热浸镀锌
热浸镀锌文档

热浸镀锌简介热浸镀锌是一种在金属材料表面涂覆一层锌的工艺,以提高金属的抗腐蚀性能。
这是一种常见的防腐蚀方法,广泛应用于建筑、汽车、船舶等行业中。
热浸镀锌的原理是将金属材料浸入熔融的锌中,使锌与金属表面发生化学反应,形成一层坚固的锌铁合金层。
这个过程被称为热浸镀锌。
热浸镀锌的工艺过程热浸镀锌的工艺过程包括预处理、酸洗、流水洗、镀锌四个主要步骤。
1. 预处理在进行热浸镀锌之前,必须对金属材料进行预处理。
预处理的目的是除去表面的油污、灰尘和氧化物等杂质,以确保镀锌层的质量。
预处理主要包括机械清洗和化学清洗两个步骤。
机械清洗使用刷子、砂布等工具,将表面的杂质刮除。
化学清洗则使用酸碱溶液,通过化学反应除去表面的氧化物。
2. 酸洗酸洗是热浸镀锌过程中非常重要的一步。
在酸洗中,金属材料浸入稀硫酸或稀盐酸中,以除去金属表面的氧化物和其他杂质。
酸洗能够去除金属表面的氧化物,为镀锌提供干净的表面。
此外,酸洗还能够改善金属表面的附着力,并促进后续镀锌层的均匀分布。
3. 流水洗在酸洗后,金属材料需要进行流水洗,以去除酸洗剂残留的物质。
流水洗是通过将金属材料放入洗槽中,使用清水冲洗的方式进行的。
流水洗的目的是确保金属表面没有酸洗剂的残留。
这是非常重要的,因为残留的酸洗剂可能会对镀锌层的质量和附着力产生不良影响。
4. 镀锌在经过酸洗和流水洗之后,金属材料就进入了镀锌的阶段。
镀锌是将金属材料浸入熔融的锌中,使其与锌发生化学反应,形成锌铁合金层的过程。
镀锌一般分为热浸镀锌和冷浸镀锌两种方法。
热浸镀锌是将金属材料浸入650-750℃的熔融锌中,通过锌与钢发生化学反应,生成的锌铁合金层具有良好的附着力和耐腐蚀性。
而冷浸镀锌是将金属材料浸入室温的锌溶液中,通过电流的作用形成锌层。
热浸镀锌的优点和应用热浸镀锌具有以下优点:1.优异的防腐蚀性能:热浸镀锌可以在金属材料表面形成一层坚固的锌铁合金层,具有优异的防腐蚀性能,能够有效地保护金属材料不受腐蚀。
热浸锌

热浸锌名词解释:热浸锌又叫热浸镀锌,热浸锌是将除锈后的钢构件浸入600℃左右高温融化的锌液中,是钢铁构件浸入熔融的锌液中获得金属覆盖层的一种方法,锌层厚度对5mm以下薄板不得小于65μm,对厚板不小于86μm。
从而起到防腐蚀的目的.热浸锌优点:.使用年期长:一般热浸锌的钢铁构件在大多数效区可使用长达50年以上,在市区或近岸区也可达20年甚或25年以上坚硬度:1.整个铁材表面均受到保护,无论在凹陷处管件内部,或任何其它涂层很难进入之角落,溶融锌均很容易均匀的覆盖上。
2.浸锌层之硬度值比钢材还大。
如图1 ,最上层之Eta layer 只有 70 DPN 硬度,故易受碰撞而凹入,但下层之Zeta layer 及 delta layer 分别有179及211 DPN 硬度值比铁材的159 DPN硬度值最还高,故其抗冲击及抗磨耗性均相当良好。
图 1:热浸锌皮膜断面显微镜组织钢铁层(Basesteel)为原来之铁基,一般硬度约为159 DPN hardness。
合金a层(Zeta layer)最靠近铁基之一层致密合金层,构造复杂,富有韧性及延展性,以Fe Zn7之化成存在,铁含量约7~11 ﹪。
合金b层(Deltalayer)为一显著单斜系柱状组织,以Fe Zn13化成存在,铁含量约6﹪,硬度值约179 DPN。
