熱浸鋅施工工藝

1、我也曾經(jīng)找過(guò)相關(guān)信息，如下： 熱鍍鋅原理及工藝說(shuō)明 1 引言熱鍍鋅也稱(chēng)熱浸鍍鋅，是鋼鐵構(gòu)件浸入熔融 的鋅液中獲得金屬覆蓋層的一種方法。近年來(lái)隨高壓輸電、交通、通訊事業(yè)迅速發(fā)展，對(duì)鋼鐵件防護(hù)要求越來(lái)越高，熱鍍鋅需求量也不斷增加。2 熱鍍鋅層防護(hù)性能通常電鍍鋅層厚度5? 15 口，而熱鍍鋅層一般在 35 g 以上，甚至高達(dá) 200 口。熱鍍鋅覆蓋能力好，鍍層致密，無(wú)有機(jī)物夾雜。眾所周知，鋅的抗大氣腐蝕的機(jī)理有機(jī)械保護(hù)及電化學(xué)保護(hù)，在大氣腐蝕 條件下鋅層表面有ZnO Zn （ 0H ） 2 及堿式碳酸鋅保護(hù)膜，一定程度上減緩鋅的腐 蝕，這層保護(hù)膜 （ 也稱(chēng)白銹 ） 受到破壞又會(huì)形成新的膜層。當(dāng)鋅層破

2、壞嚴(yán)重，危及到鐵基體時(shí)，鋅對(duì)基體產(chǎn)生電化學(xué)保護(hù)，鋅的標(biāo)準(zhǔn) 電位 -0.76V , 鐵的標(biāo)準(zhǔn)電位-0.44V , 鋅與鐵形成微電池時(shí)鋅作為陽(yáng)極被溶解，鐵作為陰極受到保護(hù)。顯然熱鍍鋅對(duì)基體金屬鐵的抗大氣腐蝕能力優(yōu)于電鍍鋅。3 熱鍍鋅層形成過(guò)程是鐵基體與最外面的純鋅層之間形成鐵-鋅合金的過(guò)程，工件表面在熱浸鍍時(shí)形成鐵-鋅合金層，才使得鐵與純鋅層之間很好結(jié)合， 其過(guò)程可簡(jiǎn)單地?cái)⑹鰹椋寒?dāng)鐵工件浸入熔融的鋅液時(shí)，首先在界面上形成鋅與 a 鐵 （ 體心 ） 固熔體。這是基體金屬鐵在固體狀態(tài)下溶有鋅原子所形成一種晶體， 兩種金屬原子 之間是融合，原子之間引力比較小。因此，當(dāng)鋅在固熔體中達(dá)到飽和后，鋅鐵兩種元素

3、原子相互擴(kuò)散，擴(kuò)散到 （ 或叫滲入 ） 鐵基體中的鋅原子在基體晶格中遷移，逐漸與鐵形成合金，而擴(kuò)散到熔融的鋅液中的鐵就與鋅形成金屬間化合物 FeZn13 沉入熱鍍鋅鍋底，即為鋅渣。當(dāng)工件從浸鋅液中移出時(shí)表面形成純鋅層，為六方晶體。其含鐵量不大于0.003% 。4 熱鍍鋅工藝過(guò)程及有關(guān)說(shuō)明4.1 工藝過(guò)程工件-脫脂-水洗-酸洗-水洗-浸助鍍?nèi)軇?烘干預(yù)熱-熱 鍍鋅T整理一 冷卻T 鈍化漂洗T 干燥檢驗(yàn)4.2 有關(guān)工藝過(guò)程說(shuō)明(1)脫脂可采用化學(xué)去油或水基金屬脫脂清洗劑去油，達(dá)到工件完全被水浸潤(rùn)為止。(2) 酸洗可采用 H2SO4 15% ，硫脲0.1%, 40?60C 或用 HCI 20% 烏洛

4、托品 3?5g/L, 20?40C 進(jìn)行酸洗。加入緩蝕劑可防止基體過(guò)腐蝕及減少鐵基體吸氫量 ,同時(shí)加入抑霧劑抑制酸 霧逸 出。脫脂及酸洗處整不好都會(huì)造成鍍層附著力不好 , 鍍不上鋅或鋅層脫落。(3) 浸助鍍劑也稱(chēng)溶劑 , 可保持在浸鍍前工件具有一定活性避免二次氧化 , 以增強(qiáng) 鍍層與基體結(jié)合。NH4CI 100-150g/L ZnCI2 150-180g/L 70? 80C , 1 ? 2min 。并加入一定量的防爆劑 .(4)烘干預(yù)熱為了防止工件在浸鍍時(shí)由于溫度急劇升 高而變形，并除去殘余水分，防止產(chǎn)生爆鋅，造成鋅液爆濺，預(yù)熱一般為 80?140C。(5) 熱鍍鋅要控制好鋅液溫度、浸鍍時(shí)間及

5、工件從鋅液中引出的速度。引出速度一般為1.5 米/min。溫度過(guò)低，鋅液流動(dòng)性差，鍍層厚且不均勻，易產(chǎn)生流掛，外觀質(zhì)量差；溫度高，鋅液流動(dòng)性好，鋅液易脫離工件，減少流掛及皺皮現(xiàn)象發(fā)生，附著力 強(qiáng)，鍍層薄，外觀好，生產(chǎn)效率高；但溫度過(guò)高，工件及鋅鍋鐵損嚴(yán)重，產(chǎn)生 大量鋅渣，影響浸鋅層質(zhì)量并且容易造成色差使表面顏色難看，鋅耗高。鋅層厚度取決于鋅液溫度，浸鋅時(shí)間，鋼材材質(zhì)和鋅液成份。一般廠家為了防止工件高溫變形及減少由于鐵損造成鋅渣，都采用 450?470 C ,0.5?1.5min 。有些工廠對(duì)大工件及鑄鐵件采用較高溫度，但要避開(kāi)鐵損高峰的溫度范 圍。但我們建議在鋅液中添加有除鐵功能和降低共晶溫度

