钢丝连续热浸镀铝工艺研究
精细钢丝热镀锌及锌铝合金的工业生产工艺及性能研究
精细钢丝热镀锌及锌铝合金的工业生产工艺及性能研究
热浸镀锌是一种经济有效的防腐技术,热镀锌钢丝也已经实现工业化生产。
精细钢丝需要良好的耐蚀性、塑性,高强度等优良的力学性能,尚没有成熟的热镀工艺。
本文研究了精细钢丝热镀锌及锌铝合金工艺,并对钢丝延伸率等拉伸性能进行了研究。
本文通过正交试验确定出精细钢丝热镀锌的最佳工艺参数,分析了工艺参数对镀层厚度和表面质量的影响。
研究发现,上锌量随走丝速度的的加快而增加,速度超过50 m/min时上锌量增加趋势降低;钢丝速度为45 m/min时镀层质量最好;Galfan合金镀液在450℃左右时流动性最好,此时镀层表面质量好,温度超过460℃时Galfan镀液中铝的偏析严重,造成镀层质量下降。
另外,抹拭技术采用气刀抹拭,气体为420℃下的高纯氮气,气压为0.8 MPa,气流量1 m~3/h。
研究发现,Galfan合金镀层塑性比纯锌镀层要好,它与铁基体有更好的协同变形能力,有利于热镀钢丝下一步的拉拔。
精细钢丝经过热镀Galfan合金后延伸率均会有所增加,但超过440℃后,延伸率变化稳定在7%左右,且抗拉强度、弯曲扭转性能都有所降低。
对于热镀纯锌钢丝,随着浸镀时间的延长,镀层上锌量增加,同时由于硬脆相厚度的增加钢丝延伸率也降低;另外,相比于纯锌层,过渡层对钢丝延伸率影响更大。
而热镀Galfan合金过渡层极薄对钢丝延伸率影响较小,上锌量对热镀Galfan 合金钢丝延伸率影响同样不大。
钢件热浸镀铝实验指导书e
钢件热浸镀铝实验一、实验目的1、了解热浸镀铝实验的原理；2、掌握钢件热浸镀铝的根本操作要领；3、分析热浸镀铝的主要缺陷及形成原因。
二、实验原理热浸镀简称热镀，是将被镀金属材料浸于熔点较低的其他液态金属或合金中进行镀层的方法。
此法的根本特征是在基体金属与镀层金属之间有合金层形成。
因此，热浸镀层是由合金金属和镀层金属构成的。
被镀金属材料一般为钢、铸铁及不锈钢等。
用于热镀的低熔点金属有锌、铝、铅、锡及其合金等。
在各种保护钢铁基体的涂镀方法中，热浸镀铝是非常优良的一种。
它是在铝呈液体的状态下，经过了复杂的物理与化学作用之后，在钢铁上镀上较厚的纯铝层，同时还生成一种铝一铁合金层。
具体过程分三个步骤：1、铁基外表被铝液溶解形成铝—铁合金相层；2、合金层中的铝离子进一步向基体扩散形成铝铁互溶层；3、合金层外表包络着铝层。
热浸镀铝法使得钢件具有较厚的致密的纯铝层覆盖在外表，它可以防止钢铁基体与任何的腐蚀溶液的接触，保护钢基体免受腐蚀。
在普通大气中，铝层外表形成一层很薄而密实的氧化铝膜，故对钢基体起着保护作用。
其次，热浸镀铝具有铁—铝合金层，结构致密，在海洋性盐雾大气及工业性大气中表现特有抗腐蚀性；此外，由于铝—铁互溶，结合牢固，还具有很强的耐磨性；三、实验方法一〕钢件的前处理1、脱脂方案1：主要为酸洗做准备，采用强力平安清洗剂或碱溶液清洗。
清洗后用冷水冲洗1~2分钟。
方案2：直接加热烘烤，250~300o C，10分钟。
2、除锈方案1：采用盐酸与水的比例为7：3的盐酸，温度为20~40o C，时间为3~10分钟，以获得均匀的深灰色钢材外表为宜。
除锈后用流动冷水冲洗2~3分钟。
方案2：采用机械打磨的方法，直到钢件完全露出白亮的钢质本色。
3、浸渍采用6-10%K4ZrF6〔氟锆酸钾〕水溶液〔为防止氟锆酸钾析出，保持溶液温度为80-90 o C〕，浸泡2~3分钟。
预热烘干温度250~280o C，10分钟。
二〕钢件的热浸镀铝1、纯铝液温度对目前使用的钢种，取760~780 o C。
q235钢热渗铝工艺及扩散动力学研究
q235钢热渗铝工艺及扩散动力学研究
热渗铝是一种将铝元素通过加热的方式渗入钢铁材料表面的工艺，以提高钢铁材料的耐腐蚀性和抗高温氧化性。
