熱鍍鋅原理及工藝說明24582

1、熱鍍鋅原理及工藝說明1引言熱鍍鋅也稱熱浸鍍鋅，是鋼鐵構件浸入熔融的鋅液中獲得金屬覆蓋層的一種方法。近年來隨高壓輸電、交通、通訊事業(yè)迅速發(fā)展，對鋼鐵件防護要求越來越高，熱鍍鋅需求量也不斷增加。2熱鍍鋅層防護性能通常電鍍鋅層厚度5～15μm，而熱鍍鋅層一般在35μm以上，甚至高達200μm。熱鍍鋅覆蓋能力好，鍍層致密，無有機物夾雜。眾所周知，鋅的抗大氣腐蝕的機理有機械保護及電化學保護，在大氣腐蝕條件下鋅層表面有ZnO、Zn(OH)2及堿式碳

2、酸鋅保護膜，一定程度上減緩鋅的腐蝕，這層保護膜(也稱白銹)受到破壞又會形成新的膜層。當鋅層破壞嚴重，危及到鐵基體時，鋅對基體產(chǎn)生電化學保護，鋅的標準電位0.76V，鐵的標準電位0.44V，鋅與鐵形成微電池時鋅作為陽極被溶解，鐵作為陰極受到保護。顯然熱鍍鋅對基體金屬鐵的抗大氣腐蝕能力優(yōu)于電鍍鋅。3熱鍍鋅層形成過程熱鍍鋅層形成過程是鐵基體與最外面的純鋅層之間形成鐵鋅合金的過程，工件表面在熱浸鍍時形成鐵鋅合金層，才使得鐵與純鋅層之間很好結合，

3、其過程可簡單地敘述為：當鐵工件浸入熔融的鋅液時，首先在界面上形成鋅與α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，當鋅在固熔體中達到飽和后，鋅鐵兩種元素原子相互擴散，擴散到(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。當工件從浸鋅液中移出時表面形成純鋅層，為六

4、方晶體。其含鐵量不大于0.003%。4熱鍍鋅工藝過程及有關說明4.1工藝過程工件→脫脂→水洗→酸洗→水洗→浸助鍍溶劑→烘干預熱→熱鍍鋅→整理→冷卻→鈍化→漂洗→干燥→檢驗4.2有關工藝過程說明(1)脫脂可采用化學去油或水基金屬脫脂清洗劑去油，達到工件完全被水浸潤為止。(2)酸洗可采用H2SO415%，硫脲0.1%，40～60℃或用HCl20%，烏洛托品3～5gL，20～40℃進行酸洗。加入緩蝕劑可防止基體過腐蝕及減少鐵基體吸氫量同時加入

5、抑霧劑抑制酸霧逸出。脫脂及酸洗處理不好都會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，以增強鍍層與基體結合。NH4Cl100150gL，ZnCl2150180gL，70～80℃，1～2min。并加入一定量的防爆劑.(4)烘干預熱為了防止工件在浸鍍時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，預熱一般為80～140℃。要減少鋅渣就要減少鋅液中鐵的含量，

6、就是要從減少鐵溶解的諸因素著手：⑴施鍍及保溫要避開鐵的溶解高峰區(qū)，即不要在480～510℃時進行作業(yè)。⑵鋅鍋材料盡可能選用含碳、含硅量低的鋼板焊接。含碳量高，鋅液對鐵鍋浸蝕會加快，硅含量高也能促使鋅液對鐵的腐蝕。目前多采用08FXG08WKS優(yōu)質鋼板。，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，但造型工藝是一個難題，目前工業(yè)陶瓷所制作的鋅鍋僅能做成圓柱

7、型且體積很小，雖然可以滿足小件鍍鋅的要求但無法保證大型工件的鍍鋅。⑶要經(jīng)常撈渣。先將溫度升高至工藝溫度上限以便鋅渣與鋅液分離，使鋅渣沉于槽底后用撈鋅勺或專用撈渣機撈取。落入鋅液中鍍件更要及時打撈。⑷要防止助鍍劑中鐵隨工件帶入鋅槽，助鍍劑要進行在線再生循環(huán)處理，嚴格控制亞鐵含量，不允許高于4gl，PH值始終保持在4.55.5。⑹加熱、升溫要均勻，防止局部過熱。熱鍍鋅鋅層厚度的測試方法有三種：有稱重法、橫截面顯微鏡法和磁性法，其熱鍍鋅鋅層厚

8、度的測試方法有三種：有稱重法、橫截面顯微鏡法和磁性法，其中前兩種為破壞性實驗法，后者中前兩種為破壞性實驗法，后者“磁性法磁性法”是非破壞性實驗法，也是比較直觀方是非破壞性實驗法，也是比較直觀方便常用的方法。便常用的方法。批量鍍鋅鋅層厚度的標準與鍍鋅工件的厚度有關，通常如下：批量鍍鋅鋅層厚度的標準與鍍鋅工件的厚度有關，通常如下：工件的厚度大于或等于工件的厚度大于或等于6毫米的，平均厚度應大于毫米的，平均厚度應大于85微米，局部厚度應大于微

9、米，局部厚度應大于70微米；微米；工件的厚度小于工件的厚度小于6毫米大于毫米大于3毫米的，平均厚度應大于毫米的，平均厚度應大于70微米，局部厚度應微米，局部厚度應大于大于55微米；微米；工件的厚度小于工件的厚度小于3毫米大于毫米大于1.5毫米的，平均厚度應大于毫米的，平均厚度應大于55微米，局部應大于微米，局部應大于45微米；微米；本標準不包括經(jīng)過離心分離處理過的鍍層和鑄鐵件鍍鋅層厚度本標準不包括經(jīng)過離心分離處理過的鍍層和鑄鐵件鍍鋅層厚