纯锌层(Eta layer)最上部之纯锌层,为一稠密六方晶系,质软、富于延展性,变形加工不易破裂。
锌纯度约98.5 ﹪以上,硬度值约70 DPN。
3.在边角区,锌层往往比其它地方还厚,参照图2,且有良好的韧性及抗磨耗性。
而其它涂层在此边角处,往往是最薄最不易施工,最易受伤害处,故常须再维护。
图 24.即使因受很大的机械伤害或其它原因。
造成一小部份的锌层脱落,将铁基裸露,此时,周围锌层就会发挥牺牲阳极的功能,来保护此处钢铁,使不受浸蚀。
而其它涂层则刚好相反,锈会马上生成,且迅速漫延至涂层下面,引起涂层剥落。
热浸镀锌标准

热浸镀锌标准# 热浸镀锌标准## 一、前言嘿,朋友!你有没有注意过那些在户外风吹雨打还能长时间不生锈的钢铁制品呀?比如说路灯杆、桥梁的钢铁结构,还有那些铁栅栏啥的。
它们能这么耐用,很多时候可都多亏了热浸镀锌这个工艺呢。
今天咱们就来好好聊聊热浸镀锌标准,为啥要有这个标准呢?很简单嘛,就是为了让这个热浸镀锌的活儿干得又好又统一,不管是生产的人还是使用镀锌产品的人,大家心里都有个谱,知道啥样的热浸镀锌是合格的,啥样的不行。
这样就能保证咱们用到的镀锌产品质量可靠,而且还能让这个行业健康有序地发展呢。
## 二、适用范围(一)建筑领域在建筑行业里呀,热浸镀锌标准可太重要了。
就拿那些高楼大厦外面的金属框架来说吧。
这些框架如果不做热浸镀锌处理,没几年就会被雨水、空气里的氧气啥的腐蚀得不成样子。
按照热浸镀锌标准来做呢,这些框架就能长时间保持坚固,既安全又美观。
像屋顶的钢梁啊,要是生锈了,那屋顶可能就会有安全隐患,但是热浸镀锌后的钢梁就可以放心使用很长时间。
(二)交通设施再看看交通设施方面。
马路上的路灯杆、交通指示牌的支架,它们整天暴露在外面,经受着各种天气的考验。
如果不按照热浸镀锌标准进行处理,可能过不了多久就会锈迹斑斑,不仅影响城市的美观,还可能会导致指示牌掉落等安全问题。
所以说,热浸镀锌标准适用于这些交通设施的制造,确保它们能够在户外环境中长时间稳定工作。
(三)电力设备电力设备里的很多部件也需要热浸镀锌呢。
比如说那些高压电塔的支架。
电塔都很高,而且分布在各种环境里,要是支架生锈腐蚀了,那可不得了,可能会影响电力传输,甚至引发安全事故。
热浸镀锌标准就能保证这些支架的镀锌质量,让它们抵御住风雨和腐蚀,保障电力系统的正常运行。
## 三、术语定义(一)热浸镀锌简单来说呢,热浸镀锌就是把钢铁制品放到熔化的锌液里泡一泡,让钢铁表面沾上一层锌。
这就像是给钢铁穿上了一层锌做的铠甲,可以保护钢铁不被腐蚀。
你可以想象一下,钢铁就像一个小战士,锌层就是他的防护盾,这个防护盾能够挡住那些会让钢铁生锈的坏东西,像水啊、氧气啊之类的。
热镀锌和热浸锌的区别

热镀锌和热浸锌的区别1. 不同的概念:热浸镀锌是一种有效的金属防腐蚀方法,主要应用于各个行业的金属结构设施中。
是将除锈后的钢件浸泡在约500℃的锌液中,使钢构件表面粘附在锌层上,从而达到防腐的目的。
热浸镀锌是将除锈后的钢构件浸泡在600℃的锌液中,使钢构件表面粘附在锌层上。
5毫米以下的薄板锌层厚度不小于65英磅m, 5毫米以上的薄板锌层厚度不小于86英磅m。
以防止腐蚀。
2. 制造过程是不同的镀锌是指在金属、合金或其他材料的表面镀上一层锌,起到美观和防锈作用的表面处理技术。