对于Q235钢热渗铝工艺及扩散动力学的研究，主要涉及以下几个方面：
1. 渗铝工艺参数研究：渗铝的工艺参数包括加热温度、保温时间、铝源种类等。
通过实验研究这些参数对渗铝效果的影响，确定最佳的工艺参数组合。
2. 铝在Q235钢中的扩散行为研究：利用扩散系数公式计算铝在Q235钢中的扩散系数，分析温度、时间等因素对铝扩散的影响。
3. Q235钢与铝的界面反应研究：通过研究Q235钢与铝之间的界面反应，了解铝与铁元素之间的相互作用机制，分析生成物的组成和性质。
4. 热处理对渗铝层的影响研究：通过对比不同热处理条件下的渗铝层性能，研究热处理对渗铝层的影响。
5. 渗铝层的耐腐蚀性能和抗高温氧化性能研究：通过电化学腐蚀试验、高温氧化试验等手段，测试渗铝层的耐腐蚀性和抗高温氧化性能。
6. 综合分析：综合分析实验结果，总结Q235钢热渗铝工艺及扩散动力学的规律，为实际生产提供理论依据。
以上内容仅供参考，具体的研究方案需要根据实验条件和材料属性进行调整和完善。
如有需要，建议您咨询材料学专家或查阅相关文献资料。
整理： 连续钢带热镀铝方法工艺及存在的问题
整理：Al/Al-10%Si一．板带钢热镀铝的方法1.阿姆柯公司法（森吉米尔法）：用保护性气体进行钢带连续热镀的方法。
1931年由森吉米尔提出，1937年用于工业生产。
2.美国钢铁公司法：前处理的脱脂部分采用电解清洗法除去钢带表面轧制油和乳化液，同时进行刷洗、水洗与烘干。
3.英国涂层金属法：先进入450~650℃氧化炉，然后经风冷和水冷进入酸洗槽，然后用风动挤压胶辊挤除残余酸液，高压水喷洗，热风吹干，进入退火炉。
4.美国夏伦公司法：高温密封炉内通入气态的氯化氢，钢带进入此高温炉内，其表面的氧化铁膜与高温下的氯化氢发生反应形成氯化铁，此物在300℃以上升华。
5.改进的森吉米尔法（无氧化法或微氧化法）：具体以下介绍。
二．镀铝板的生产工艺及技术参数。
1.退火炉。
立式无氧化炉，炉膛温度为1250℃，在还原炉进口处的温度可达730℃。
还原炉，由煤气或天然气加热的辐射管将炉膛温度提高到950℃以上。
2.保护气体。
退火炉用保护气体由H2和N2按一定的比例混合而成。
其中H2来源于水分解或分解氨，N2来源于空气分离或者制氮机。
钢带再还原炉中的还原度与通入炉内保护气体中的H2的绝对含量有关，但H2的浓度较高或者保护气体中的H2的浓度较低均可满足钢带表氧化膜还原的需要。
3.镀铝锅。
浸镀铝硅合金温度为650℃~680℃,浸镀纯铝的温度为710℃~720℃。
浸镀时间即钢带与铝液的接触时间应最短（浅浸或高速）为宜。
现代化的大生产线对镀层的控制均采用气刀系统。
气刀安装在钢带引出铝液的两侧距铝液面不高处。
采用的气体为空气，也有采用氮气和高压蒸汽的。
采用空气或氮气时，需对它们进行预热，预热的温度越高越好，但至少应达到250℃~300℃。
4.浸镀工艺5.钢种成分影响。
（1）钢基体化学成分对其镀铝性的影响C：C对镀铝层的合金厚度影响不大，对合金层硬度影响也不明显。
Cr（Ni）：合金层厚度随镀液中铬、镍含量的增加而降低（当镍含量到12%时，合金层的厚度又稍有增大），合金层的硬度随着铬、镍含量的增大而下降。
热浸镀铝钢丝组织和性能的研究
结构进行了研究 ， ｕ ａｎＴ Ａ ａ ｔ 等分 Ｈｅｍ ｕ Ｅ 和 ｄｍ Ｇ 。
别 提 出不 同 的镀层 生长 模 型 ， 由于受 到工 艺 方 法 但
的限制 ， 出的许 多结论并不完善 。从 目前发表的 得 文献看 ， ｄｍ Ｇ提出的镀层结构模型较为完整 ． Ａ ａ 但 这种结构模型并未被可靠的检测手段所证实。目前 普遍认为 ，ｅＡ 。 Ｆ ， １ 虽不是合金层的唯一组成 ， 却在
