热浸镀锌
热浸镀锌,即是热镀锌(galvanizing) 也叫热浸锌和热浸镀锌: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。 热镀锌工艺流程:成品酸洗-水洗-加助镀液-烘干-挂镀-冷却-药化-清洗-打磨-热镀锌完工 1、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。
基本信息
- 中文名
热浸镀锌
- 外文名
hot dipped galvanizing
- 即是
已清洗洁净的铁件
- 造成
后续流程的连锁不良反应
- 优点
表面均受到保护
基本简介
热浸镀锌(hotdippedgalv)的原理,简单的说即是将已清洗洁净的铁件,经由Flux的润湿作用,浸入锌浴中,使钢铁与熔融锌反应生成一合金化的皮膜。热浸镀锌良好的热浸镀锌作业,应是各流程均在严格的管制下,彻底发挥该流程的功能。且若前一流程的操作不善,会造成后续流程的连锁不良反应,而大量增加作业成本或造成不良热浸镀锌产品。若前处理不良,则熔锌无法与钢铁正常完全反应,形成最完美的镀锌皮膜组织。若后处理不良,则破坏镀锌皮膜外观,降低商品价值等。
生产工序
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不同把 热镀锌工艺分为线外退火和线内退火两大类。
1.线外退火:就是热轧或冷轧钢板进入热镀锌作业线之前,首先在抽底式退火炉或罩式退火炉中进行再结晶退火,这样,镀锌线就不存在退火工序了。钢板在热镀锌之前必须保持一个无氧化物和其他脏物存在的洁净的纯铁活性表面。这种方法是先由酸洗的方法把经退火的表面氧化铁皮清除,然后涂上一层由氯化锌或由氯化铵和氯化锌混合组成的溶剂进行保护,从而防止钢板再被氧化。属于这个类别的热镀锌方法包括 :湿法热镀锌法、单张钢板法和惠林热法。
2.线内退火:就是由冷轧或热轧车间直接提供 带卷作为热镀锌的原板,在热镀锌作业线内进行气体保护再结晶退火。属于这个类别的热镀锌方法包括:森吉米尔法、改良森吉米尔法、美钢联法(同日本川崎法)、赛拉斯法和莎伦法。
方法优点
1.整个钢材表面均受到保护,无论在凹陷处管件内部,或任何其它涂层很难进入的角落,溶化锌均很容易均匀的覆盖上。热浸镀锌2.镀锌层的硬度值比钢材还大。最上层的Etalayer只有70DPN硬度,故易受碰撞而凹入,但下层Zetalayer及deltalayer分别有179及211DPN硬度值比铁材的159DPN硬度值最还高,故其抗冲击及抗磨耗性均相当良好。3.在边角区,锌层往往比其它地方还厚,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。4.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,使其不受侵蚀。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。5.锌层在大气中的消耗是非常缓慢的,约为钢铁腐蚀速率的1/17至1/18,且是可预估的。其寿命远超过其它任何涂层。6.镀层寿命在某一特定的环境下,主要视镀层厚度而定。而镀层厚度又受钢铁厚度而决定,即越厚的钢铁易得较厚的镀层,故同一个钢构中厚的钢铁部位一定也得到较厚的镀层,以保证得到更长的寿命。7.因美观、艺术,或在特定严重腐蚀环境使用时,镀锌层可再施以上漆处理duplexsystem,只要漆的系统选用正确、施工容易,其防蚀效果比单独上漆及热浸锌寿命加起来还要好上1.5~2.5倍。8.用锌层来保护钢铁,除了热浸镀锌法外,尚有其它数种方法,其优劣比较如表3,一般使用最广、防蚀效果最好且经济效益最佳者,为热浸镀锌法。
判定标准
附着量耐蚀性主要决定于镀锌层的厚度,故量测厚度常为主要判定镀锌质量好坏的根据,镀锌层受钢材表面的成分、组织、结构不同而有不同的反应,另进出锌溶液的角度、速度亦有很大的影响。故预得完全均一的镀层厚度,实际上不太可能。所以量测附着量绝对不能以单一点(部位)来判定,必须要量测其单位面积(㎡)平均附着锌重(g)才有意义。热浸镀锌量测附着量的方法有很多种,如破坏性的切片金相观测法、酸洗法,非破坏性的膜厚计法、电化学法、进出货重量差估计法等。一般常用的为膜厚计法及酸洗法。膜厚计为一利用磁场感应来量测锌层厚度最普遍省事的方法,其基本条件为钢铁表面必须平滑、完整,才可得较准确数字。故在钢材边角处或粗糙、有角度钢件或铸件等,均不太可能会的一准确的数字。普通铁件用原铁材当归零基材,尚可得相当准确的数字,铸件就绝对不准确了。酸洗法为正式检验报告用,最准确的方法,惟切片时必须注意上下部位的公平取舍,才可得准确数字。但其亦有缺点,如费时甚多,复杂钢材面积不易求得,太大件无法整个酸洗等。故充分利用膜厚计来控制现场制程,而用酸洗法来做最后检测,就已经足够了。均一性热浸镀锌钢铁最易生锈的部位,仍是锌层最薄的地方,故必要测其最薄部位是否符合标准。均一性的试验法,一般都用硫酸铜试验,但此方法对于由锌层和合金层组成的镀锌层皮膜测试很有问题。此因锌层与合金层在硫酸铜试验液中的溶解速度不同,合金层中也因锌/铁的比率差异而不同。所以,以一定浸渍时间的反复次数来判定均匀性并不是很合理。因此,最近欧美规格及JIS中,均有废止此试验方法的倾向,以分布取代均一性,以目视或触感为主,必要时才用膜厚计检查分布状态。热浸镀锌又形状复杂的小构件因面积量测不易,不易求得平均膜厚,有时不得不用硫酸铜试验法来做参考,但绝不能以硫酸铜试验取代附着量测定的目的。
工艺现状
目前国内通行的热镀锌合金工艺十分简单,锌冶炼厂要生产锌合金,只需增设一台中频无芯感应炉制备中间合金,将原来用于熔化锌片的大功率感应电炉进行改造,在炉顶中央开设一个孔,增加一套搅拌装置,经过计量配入中间合金,搅拌混合,浇铸即可。
这种生产模式的特点是工艺简单,利用现有铸锭熔化炉进行改造容易,为锌冶炼厂广泛采用,但是该工艺有几个方面的不足:
生产效率不高
根据有芯感应电炉的加热特性,要有启熔体电炉才能工作。即炉内金属液面的最低高度,必须保证能够浸没感应体的感应沟槽。因此,每次配好一炉锌合金,只能浇铸1/3左右(即剩余金属液面保证在启熔高度以上) ,就必须加入锌片熔化,重新配制下一炉间歇式熔化。当进行合金配制、搅拌和炉前分析时,只能停止加热或保温,大功率感应炉的连续熔化优势发挥不出来,搅拌器的吊出吊进操作麻烦。