1. 熱鍍鋅工藝中鋅層脫落與漏鍍的區別是什麼鋅層脫落後的基體表面是否有鋅鐵合金層
鋅層脫落主要是因為鍍層的粘附性不良或者鋅合金層過厚造成的。
漏鍍是耐專火材料剝落且屬其顆粒落在帶鋼表面或者扎輥表面結疤,致破壞鋼板表面質量;有時帶鋼原料質量不好,還有是前處理的除油除雜物的工作做不好造成的。
脫落後基本是直接漏出基板。
2. 熱鍍鋅工藝流程及原理
我也曾經找過相關信息,如下:
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、通訊事業迅速發展,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,鍍層緻密,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及鹼式碳酸鋅保護膜,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,鋅對基體產生電化學保護,鋅的標准電位-0.76V,鐵的標准電位-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於電鍍鋅。
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,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後,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,為六方晶體。其含鐵量不大於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→烘乾預熱→熱鍍鋅→整理→冷卻→鈍化→漂洗→乾燥→檢驗
4.2 有關工藝過程說明
(1)脫脂
可採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
可採用H2SO4 15%,硫脲0.1%,40~60℃或用HCl 20%,烏洛托品3~5g/L,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。NH4Cl 100-150g/L,ZnCl2 150-180g/L,70~80℃,1~2min。並加入一定量的防爆劑.
(4)烘乾預熱
為了防止工件在浸鍍時由於溫度急劇升高而變形,並除去殘余水分,防止產生爆鋅,造成鋅液爆濺,預熱一般為80~140℃。
(5)熱鍍鋅
要控制好鋅液溫度、浸鍍時間及工件從鋅液中引出的速度。引出速度一般為1.5米/min。溫度過低,鋅液流動性差,鍍層厚且不均勻,易產生流掛,外觀質量差;溫度高,鋅液流動性好,鋅液易脫離工件,減少流掛及皺皮現象發生,附著力強,鍍層薄,外觀好,生產效率高;但溫度過高,工件及鋅鍋鐵損嚴重,產生大量鋅渣,影響浸鋅層質量並且容易造成色差使表面顏色難看,鋅耗高。
鋅層厚度取決於鋅液溫度,浸鋅時間,鋼材材質和鋅液成份。
一般廠家為了防止工件高溫變形及減少由於鐵損造成鋅渣,都採用450~470℃,0.5~1.5min。有些工廠對大工件及鑄鐵件採用較高溫度,但要避開鐵損高峰的溫度范圍。但我們建議在鋅液中添加有除鐵功能和降低共晶溫度的合金並且把鍍鋅溫度降低至435-445℃。
(6)整理
鍍後對工件整理主要是去除表面余鋅及鋅瘤,用採用熱鍍鋅專用震動器來完成。
(7)鈍化
目的是提高工件表面抗大氣腐蝕性能,減少或延長白銹出現時間,保持鍍層具有良好的外觀。都用鉻酸鹽鈍化,如Na2Cr2O7 80~100g/L,硫酸3~4ml/L,但這種鈍化液嚴重影響環境,最好採用無鉻鈍化。
(8)冷卻
一般用水冷,但溫度不可過低也不可過高,一般不低於30℃不高於70℃,
(9)檢驗
鍍層外觀光亮、細致、無流掛、皺皮現象。厚度檢驗可採用塗層測厚儀,方法比較簡便。也可通過鋅附著量進行換算得到鍍層厚度。結合強度可採用彎曲壓力機,將樣件作90~180°彎曲,應無裂紋及鍍層脫落。也可用重錘敲擊檢驗,並且分批的做鹽霧試驗和硫酸銅浸蝕試驗。
5 鋅灰、鋅渣的形成及控制
5.1 鋅灰、鋅渣的形成