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔｈ ｈｍｉｉ ｄ ｓｅｌ ｒ ａ ｄ ｙｈ ｖ ｉ ｒ ｃ ｓ．Ｔｈ ａ ｎｎ ｌ ｔ ｎｍｉ ｏ ｃ ｐ Ｓ Ｍ） ｅ ｔ ｎｚ ｔ ｅｗ ｓ ａ ｅ ｅ ｗｉ ｍａ ｅ ｏ ｄｐｐ ｏ ｅ ｓ ｂ ｅｓ ｎ ｉｇｅ ｃｒ ｃ ｓｏ ｙ（ Ｅ ｃ ｅ ｏ ｒ ，
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第２ ６卷第 ２ 期 ２０ ０ ２年 ２月
机
械
工
程
材
料
Ｖ０ ． ２ Ｎｎ １ｈ ｎｃ ｌ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ｇ ｔｒ ｓ ｏ ａ ｃ ａ ｉａ ｇ ｎ ｅｉ ｎ
Ｆ ｂ ２０ ｅ． ０２
Ｓ ＯＮＧ ｈ － ｕ Ｓ ｉｋ ｎ，Ｌ Ｕ ｈ ｎ ｈ ａ Ｉ Ｓ ｕ － ｕ ，ＧＡＯ ｎ － Ｈｏ ｇｗｕ，Ｗ Ａ ＮＧ ｉ Ｇｕ ｎ，ｚＨｏＵ Ｗ ｅ －ｏ ｇ ｎ ｌｎ
（ ｌ ｎ Ｕｎｖ ｒ ｉｙｏ ｃ ｎ ｌｇ Ｄａｉ ｉｅ ｓｔ ｆ ａ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ，Ｄａｉｎ １ ６ ２ ｌ １ ０ ４，Ｃｈ ｎ ） ａ ｉａ
属清洗剂水溶液脱脂除油 ２ ￣３ ｍ ｎ 取出用 ７ ～ ０ ０ ｉ， ０ ８ ℃热水漂洗后进行除锈 除锈用 １ ＨＣ 水 溶 Ｏ ５ １ 液或用除锈剂浸泡 １ ｍｉ。除锈后再经水洗进行 ￣２ ｎ 助镀 ， 然后将充分浸润助镀剂 的钢丝烘干后 ， 进人 ６ ０ １℃的熔融铝液中进行热浸镀铝， ８ ￣７ ０ 钢丝运行 的线速度为 ３ ｍ ｍｎ ￣８ ／ ｉ。钢丝镀 铝后卷取 ， 取样进
热浸镀铝研究报告
热浸镀铝研究报告
热浸镀铝是一种重要的防腐蚀技术，主要是在金属表面涂上一层铝，
这种方法可以提高金属的耐腐蚀性能和电气性能。
以下是热浸镀铝研究的
报告：
1.热浸镀铝的工艺。
热浸镀铝的工艺主要包括表面准备、表面化学处理、热浸镀铝和后处
理等步骤。
表面准备是为了保证金属表面干净无油污，表面化学处理主要
是处理金属表面的化学反应，使得热浸镀铝可以顺利进行。
2.热浸镀铝的机理。
热浸镀铝的机理主要是在铝与金属表面的反应中生成了一层亲密的化
合物层，这种化合物层可以提高金属的耐腐蚀性能和电气性能。
3.热浸镀铝的应用。
热浸镀铝在船舶、汽车、冶金、化工等领域应用广泛，尤其在海洋环
境下，热浸镀铝可以有效地提高金属的耐腐蚀性能。
4.热浸镀铝的发展趋势。
热浸镀铝技术已经存在了很长时间，但是还有一些问题需要解决，比
如操作难度大、工艺控制难等问题，因此需要进一步的研究和发展。
同时，热浸镀铝的应用范围也在不断扩大，尤其在电子、航空等领域，热浸镀铝
的应用前景非常广阔。
总之，热浸镀铝是一种非常重要的防腐蚀技术，在工业生产和日常生
活中都有广泛的应用。
我们需要进一步加强热浸镀铝技术的研究，扩大它
的应用范围，为我们的经济发展和生活提供更好的保障。
连续热镀铝锌工艺要点和技术诀窍
连续热镀铝锌工艺要点和技术诀窍连续热镀A L-Z n-S i机组生产工艺要点及技术诀窍随着国内镀锌行业的发展，近年来，继镀锌机组建设高潮后，又掀起一轮镀铝-锌-硅机组的建设高潮。
一、热镀铝锌硅产品的优点之所以出现AL-Zn-Si机组的建设高潮，是因为热镀铝-锌-硅钢板是在热镀铝和热镀锌钢板基础上开发成功的，它具备了镀铝钢板优良的耐大气腐蚀、耐热氧化性，又具备了镀锌钢板优良的电化学保护性，使切口及划痕处腐蚀。