现在主要的方法是热镀锌。
然而,随着冷轧带钢的快速发展,近30年来热镀锌工业得到了大规模的发展。
热镀锌板的生产工艺主要包括:原板制备→电镀前处理→热浸镀→电镀后处理→成品检验等。
根据客户要求,镀锌五金件按照预处理方法,只要不接触水,可保持5-7年不生锈。
当然,如果是盐水测试,也不会超过4个小时。
热浸镀锌是在五金件表面涂上锌锡液,其防锈时间约为传统镀锌的5倍。
户外施工一般采用热镀锌,盐水测试时间为36小时左右。
目前,普遍认为做鸭虫锈是较好的防锈表面处理方法。
一般来说,这种方法用于汽车零部件的防锈。
盐水试验一般持续96小时以上。
但如果硬件是在非常恶劣的环境下使用,一些人使用沥青做表面处理。
3、使用的技术不同:热镀锌就是在角钢、槽钢等金属的表面镀上锌层,用来达到便民的美观和金属的防锈。
热浸锌加工厂是用的锌锡溶液对工件进行的防腐,这种新型的技术可以延长防腐的时间五倍之多,通常使用这种技术的都是室外建设。
因为作用的原理不一样,所以作用的工件也是不一样的。
热浸锌工厂的出现只不过是把作用的范围变广。
热镀锌层防护性能:通常电镀锌层厚度5~15μm,而热镀锌层一般在35μm以上,甚至高达200μm。
热镀锌覆盖能力好,镀层致密,无有机物夹杂。
众所周知,锌的抗大气腐蚀的机理有机械保护及电化学保护,在大气腐蚀条件下锌层表面有ZnO、Zn(OH)2及碱式碳酸锌保护膜,一定程度上减缓锌的腐蚀,这层保护膜(也称白锈)受到破坏又会形成新的膜层。
热镀锌和热浸锌的区别

热镀锌:热镀锌是使熔融金属与铁基体反应而产生合金层,从而使基体和镀层二者相结合。
热镀锌是先将钢铁制件进行酸洗,为了去除钢铁制件表面的氧化铁,酸洗后,通过氯化铵或氯化锌水溶液或氯化铵和氯化锌混合水溶液槽中进行清洗,然后送入热浸镀槽中。
热镀锌和热浸锌的区别:1、概念不同热镀锌是一种有效的金属防腐方式,主要用于各行业的金属结构设施上。
是将除锈后的钢件浸入500℃左右融化的锌液中,使钢构件表面附着锌层,从而起到防腐的目的。
热浸锌是将除锈后的钢构件浸入600℃左右高温融化的锌液中,使钢构件表面附着锌层,锌层厚度对5mm以下薄板不得小于65μm,5mm及以上厚板不小于86μm。
从而起到防腐蚀的目的。
2、制作工艺不同镀锌是指在金属、合金或者其它材料的表面镀一层锌以起美观、防锈等作用的表面处理技术。
现在主要采用的方法是热镀锌。
然而,热镀锌工业是近三十年来伴随冷轧带钢的飞速发展而得到了大规模发展。
热镀锌板的生产工序主要包括:原板准备→镀前处理→热浸镀→镀后处理→成品检验等。
按照习惯往往根据镀前处理方法的基本上镀锌的五金件只要不接触水分都可以保持5~7年左右的时间不生锈,当然如果是盐水试验的话就过不了4小时。
热浸锌就是用锌锡溶液将五金件包覆起来,较传统镀锌防锈时间约五倍,一般的室外建设都是采用热浸锌的方式,盐水试验大概可以做到36小时。
目前公认防锈较好的表面处理方法是做达克锈,一般汽车配件已经改用这方法来防锈,盐水试验一般都有96小时以上。
但是如果五金件的使用是在很差的环境下的话也有人使用"沥青"就是柏油来做表面处理的。
3、使用的技术不同热镀锌就是在角钢、槽钢等金属的表面镀上锌层,用来达到便民的美观和金属的防锈。
热浸锌加工厂是用的锌锡溶液对工件进行的防腐,这种新型的技术可以延长防腐的时间五倍之多,通常使用这种技术的都是室外建设。