鋅灰鋅渣不僅嚴重影響到浸鋅層質量,造成鍍層粗糙,產生鋅瘤。而且使熱鍍鋅成本大大升高。通常每鍍1t工件耗鋅40~80kg,如果鋅灰鋅渣嚴重,其耗鋅量會高達100~140kg。控制鋅渣主要是控制好溫度,減少鋅液表面氧化而產生的浮渣,所以更要採用有除鐵功能和抗氧化功能的合金並且用熱傳導率小、熔點高、比重小、與鋅液不發生反應,既可減少熱量失散又可防止氧化的陶瓷珠或玻璃球覆蓋,這種球狀物易被工件推開,又對工件無粘附作用。
對於鋅液中鋅渣的形成主要是溶解在鋅液中的鐵含量超過該溫度下的溶解度時所形成的流動性極差的鋅鐵合金,鋅渣中鋅含量可高達94%,這是熱鍍鋅成本高的關鍵所在。
從鐵在鋅液中的溶解度曲線可以看出:不同的溫度及不同的保溫時間,其溶鐵量即鐵損量是不一樣的。在500℃附近時,鐵損量隨著加溫及保溫時間急劇增加,幾乎成直線關系。低於或高於480~510℃范圍,隨時間延長鐵損提高緩慢。因此,人們將480~510℃稱為惡性溶解區。在此溫度范圍內鋅液對工件及鋅鍋浸蝕最為嚴重,超過560℃鐵損又明顯增加,達到660℃以上鋅對鐵基體是破壞性浸蝕,鋅渣會急劇增加,施鍍無法進行。因此,施鍍目前多在430~450℃及540~600℃兩個區域內進行。
5.2 鋅渣量的控制
要減少鋅渣就要減少鋅液中鐵的含量,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,即不要在480~510℃時進行作業。
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。目前多採用08F/XG08/WKS優質鋼板。,並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製作熔鋅槽,雖然可解決鐵損量,但造型工藝是一個難題,目前工業陶瓷所製作的鋅鍋僅能做成圓柱型且體積很小,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,使鋅渣沉於槽底後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處理,嚴格控制亞鐵含量,不允許高於4g/l,PH值始終保持在4.5-5.5。
⑹加熱、升溫要均勻,防止局部過熱。
3. 鍍鋅修補劑:熱鍍鋅和冷鍍鋅的區別
熱鍍鋅是指,將鋼材投入裝有熔融狀鋅漿的460度高溫鍍鋅槽中,使鐵表面鍍上一層回鋅的處答理工藝。
4. 【熱鍍鋅標准】鍍層的要求有哪些
導語:熱鍍鋅標準是一個標准性文件,其中對鋼鐵製件熱浸鍍鋅層的技術要求和試驗方法做出了詳細規定,可謂是行業內熱鍍鋅技術的參照文件,今天,小編就對該標准中對鍍層的相關要求做出詳細介紹,感興趣的朋友們一起來分享吧!
熱鍍鋅技術的效果與鍍層的好壞直接相關,良好的鍍層不僅能增強鍍鋅效果,還能節約施工時間,反之,質量較差的鍍層就可能會破壞熱鍍鋅技術的效果,因此,鍍層的情況很關鍵,我們一起來看一下,標准中對鍍層的要求有哪些。
要求一:外觀
鍍層表面要平滑,沒有粗糙、起皮、滴瘤、殘渣等現象,尤其在可能會影響熱鍍鋅部件的使用和耐磨性的部位不能有鋅瘤和鋅灰。
要求二:厚度
在厚度方面的要求是,熱浸鍍鋅層的防腐蝕時間應該與鍍層的厚度之間成正比例關系,針對於極其嚴酷的腐蝕情況下,鍍層的厚度要求可以高於本標准要求,但要受到基材化學成分、製件的幾何尺寸、製件表面狀況以及熱鍍鋅技術參數的限制。
要求三:漏鍍和修復
1、製件表面的漏鍍面積不能超過總面積的0.5%,對於每個鍍層面,其漏鍍面積不能大於10cm×2cm。在供需雙方沒有特定協議的情況下,漏鍍面積大於上述要求值,製件需要重鍍。
2、對於製件表面的中基漏鍍修復,可以採取塗敷富鋅塗料、熱噴塗鋅或者融敷鋅合金的方法進行修復,如果對方還有特殊要求,熱噴塗鋅之後,還要進行塗裝處理,使得修復層的厚度與原鍍鋅層厚度一致。
修復前,應該對漏鍍部位的表面進行清理,去除氧化皮和污物,以保障鍍層和基體之間的附著力。對於鋼材的修復來說,修復層還要給予鋼材犧牲性的陽極保護。
要求四:附著力
一般情況下,如果普通厚度的製件在熱鍍鋅時沒有起皮和剝落現象,那麼即使在製件鍍鋅完成後進行彎曲或者變形加工時出現起皮和剝落現象,那也不能表明鍍層的附著力不夠好,如果對方有特殊要求,應該在熱鍍鋅之前對附著力進行測試。
熱鍍鋅的優點
