处理后，用电弧喷枪将铝丝喷涂到弹条钢筋基体表面，直接形成的金属铝涂层。
40.对比例2
41.一种弹条的热喷涂层结构，结构为：弹条钢筋基体及其表面上的热喷涂铝镁合金涂层，热喷涂铝镁合金涂层表面上的纳米改性环氧封闭底漆涂装形成的底漆涂层，以及底漆涂层表面上的二道聚氨酯面漆涂装形成的面漆涂层。其中，热喷涂铝镁合金涂层的厚度120μm、底漆涂层厚度50μm；面漆涂层厚度80μm。
42.本实用新型上述实施例中热喷涂层结构与对比例中现有热喷涂工艺制备的对比样品热喷涂层结构进行了主要性能试验对比，测试结果见表1。
43.从表1测试数据可见，本实用新型热喷涂层结构在其耐疲劳试验方面的性能得到显著提高，本实用新型结构耐盐雾性能也大幅改进。
44.表1 弹条热喷涂层结构实施例、对比例主要性能对比
45.。