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热镀锌层厚度及工艺标准
2017/12/20

  热镀锌也称热浸镀锌,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。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。

  一、概述

  在各种保护钢基体的涂镀方法中,热浸锌是非常优良的一种。它是在锌呈液体的状态下,经过了相当复杂的物理、化学作用之后,在钢铁上不仅镀上较厚的纯锌层,而且还生成一种锌一铁合金层。这种镀法,不仅具备了电镀锌的耐腐蚀特点,而且由于具有锌铁合金层。还具有电镀锌所无法相比拟的强耐蚀性。因此这种镀法特别适用于各种强酸、碱雾气等强腐蚀环境中。

  二、原理

  热镀锌层是锌在高温液态下,分三个步骤形成的:

  1、 铁基表面被锌液溶解形成锌—铁合金相层;

  2、 合金层中的锌离子进一步向基体扩散形成锌铁互溶层;

  3、 合金层表面包络着锌层。

  三、镀锌层厚度

  参照GB/T 13912-2002国家标准,热镀锌层厚度的标准如下:

  1、工件的厚度大于或等于6毫米的,平均厚度应大于85微米,局部厚度应大于70微米;

  2、工件的厚度小于6毫米大于3毫米的,平均厚度应大于70微米,局部厚度应大于55微米;

  3、工件的厚度小于3毫米大于1.5毫米的,平均厚度应大于55微米,局部应大于45微米;

  4、本标准不包括经过离心分离处理过的镀层和铸铁件镀锌层厚度

  四、工艺过程及有关说明

  1 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

  2 有关工艺过程说明

  (1)脱脂

  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

  采用H2SO4 15%,硫脲0.1%,40~60℃或用HCl 25%,乌洛托品3~5g/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,同时加入抑雾剂抑制酸雾逸出。脱脂及酸洗处理不好都会造成镀层附着力不好,镀不上锌或锌层脱落。

  (3)浸助镀剂

  也称溶剂,可保持在浸镀前工件具有一定活性避免二次氧化,以增强镀层与基体结合。NH4Cl100-150g/L,ZnCl250-80g/L,70~85℃,1~2min。并加入一定量的表活剂.

  (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80~140℃。

  (5)热镀锌

  要控制好锌液温度、浸镀时间及工件从锌液中引出的速度。引出速度一般为1.5米/min,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,影响浸锌层质量并且容易造成色差使表面颜色难看,锌耗高。

  锌层厚度取决于锌液温度,浸锌时间,钢材材质和锌液成份。

  (6)整理

  镀后对工件整理主要是去除表面余锌及锌瘤,用采用热镀锌专用震动器来完成。

  (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,但这种钝化液严重影响环境,最好采用无铬钝化。

  (8)冷却

  一般用水冷,但温度不可过低也不可过高,一般不低于30℃不高于70℃,

  (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。结合强度可采用弯曲压力机,将样件作90~180°弯曲,应无裂纹及镀层脱落。也可用重锤敲击检验,并且分批的做盐雾试验和硫酸铜浸蚀试验。

  五、性能特点

  1、具有较厚的致密的纯锌层覆盖在钢铁表面上,它可以避免钢铁基体与任何的腐蚀溶液的接触,保护钢基体免受腐蚀。在一般大气中,锌层表面形成一层很薄而密实的氧化锌层表面,它很难溶于水,故对钢基体起着一定保护作用。如果氧化锌与大气中其它成分生成不溶性锌盐后,则防蚀作用更理想。

  2、具有铁—锌合金层,结合致密,在海洋性盐雾大气及工业性大气中表现特有抗腐蚀性;

  3、由于结合牢固,锌—铁互溶,具有很强的耐磨性;

  4、由于锌具有良好的延展性,其合金层与钢基附着牢固,因此热镀件可进行冷冲、轧制、拉丝、弯曲等各种成型而不损坏镀层;

  5、钢结构件热镀锌后,相当于一次退火处理,能有效改善钢基体的机械性能,消除钢件成型焊接时的应力,有利于对钢结构件进行车削加工。

  6、热镀锌后的件表面光亮美观。 $ p

  7、纯锌层是热镀锌中最富有塑性的一层镀锌层,其性质基本接近于纯锌,具有延展性,所以它富于挠性。

  六、应用范围

  热镀锌的应用随着工农业的发展也相应扩大。因此,热镀锌制品在工业(如化工设备、石油加工、海洋勘探、金属结构、电力输送、造船等),农业(如:喷灌、暧房)、建筑(如:水及煤气输送、电线套管、脚手架、房屋等)、桥梁、运输等方面,近几年已大量地被采用。由于热镀锌制品具有外表美观、耐腐蚀性能好等特点,其应用范围越来越广泛。

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