因为作用的原理不一样,所以作用的工件也是不一样的。
热浸锌工厂的出现只不过是把作用的范围变广。
热镀锌和热浸镀锌钢材标准

热镀锌和热浸镀锌钢材标准1. 引言1.1 什么是热镀锌和热浸镀锌热镀锌和热浸镀锌是钢材表面处理的一种方法,通过在钢材表面涂覆一层锌来防止钢材氧化和腐蚀。
热镀锌是将钢材浸泡在熔化的锌液中,使锌与钢材表面形成一层金属锌涂层的工艺。
而热浸镀锌是将钢材经过清洗、酸洗等处理后,再与熔融的锌液接触,形成金属锌与钢材表面的化学反应,使锌覆盖在钢材表面。
热镀锌和热浸镀锌的主要作用是防止钢材氧化、腐蚀,延长钢材的使用寿命。
热镀锌和热浸镀锌还可以提高钢材的耐腐蚀性能,增强钢材的抗拉伸性能,使钢材更加耐用,适用于各种恶劣环境下的使用。
热镀锌和热浸镀锌是钢材表面处理的重要方法,可以有效防止钢材氧化、腐蚀,提高钢材的使用寿命和性能。
在钢材行业中具有广泛的应用。
1.2 热镀锌和热浸镀锌的应用热镀锌和热浸镀锌是常见的防腐蚀处理方法,在钢铁行业中具有广泛的应用。
热镀锌和热浸镀锌的应用可以追溯到很早以前,其主要目的是为了延长钢材的使用寿命并提高其耐腐蚀性能。
在建筑行业中,热镀锌和热浸镀锌的应用非常常见。
用于建筑结构的钢材经过热镀锌或热浸镀锌处理后,可以有效抵抗大气中的腐蚀物质,延长建筑物的寿命。
热镀锌和热浸镀锌的钢材在户外使用时也能保持较好的外观,不易生锈,因此在园林景观和城市雕塑等领域也有广泛的应用。
除建筑行业外,热镀锌和热浸镀锌的钢材还被广泛运用于汽车制造、管道输送、桥梁建设等领域。
这些行业对钢材的耐腐蚀性能要求较高,因此热镀锌和热浸镀锌的应用也相对广泛。
热镀锌和热浸镀锌的应用范围非常广泛,在各个行业中都有重要的地位。
其优良的防腐蚀性能和长期的保护效果,使其成为钢材防腐处理中不可或缺的一环。
2. 正文2.1 热镀锌钢材标准介绍热镀锌钢材标准是指对热镀锌钢材的生产、检验和使用过程中的要求和规范进行统一规定,以确保产品质量和安全性。
热镀锌钢材标准主要包括以下几个方面:1. 钢材质量要求:热镀锌钢材的质量主要受到原材料、生产工艺和热镀锌技术等因素的影响。
镀锌的几种方法

镀锌的几种方法
锌是一种常见的金属元素,具有良好的防腐性能。
因此,在许多行业中,锌被广泛应用于防腐处理。
其中,锌的一种常见应用方式就是通过镀锌的方法来实现。
下面,我们将介绍几种常见的镀锌方法。
1. 热浸镀锌
热浸镀锌是一种常见的镀锌方法,它是将金属制品浸入熔融的锌中,使锌与金属表面反应,从而形成一层锌层。
这种方法的优点是镀层厚度均匀,防腐性能好,但是需要高温和高压力,成本较高。
2. 电镀锌
电镀锌是一种通过电化学反应来实现的镀锌方法。
在这种方法中,金属制品被浸入含有锌离子的电解液中,然后通过电流的作用,使锌离子还原成锌金属,从而在金属表面形成一层锌层。
这种方法的优点是成本较低,但是镀层厚度不均匀,防腐性能较差。
3. 喷涂锌
喷涂锌是一种将锌粉末喷涂在金属表面的方法。
这种方法的优点是成本较低,操作简单,但是镀层厚度较薄,防腐性能较差。
4. 热喷涂锌
热喷涂锌是一种将锌线加热到熔点后,通过高速气流将熔融的锌喷
涂在金属表面的方法。
这种方法的优点是成本较低,操作简单,镀层厚度均匀,防腐性能好,但是需要专业设备和技术。