其优点如下：（1）表面光洁度好具有优良的耐大气腐蚀能力，他的寿命比热镀锌钢板高2-6倍；（2）具有良好的耐热抗氧化性，在315℃下长期不变色，500-600℃左右可长期使用，具有良好的耐水、耐土壤腐蚀能力，其耐水腐蚀能力优于热镀锌板和热镀铝板，耐土壤腐蚀能力优于热镀锌板，是制作汽车排气管、消音器、粮食烘干机、热水器等耐热器件的理想材料；另外，产品的热反射率高于75%，是镀锌板的2倍。
（3）具有良好的涂装性和良好的加工性能。
对有机材料的结合力强，是彩色有机涂层钢板的最佳选择。
其加工性和焊接性与热镀锌板相似，可进行冷弯、冲压等加工。
并有良好的外观。
（4）由于金属铝比金属锌的比重小，铝锌合金的比重仅为3.75Kg/dm3,而锌的比重为7.1kg/dm3,因此相同的镀层厚度铝锌合金的比重小，铝的价格比锌的价格低30%，这大大节约了成本。
二、连续热镀铝-锌机组与连续热镀锌机组生产工艺相同点连续热镀铝-锌是在连续热镀锌基础上发展而来的，连续热镀铝-锌与连续热镀锌生产工艺具有很多的相同之处，同时又有显着区别的地方。
要想了解、掌握、操作、管理热镀铝-锌机组生产工艺必须首先对镀锌机组的生产工艺有较深入得了解，才能更好的操作、管理好镀铝-锌机组。
1、机组工艺流程是相同的，都具有如下工艺流程：开卷—焊接—脱脂(立式、卧式)—脱脂烘干—入口活套——热浸镀—镀后冷却—水淬—光整—拉矫—钝化—耐指纹—钝化或耐指纹后烘干—出口活套—卷取2、传动控制系统是相同的，都是为了实现机组的连续运行。
铜热浸镀铝工艺及界面研究
铜热浸镀铝工艺及界面研究大连理工大学硕士学位论文铜热浸镀铝工艺及其界面研究姓名：***申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：***20090601大连理工大学硕士学位论文摘要铜／铝复合材料不仅具有铜的导电、导热率高、易钎焊、接触电阻低和外表美观等优点，也具有铝的质轻、经济等优点。
因此可广泛用于电子、电器、电力、冶金设备、机械、汽车、能源和生活用具等各个领域。
但目前铜／铝复合材料的各种生产方法存在工艺难以控制、界面结合层过厚、复合强度不高等问题。
针对上述问题，本研究通过引进铜热浸镀铝工艺实现了铜／铝复合板的良好结合。
铜热浸镀铝工艺及界面性能的研究包括：铜预处理工艺、助镀剂的选择、助镀剂反应、镀层厚度变化动力学分析、弯曲性能测试和铜／铝复合材料导电性能等几方面的内容。
试验结果表明铜热浸镀铝的最佳助镀剂工艺为2％KF水溶液在30．40℃进行助镀。
对结合界面的元素含量进行分析，推导得出助镀剂与高温铝液的反应方程式。
另外，涂覆有KF助镀剂的铜片XRD结果也表明助镀剂在热浸镀过程中与高温铝液反应，最终生成动力学分析得出，在助镀剂的作用下，铜在铝液内的扩散速度远远低于铜／铝桶温度下的符合铜／铝复合线材的标准要求。
当热浸镀时间一定时，随着热浸镀温度的升高，镀层合金层厚度增加。
当热浸镀温度保持在700℃时，合金层厚度与时间成正比。
对结合层的结合强度进行弯曲测试分析，表明助镀剂极大的改善了铜表面的活性，获得了良好的铜铝结合界面。
铜片热浸镀铝的研究为铜／铝复合材料的进一步开发应用提供了必要的试验数据，同时对开发新的复合材料制备工艺具有指导意义。
关键词：热浸镀铝；助镀剂；扩散；导电率铜热浸镀铝工艺及其界面研究AbstractCu／A1 materialnot havethe ofCusuchScompound only advantage goodconductingheat electricresistanceandbeautifulelectricity,hightransmittingrate，lowalsohavethe A1suchasof and etc．theadvantage lightweighteconomyCallbe usedwith aselectricwidely everyrealm,suchappliance，electricandSO aretheofon．