6、的合金并且把鍍鋅溫度降低至 435-445 C 。(6) 整理鍍后對(duì)工件整理主要是去除表面余鋅及鋅瘤，用采用熱鍍鋅專(zhuān)用震動(dòng)器來(lái)完成。(7) 鈍化目的是提高工件表面抗大氣腐蝕性能，減少或延長(zhǎng)白銹出現(xiàn)時(shí)間，保持鍍層具有良好的外觀。都用鉻酸鹽鈍化，如 Na2Cr2O7 8( ? 100g/L , 硫酸3? 4ml/L ，但這種鈍化液嚴(yán)重影響環(huán)境，最好采用無(wú)鉻鈍化。(8) 冷卻一般用水冷，但溫度不可過(guò)低也不可過(guò)高，一般不低于 30 C 不高于 70C, (9)檢驗(yàn)鍍層外觀光亮、細(xì)致、無(wú)流掛、皺皮現(xiàn)象。厚度檢驗(yàn)可采用涂層測(cè)厚儀，方法比較簡(jiǎn)便。也可通過(guò)鋅附著量進(jìn)行換算得到鍍層厚度。結(jié)合強(qiáng)度可采用彎曲壓力機(jī)

7、，將樣件作 90? 180 彎曲，應(yīng)無(wú)裂紋及鍍層脫落。也可用重錘敲擊檢驗(yàn)，并且分批的做鹽霧試驗(yàn)和硫酸銅浸蝕試驗(yàn)。5 鋅灰、鋅渣的形成及控制5.1 鋅灰、鋅渣的形成鋅灰鋅渣不僅嚴(yán)重影響到浸鋅層質(zhì)量，造成鍍層粗 糙，產(chǎn)生鋅瘤。而且使熱鍍鋅成本大大升高。通常每鍍1t工件耗鋅40? 80kg,如果鋅灰鋅渣嚴(yán)重，其耗鋅量會(huì)高達(dá)100? 140kg ?？刂其\渣主要是控制好溫度, 減少鋅液表面氧化而產(chǎn)生的浮渣, 所以更要 采用有除鐵功能和抗氧化功能的合金并且用熱傳導(dǎo)率小、熔點(diǎn)高、比重小、與 鋅液不發(fā)生反應(yīng) , 既可減少熱量失散又可防止氧化的陶瓷珠或玻璃球覆蓋, 這 種球狀物易被工件推開(kāi) , 又對(duì)工件無(wú)粘附作

8、用。對(duì)于鋅液中鋅渣的形成主要是溶解在鋅液中的鐵含量超過(guò)該溫度下的溶解 度時(shí)所形成的流動(dòng)性極差的鋅鐵合金, 鋅渣中鋅含量可高達(dá)94% , 這是熱鍍鋅成本高的關(guān)鍵所在。從鐵在鋅液中的溶解度曲線(xiàn)可以看出：不同的溫度及不同的保溫時(shí)間 , 其溶鐵量即鐵損量是不一樣的。在 500C 附近時(shí)，鐵損量隨著加溫及保溫時(shí)間急劇增加，幾乎成直線(xiàn)關(guān)系。低于或高于480?510C范圍，隨時(shí)間延長(zhǎng)鐵損提高緩慢。因此，人們將480? 510C 稱(chēng)為惡性溶解區(qū)。在此溫度范圍內(nèi)鋅液對(duì)工件及鋅鍋浸蝕最為嚴(yán)重，超過(guò)560 C 鐵損又明顯增加，達(dá)到 660 C 以上鋅對(duì)鐵基體是破壞性浸蝕，鋅渣會(huì)急劇增加，施鍍無(wú)法進(jìn)行。因此，施鍍目前

9、多在430? 450C 及 540? 600C 兩個(gè)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。5.2 鋅渣量的控制要減少鋅渣就要減少鋅液中鐵的含量，就是要從減少鐵溶解的諸因素著手：施鍍及保溫要避開(kāi)鐵的溶解高峰區(qū)，即不要在 480? 510C時(shí)進(jìn)行作業(yè) 鋅鍋材料盡可能選用含碳、含硅量低的鋼板焊接。含碳量高，鋅液對(duì)鐵鍋浸蝕會(huì)加快，硅含量高也能促使鋅液對(duì)鐵的腐蝕。目前多采用 08F/XG08/WKS 優(yōu)質(zhì)鋼板。，并含有能抑制鐵被浸蝕的元素鎳、鉻等。不可用普通碳素鋼，否則耗鋅量大，鋅鍋壽命短。也有人提出用碳化硅制作熔鋅槽，雖然可解決鐵損量，但造型工藝是一個(gè)難題，目前工業(yè)陶瓷所制作的鋅鍋僅能做成圓柱型且體積很小，雖然可以滿(mǎn)足 小件鍍鋅的要求但無(wú)法保證大型工件的鍍鋅。要經(jīng)常撈渣。先將溫度升高