镀锌是一种常见的防腐处理方法,不同的镀锌方法有各自的优缺点,需要根据具体情况选择合适的方法。
热镀锌和热浸锌的区别

热镀锌和热浸锌的区别:1、概念不同热镀锌是一种有效的金属防腐方式,主要用于各行业的金属结构设施上。
是将除锈后的钢件浸入500℃左右融化的锌液中,使钢构件表面附着锌层,从而起到防腐的目的。
热浸锌是将除锈后的钢构件浸入600℃左右高温融化的锌液中,使钢构件表面附着锌层,锌层厚度对5mm以下薄板不得小于65μm,5mm及以上厚板不小于86μm。
从而起到防腐蚀的目的。
2、制作工艺不同镀锌是指在金属、合金或者其它材料的表面镀一层锌以起美观、防锈等作用的表面处理技术。
现在主要采用的方法是热镀锌。
然而,热镀锌工业是近三十年来伴随冷轧带钢的飞速发展而得到了大规模发展。
热镀锌板的生产工序主要包括:原板准备→镀前处理→热浸镀→镀后处理→成品检验等。
按照习惯往往根据镀前处理方法的基本上镀锌的五金件只要不接触水分都可以保持5~7年左右的时间不生锈,当然如果是盐水试验的话就过不了4小时。
热浸锌就是用锌锡溶液将五金件包覆起来,较传统镀锌防锈时间约五倍,一般的室外建设都是采用热浸锌的方式,盐水试验大概可以做到36小时。
目前公认防锈较好的表面处理方法是做达克锈,一般汽车配件已经改用这方法来防锈,盐水试验一般都有96小时以上。
但是如果五金件的使用是在很差的环境下的话也有人使用"沥青"就是柏油来做表面处理的。
3、使用的技术不同热镀锌就是在角钢、槽钢等金属的表面镀上锌层,用来达到便民的美观和金属的防锈。
热浸锌加工厂是用的锌锡溶液对工件进行的防腐,这种新型的技术可以延长防腐的时间五倍之多,通常使用这种技术的都是室外建设。
因为作用的原理不一样,所以作用的工件也是不一样的。
热浸锌工厂的出现只不过是把作用的范围变广。
热镀锌的优点1、处理费用低:热浸镀锌防锈的费用要比其他漆料涂层的费用低;2、持久耐用:在郊区环境下,标准的热镀锌防锈厚度可保持50年以上而不必修补;在市区或近海区域,标准的热镀锌防锈层则可保持20年而不必修补;3、可靠性好:镀锌层与钢材间是冶金结合,成为钢表面的一部份,因此镀层的持久性较为可靠;4、镀层的韧性强:镀锌层形成一种特别的冶金结构,这种结构能承受在运送及使用时受到机械损伤;5、全面性保护:镀件的每一部分都能镀上锌,即使在凹陷处、尖角及隐藏处都能受到全面保护;6、省时省力:镀锌过程要比其他的涂层施工法更快捷,并且可避免安装后在工地上涂刷所需的时间。
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哈尔滨理工大学表面工程技术论文(综述)题目:院、系:姓名:学号:年月日热镀锌一、引言近年来,随着世界经济的发展,尤其是汽车、家电及建筑业的发展,对镀锌带钢的需求量大大增加,市场需求非常可观。
在美、日等钢材生产大国,热镀锌钢板在钢材中所占比例高达13% ~15%,而用于汽车行业的热镀锌板已占其总产量的40%以上。
目前,日系轿车基本上全部采用热镀锌板作外板,而热镀锌带钢在我国市场一直是紧缺产品。
正是这种需求大大促进了连续热镀锌技术的发展。
热镀锌也称热浸镀锌,是在高温下把锌锭融化,在放入一些辅助材料,然后把金属结构件浸入镀锌槽中,使金属构件上附着一层锌层。
热镀锌的优点在于他的防腐能力强,镀锌层的附着力和硬度较好。