However,thereequipments，machine，automobile，tools problemsthick interfaceandSOoninthetechnologyhardlycontrolled，toointerface，lowqualitymethodsexistedAimedatthese thisworkisinordertoidealmanufacturing problems，and getinterface the of hot aluminum．bonding谢廿lintroducingtechnologycopperdipTheresearchcontents forincluded：copperpretreatmenttechnique,optionsplatingof on thickness test,auxiliary,reactions kinetics，bendingplatingauxiliary，studyplatingandSOon．Theresultsshowthatthe foris2％conductivityoptimumparameterscopperplatedKF solutionat30-40"C．ItCanbeconcludedthereactionsbetweenaqueousplatingauxiliarywithmoltenA1 tothe theelements XRDresultofofaccordinganalysis contents。
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·2 · Apr. 2001 SURFACE TECHNOLO GY Vol. 30 NO. 2
本文所述实验采用熔剂法 ,其工艺流程如下 ; 钢丝 →脱脂 →酸洗 →水洗 →助镀处理 →烘干 →热
[ 参考文献 ] [1 ] 郝建堂 ,张翠兰. 我国溶剂法热浸渗铝工艺发展概况[J ] .
金属热处理 ,1995 ,1 :35. [2 ] 刘邦津. 推拉式空腹钢窗热镀铝工艺及组装与焊接技术
[J ] . 表面技术 ,1997 ,26 (5) :33～34. [3 ] 骆更新 ,沈家福 ,任福民. Zn2Al 合金热浸镀用溶剂 [J ] . 表
1. 3 热镀铝工艺条件
图 2 热浸镀 20 钢丝纯铝层厚与温度关系
钢丝热镀铝工艺条件包括浸镀温度 、浸镀时间 、提
(下转第 19 页)
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2001 年 4 月 表 面 技 术 第 30 卷 第 2 期 ·19 ·
Study on Continuous Hot2Dip Aluminium Plating for Steel Wire
L IU Shun2hua ,L I Wei (Department of Materials Engineering of Dalian University of Technology ,Dalian 116024 ,China)
首先把比例度凑试好 ,待过渡过程已基本稳定 ,然后再 加积分作用消除余差 ,最后加入微分作用以提高调节 质量 。如在整定过程中 ,观察到曲线振荡很频繁 ,须把 比例度增大以减小振荡 :曲线最大偏差大且趋于非周 期 ,须把比例度减小 ;当曲线波动较大时 ,应增大积分 时间 ,曲线偏离给定值 ,长时间回不来 ,则须减小积分 时间 :如果曲线振荡很厉害 ,须把微分作用减到最小 , 曲线最大偏差大而衰减慢 ,须把微分时间加长 ,一直调 到过渡过程振荡两个周期基本达到稳定 ,温度的波动 幅度达到工艺要求为止 。