缺点在于价格较高,需要大量的设备和场地,钢结构件过大不易放入镀锌槽中,钢结构件过于单薄,热镀又容易变形。
近年来随高压输电、交通、通讯事业迅速发展,对钢铁件防护要求越来越高,热镀锌需求量也不断增加。
二、热镀锌技术发展史(一)热镀锌技术发展史热镀锌是由较古老的热镀方法发展而来的,自从1836年法国把热镀锌应用于工业以来,已经有一百四十年的历史了。
然而,热镀锌工业是近三十年来伴随冷轧带钢的飞速发展而得到了大规模发展.1937年美国建立了第一条连续热镀锌带钢生产线,1942年在美国建成了第一条连续电镀锌带钢生产线,从进入工业性生产至今已有160多年的生产历史。
热镀锌产品广泛用于建筑、家电、车船、容器制造业、机电业等,几乎涉及到衣食住行各个领域。
近年来,世界镀锌钢板需求量不断增加,产量增长也很快,在美、日等钢材生产大国,热镀锌钢板在钢材中所占比例已高达13%-15%。
涂镀层钢板的最大优点是优良的耐蚀性、涂漆性、装饰性以及良好的成形性。
近年来涂镀层钢板在汽车上的用量一直呈上升趋势,并成为汽车用薄板的主体。
世界各国均在研究如何扩大涂镀层板的品种、规格,改进镀层工艺进而提高镀层质量,即耐蚀性、抗粉化剥落、涂敷性、焊接性。
镀层板的成形性始终是其应用的重要方面,这主要取决于基板性能、镀层工艺及性能和成形工艺条件,通过综合的先进技术相配合才能达到良好的应用效果。
(二)我国镀锌钢板生产现状我国热镀锌生产发展一直处于滞后状态。
20世纪50年代到60年代陆续建成了13条单张钢板熔剂法热镀锌机组,能力为10万t/a,但因产量低、成本高、质量差、污染环境、经济效益差等缺陷已先后停、转产。
从20世纪70年代末,我国才开始建造大型宽带热镀锌机组。
热镀锌带钢在我国市场一直是紧缺品种。
从20世纪90年代中期以来,每年都要从国外进口80-100万t左右。
随着国内经济的发展,尤其是汽车、家电及建筑业的发展,对镀锌带钢的需求量也大大增加。
我国近二十年来已建成了一批年产量10万t以上生产线,但从工艺流程、设备组成到产品品种上都属于低水平传统技术的热镀锌机组,在品种质量数量上也不能满足我国经济建设发展的需求,仍需建设新热镀锌线来满足市场需要。
20世纪90年代以来我国镀锌钢板生产取得了长足发展,国内已有和在建镀锌板加工能力达到近300万t。
近几年国产镀锌板的市场占有率提高很快,由1996年的约27%提高到1998年的59%左右。
国内主要生产厂家为宝钢、武钢、攀钢、本钢、广东南方。
5家企业生产能力总和已超130万t。
见表1。
表1我国热镀锌钢板生产机组概况生产厂投产年份生生产能力万t·a-1工艺类型生产规格mm设计生产品种速度m.min-1炉型备注武钢l#镀锌1979 15改良型森吉米尔法0.25~2.5x700~1530普通、平整锌花,小锌花,锌铁合金150 卧室炉带有横切机组武钢2#镀锌1999 20 宝钢l#镀锌1990 36.5改良型森吉米尔法0.3~3.0x900~ 1850普通锌花,小锌花,平整锌花180 塔室炉-宝钢2#镀锌2000 35 本钢冷轧厂1996 20改良型森吉米尔法0.5~2.5x700~1500普通锌花,小锌花,平整锌花150卧室炉带快速冷却段带有横切机组攀钢冷轧厂1997 15带清洗段森吉米尔法0.25~2.5x720~1120普通锌花,小锌花,平整锌花120卧室炉带快冷、缓冷段带有横切机组广东南方钢板有限公司1994 10美铜联法0.25~2.5x500~1250普通锌花,小锌花,平整锌花90 卧室炉带有横切机组我国现有的热镀锌机组与国外先进水平存在的主要差距在于绝大多数机组没有预清洗设备,对镀锌表面质量难以保证;现有光整机都是比较简单的两辊光整机(攀钢为四辊),无法更好地改善带钢的机械性能,特别是深冲性能;现有品种都是单一的镀锌板,仅有少量的合金化板,远不能满足市场需要。
我国厂家生产的热镀锌钢板均以建材、轻工、农业、交通等行业为主要用户。
由于受现有热镀锌设备条件、工艺技术及原板性能的限制,实际生产可供汽车制造业使用的镀锌板很少。
见图1。
图1热镀锌厂镀锌钢板的特点:镀锌能有效的防治钢材腐蚀,延长使用寿命。
镀锌薄钢板(厚度为0.4~1.2mm )又称镀锌铁皮,俗称白铁皮。
镀锌钢板广泛应用于建筑、车辆、家电、日用品等行业。
随着西部大开发战略的实施,西电东送、西气东输、南水北调、三峡工程、农网及城市电网二网改造等项目的深入展开,我国热镀锌行业已进入新一轮的高速发展阶段。
三、热镀锌技术基本原理及设备简介(一)热镀锌技术基本原理1、概述锌易溶于酸,也能溶于碱,故称它为两性金属。
锌在干燥的空气中几乎不发生变化。
在潮湿的空气中,锌表面会生成致密的碱式碳酸锌膜。
在含二氧化硫、硫化氢以及海洋性气氛中,锌的耐蚀性较差,尤其在高温高湿含有机酸的气氛里,锌镀层极易被腐蚀。
锌的标准电极电位为-0.76V,对钢铁基体来说,锌镀层属于阳极性镀层,它主要用于防止钢铁的腐蚀,其防护性能的优劣与镀层厚度关系甚大。
锌镀层经钝化处理、染色或涂覆护光剂后,能显著提高其防护性和装饰性。
近年来,随着镀锌工艺的发展,高性能镀锌光亮剂的采用,镀锌已从单纯的防护目的进入防护-装饰性应用。
镀锌溶液有氰化物镀液和无氰镀液两类。
氰化物镀液中分微氰、低氰、中氰、和高氰几类。
无氰镀液有碱性锌酸盐镀液、铵盐镀液、硫酸盐镀液及无氨氯化物镀液等。
氰化镀锌溶液均镀能力好,得到的镀层光滑细致,在生产中被长期采用。
但由于氰化物剧毒,对环境污染严重,近年来已趋向于采用低氰、微氰、无氰镀锌溶液。
2、原理在盛有镀锌液的镀槽中,经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极,用镀覆金属制成阳极,两极分别与直流电源的正极和负极联接。
镀锌液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。
通电后,镀锌液中的金属离子,在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。
阳极的金属形成金属离子进入镀锌液,以保持被镀覆的金属离子的浓度。
在有些情况下,如镀铬,是采用铅、铅锑合金制成的不溶性阳极,它只起传递电子、导通电流的作用。
电解液中的铬离子浓度,需依靠定期地向镀液中加入铬化合物来维持。
镀锌时,阳极材料的质量、镀锌液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量,需要适时进行控制。
热镀锌层形成过程:热镀锌层形成过程是铁基体与最外面的纯锌层之间形成铁-锌合金的过程,工件表面在热浸镀时形成铁-锌合金层,才使得铁与纯锌层之间很好结合,其过程可简单地叙述为:当铁工件浸入熔融的锌液时,首先在界面上形成锌与α铁(体心)固熔体。