比例调节加热装置 ,采用 PID 温控方式 ,该种加热 装置的输出功率可以在最大值和最小值 (可设定) 之间 连续地能量等于烘道散失的能量 ,从而能保证炉 温的稳定 。在调试的过程申 ,关键是根据烘道的大小 , 加热器的大小及工件进出烘道的速度等因素 ,设定合 适的 PID 参数来保证整个烘道温度的稳定 。在设定参 数过程申 ,由于比例 ( P) 作用是基本的调节作用 ,一般
配方 4 产生漏镀的原因是 , K2ZrF6 在水中的溶解 度较小 ,室温溶解度为 4 % ,沸水时溶解度为 16 %[4] 。 试验中操作温度稍有波动便会有结晶析出 ,析出的晶 体附着在钢丝表面上 ,导致助镀剂分布不均匀 ,镀铝时 K2ZrF6 与铝液反应同样使局部形成气泡而导致漏镀 。
相 对 而 言 , KF在 水 中 的 溶 解 度 很 大 , 0 ℃时 为 30. 9 % ,室温 20 ℃时为 48. 7 %[5] 。在室温浓度为 6 % 时离饱和程度尚远 ,其水溶液在钢丝上附着十分均匀 , 形成一层致密的助镀剂膜有效地保护钢丝不被二次氧 化 。同时 KF 还有溶解 Al2O3 的作用 ,可提高镀层质 量。
溶剂 配方
1 2 3 4 5 6
表 1 助镀剂配比与镀层外观
盐类配比 ( %)
镀层外观
KF
NaCl K2 ZrF6 ZnCl2 NH4Cl KCl
漏镀 色泽均匀性 光泽
6
极少
好
有
6
4
无
好
有
4
1
重
差
有
6
轻
稍好
有
25
4
较重
稍好
有
5
15
重
稍好
无
1. 2 助镀剂的选择 经酸洗除锈后的钢丝若不及时助镀 ,表面被很快
1 实验方法
钢丝热浸镀铝工艺分森吉米尔法和熔剂法两种 。 森吉米尔法是一种氧化还原表面处理工艺 ,钢件首先 依次在氧化炉和还原炉中完成镀前处理工序 ,然后进 入镀液进行浸镀 。这种工艺的特点是自动化程度和生 产效率高 ,产品处理稳定 ,但设备投资大 ,工艺复杂[2] 。 熔剂法是用熔融的熔剂或水溶液溶剂来保护经预处理 后的新鲜钢材表面不被氧化 ,同时当钢材进入铝液时 提高钢材表面的活性及与铝液的浸润性的镀铝方法 。 它具有设备投资少 ,操作简单 , 生产灵活的特点 ,是一 种简单 、经济可行的方法 。 1. 1 工艺流程
图 1 V 形引镀装置 1. 导向轮 2. 镀铝炉 3. 沉没辊 4. Ar 气管 5. 预热炉 6. 放线轮 7. 收线轮 8. 电机
[ 收稿日期 ]2000207215 [ 作者简介 ]刘顺华 (1964 - ) ,男 ,河北人 ,大连理工大学教授 ,主要从事导电材料及热镀工艺等研究 。
镀铝时间取决于热容量 ,即钢丝的粗细 。本实验 所用钢丝为 20 钢丝 ( < 2mm) ,镀铝时间控制在 10～ 15s。镀层厚度与时间关系如图 3 所示 。
图 3 热浸镀 20 钢丝合金层厚与时间关系
提升速度过快易带入空气膜 ,使助镀剂与铝液不 能很好接触而产生漏镀 。速度过慢又易引起钢基体氧 化 。提升速度主要影响表面纯铝层厚度 ,提升速度快 可增加镀层厚度 。故在条件允许情况下 ,应尽可能加 快提升速度 。镀层厚度与提升速度关系如图 4 所示 。
面技术 ,1998 ,27 (4) :25～26. [4 ] 李国英. 表面工程手册[M] . 北京 :机械工业版社 ,1998. [5 ] 邱竹贤. 铝冶金物理化学 [ M ] . 上海 : 上海科学技术出版
3 结束语
烘炉的设计 ,调试工作中 ,通过采用变截面送回风 管及适当的送回风方式 ,选用比例式的加热装置及 PID 温控制方式 ,且通过调试 ,设置较为合理的 PID 参 数 ,取得了较好的温度均匀性 ,且能很好地控制温度的 波动 。
(上接第 2 页)
升速度等 。镀铝温度原则上采取尽可能低的温度 ,以 降低能耗 ,增加镀层厚度 。对本实验 ,镀铝温度控制在 700 ±10 ℃为好 。镀层厚度与温度关系如图 2 所示 。
2001 年 4 月 表 面 技 术 第 30 卷 第 2 期 ·1 ·
电 (化学) 镀
钢丝连续热浸镀铝工艺研究
刘顺华 ,李玮 (大连理工大学材料工程系 ,辽宁 大连 116024)
[ 摘要 ] 研究了钢丝连续热浸镀铝工艺 ,得出了较好的助镀剂配方和工艺流程 ,并简要分析了其原因 。 [ 关键词 ] 热浸镀铝 ;助镀剂 ;工艺流程 ;连续 [ 中图分类号 ]TG174. 443 [ 文献标识码 ]A [ 文章编号 ]1001 - 3660 (2001) 02 - 0001 - 03
2 结 论
(1) 适用于钢丝热浸镀铝的水溶液助镀剂为 : 6 %KF + 4 %NaCl 。
(2) 较理想的热浸镀铝铝液温度为 680～710 ℃。
图 4 热浸镀 20 钢丝纯铝层厚与提升速度关系
(3) 镀铝层分为纯铝层和合金层 ,随热浸镀铝温 度的上升纯铝层厚度减小 ,随热浸镀时间的延长合金 层厚度增大 ,随提升速度的提高纯铝层厚度增大 。
bnefly. [ Keywords] Hot - Dip aluminium plating ; Promotion flux ; Processing flow ;Continuous
0 引 言
钢丝热浸镀铝就是使钢丝通过熔融铝液 ,以使钢 丝表面覆盖一层均匀牢固的铝层 。连续热浸镀铝就是 使这一过程能够连续进行 。由于铝的导电率高 ,耐腐 蚀性好 ,比重轻 ,钢丝强度高 ,将铝钢两种材料的优良 性能结合在一起 ,能充分发挥它们各自的特长 。使复 合导线具有机械强度高 ,电性能好 ,铝钢结合好 ,外表 美观 ,耐腐蚀等优越性能 。因此可广泛用于沿海地区 , 盐碱滩 ,工业区和火山附近等盐雾腐蚀严重地带 。如 编织网 、篱笆 、围墙 、海岸护堤网 、鱼网 、防鲨网 、球场网 等防护设施 。特别是随着电力工业的发展 ,它将是在 架空输电线路上最常用的大跨越导线 钢芯铝绞线 和全钢芯线的理想替代产品 ,具有广泛的应用前景 。 在国外 ,60 年代是钢材热浸镀铝技术迅速发展的时 期 。目前已有成熟的生产工艺 ,并进入稳定的生产时 期 。在国内 ,此技术发展较晚 ,它的生产与应用目前还 处于刚刚起步阶段 。近年来 ,我国的热浸镀铝工艺技 术也取得了可喜的进展[1] 。各种文献上也有关于此技 术研究工作进展情况的报道 ,但是由于技术上保守的 缘故 ,有关助镀剂等关键环节方面的资料均末给出详 细报道 。本文就此问题做了针对性的研究 ,取得了较 理想的结果 。
浸镀 →后处理 将钢丝 放 入 高 温 炉 内 脱 脂 , 温 度 控 制 在 400 ±
10 ℃,持续时间约 10～15min 即可烧去油污并形成很 薄的蓝色氧化膜 ,稍冷后即放入酸洗槽中进行酸洗 ,以
清除氧化膜和锈层 。酸洗采用市场上购买的除锈剂 , 在室温下清洗约 3min 。然后置于水槽中彻底清除表 面的残酸和铁盐 ,随后浸入助镀剂中约 2min ,然后在 烘干炉中加热烘干后立即浸入铝液中镀铝 。本实验所 用设备为自己设计制造的 V 形引镀装置 ,如图 1 所示 。
反应生成较多的挥发性气体以钢丝表面为形核基 体生长成气泡 ,生成的气泡附着在钢丝表面不易脱落 上浮 ,使铝液不能与钢丝表面相浸润导致局部漏镀 。 同时 Al 还置换了 ZnCl 中的 Zn ,使之游离在铝液中导 致铝的纯度下降 ,而严重影响镀铝层的质量 。试验中 可明显看到当钢丝从铝液中提出时 ,有燃烧的气泡在 钢丝与铝液表面交界处破裂 ,该处便形成一块漏镀 。 试验中还观察到随着 ZnCl2 和 NH4Cl 浓度的增大漏镀 越重 。