这是基体金属铁在固体状态下溶有锌原子所形成一种晶体,两种金属原子之间是融合,原子之间引力比较小。
因此,当锌在固熔体中达到饱和后,锌铁两种元素原子相互扩散,扩散到(或叫渗入)铁基体中的锌原子在基体晶格中迁移,逐渐与铁形成合金,而扩散到熔融的锌液中的铁就与锌形成金属间化合物FeZn13,沉入热镀锌锅底,即为锌渣。
(二)热镀锌技术设备简介热镀锌设备的结构构成:1、内加热陶瓷镀锌设备由锅体、内加热器、电控及温度控制系统组成,锅体由三层保温材料和锅体钢板框架构成。
2、内加热陶瓷镀锌设备外观设计科学,加热器安装在锌锅内侧垂直均匀布置,保证锌液温度均匀,便于操作和维修,生产效率高,操作安全可靠。
3、内加热陶瓷镀锌设备用内加热器、锌液温度双控制,锌液采用耐蚀热电偶测温,电偶直接与锌液接触温度准确,实现数字化自动调温,保证锌液温度长期稳定工作。
4、内加热陶瓷镀锌设备,锅体钢板框架采用标准钢材焊接而成,钢材表面经过防锈工艺处理,外表美观,使用寿命长。
四、热镀锌技术工艺方法(一)工艺过程工件→脱脂→水洗→酸洗→水洗→浸助镀溶剂→烘干预热→热镀锌→整理→冷却→钝化→漂洗→干燥→检验(二)有关工艺过程说明1脱脂可采用化学去油或水基金属脱脂清洗剂去油,达到工件完全被水浸润为止。
2酸洗可采用H2SO4 15%,硫脲0.1%,40~60℃或用HCl20%,六次甲基四胺1~3g/L,20~40℃进行酸洗。
加入缓蚀剂可防止基体过腐蚀及减少铁基体吸氢量。
脱脂及酸洗处理不好会造成镀层附着力不好,镀不上锌或锌层脱落。
3浸助镀剂也称结合剂,可保持在浸镀前工件具有一定活性,以增强镀层与基体结合。
NH4Cl 15%~25%,ZnCl2 2.5%~3.5%,55~65℃,5~10min。
为减少NH4Cl 挥发可适当加入甘油。
4烘干预热为了防止工件在浸镀时由于温度急剧升高而变形,并除去残余水分,防止产生爆锌,造成锌液爆溅,预热一般为120~180℃。
5热镀锌要控制好锌液温度、浸镀时间及工件从锌液中移出的速度。
温度过低,锌液流动性差,镀层厚且不均匀,易产生流挂,外观质量差;温度高,锌液流动性好,锌液易脱离工件,减少流挂及皱皮现象发生,附着力强,镀层薄,外观好,生产效率高;但温度过高,工件及锌锅铁损严重,产生大量锌渣,影响浸锌层质量,锌耗大,甚至无法施镀。
在同一温度下,浸镀时间长,镀层厚。
不同温度,要求同样的厚度时,高温浸镀所需时间长。
一般厂家为了防止工件高温变形及减少由于铁损造成锌渣,都采用450~470℃,0.5~1.5min。
有些工厂对大工件及铸铁件采用较高温度,但要避开铁损高峰的温度范围。
为了提高在较低温度下热浸镀液的流动性,防止镀层过厚,并提高镀层外观,常常加入0.01%~0.02%的纯铝。
铝要少量多次加入。
6整理镀后对工件整理主要是去除表面余锌及锌瘤,用震动或手工方法均可。
7钝化目的是提高工件表面抗大气腐蚀性能,减少或延长白锈出现时间,保持镀层具有良好的外观。
都用铬酸盐钝化,如Na2Cr2O7 80~100g/L,硫酸3~4ml/L。
8冷却一般用水冷,但温度不可过低,防止工件,特别是铸件由于激冷回缩产生基体组织开裂。
9检验镀层外观光亮、细致、无流挂、皱皮现象。
厚度检验可采用涂层测厚仪,方法比较简便。
也可通过锌附着量进行换算得到镀层厚度。