1、處理費用低:熱浸鍍鋅防銹的費用要比其他漆料塗層的費用低;
2、持久耐用:在郊區環境下,標準的熱鍍鋅防銹厚度可保持50年以上而不必修補;在市區或近海區域,標準的熱鍍鋅防銹層則可保持20年而不必修補;
3、可靠性好:鍍鋅層與鋼材間是冶金結合,成為鋼表面的一部份,因此鍍層的持久性較為可靠;
4、鍍層的韌性強:鍍鋅層形成一種特別的冶金結構,這種結構能承受在運送及使用時受到機械損傷;
5、全面性保護:鍍件的每一部分都能鍍上鋅,即使在凹陷處、尖角及隱藏處都能受到全面保護;
6、省時省力:鍍鋅過程要比其他的塗層施工法更快捷,並且可避免安裝後在工地上塗刷所需的時間。
7、初期成本低:一般情況下,熱浸鋅的成本比施加其他保護塗層要低,原因很簡單,其他保護塗層如打砂油漆是勞力密集的工序,反之熱浸鋅的工序為高機械化,緊密控制的廠內施工。
8、檢驗簡單方便:熱浸鋅層可以目視及簡單的非破壞性塗層厚度表作測試
9、可靠性:熱浸鋅的規格一般按照BSENISO1461執行,規限其最低的鋅層厚度,所以其防銹年期及表現是可靠及可預計的。
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,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下溶有鋅賣旦謹原遲桐子所形成一種晶體,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後,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,為六方晶體。其含鐵量不大於0.003%。
熱鍍鋅標准中對於鍍層的相關要求就介紹完了,希望大家能夠掌握鍍層的相關要求並將其應用在實際工作之中。
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5. 鍍鋅板漏鍍
漏鍍大多是因為鋅灰粘附在鋼管上,使得這塊區域沒有被鍍鋅。如下圖所示:
如果漏鍍部位不是很多的話,建議使用冷鍍鋅氣霧劑+鍍鋅上色劑現場修補就OK了。具體施工方法,請參考以下鏈接:網頁鏈接
6. 怎麼解決熱鍍鋅漏鍍
解決熱鍍鋅漏自鍍的方法:
1.加強熱鍍鋅的前期處理
2.盡量縮短工序的停留時間
3.保證助鍍劑的質量濃度和合理配比
4.防止助鍍劑的過熱燒損
5.鋅液中含鋁含量控制在0.05%以下,建議採用5-10%的鋁含量中間合金,不直接使用純鋁錠即可。
6.保持工件入口的熱鍍鋅鋅液表面的清潔、並防止鋁含量富集。
7.避免高碳鋼過酸洗
8.徹底清除焊渣及焊渣飛濺物
9.磨去火焰切割區表面後徹底清除殘留磨砂。
10.對容易造成熱鍍鋅漏鍍的地方可預先塗抹高濃度溶劑。
7. 鍍鋅與滲鋅的區別
鍍鋅與滲鋅的區別是:
1、滲鋅是要加熱的物理化學反應。是將工件、鋅粉及催滲回 劑裝在封閉的爐罐內加答熱,使鋅粉原子加速運動,滲入工件組織,表面可形成鋅+鋅鐵層結構的保護層。加熱溫度可能在500度左右,溫度高滲速快。類似於滲碳、滲氮。
2、鍍鋅是純物理反應。在常溫下,將鋅粉與工件、鋼珠(玻璃珠)放在容器中,旋轉,鋼珠擊打工件的同時將鋅粉打在工件表面,使工件塗上一層鋅粉。完全是一個物理過程,沒有化學反應,不需加溫,旋轉速度很慢,每分鍾20~30轉。當然可能還有更先進的工藝設備。
8. 熱鍍鋁鋅鋼板漏鍍怎麼處理
鋼板漏鍍原因分析
2.1前處理影響漏鍍的因素
2.1.1酸洗改進
鋼鐵產品熱鍍鋅前都要進行酸洗除銹、除油,對於有大量紅色水銹的鋼鐵件最好在酸洗槽中浸泡5分鍾左右再吊出槽外靜置在空氣中重新氧化8~24h再酸洗效果最佳,而對於表面有油污和冷卻脂的鋼鐵件,許多廠家都採用鹼或除油劑、乳化劑處理,效果實際都不理想,容易產生漏鍍。而解決辦法是將後續工序中的溶劑濃度調整到ZnCl20.23 kg/l以上,NH4Cl 0.27 kg/l以上,並且保持溶劑在室溫下(20~30℃)塗溶劑後烘乾再鍍鋅,這樣即便油和冷卻脂清除不太干凈也不會產生漏鍍。
2.1.2塗溶劑改進
(1)溶劑溫度
溶劑濃度和溫度是相互聯系的,生產條件不同則溫度不同,主要原則就是濃度高時溫度高,濃度低時溫度低,目的是保持鋼管表面能塗覆一定量的溶劑才不致漏鍍。對於有油的工件溶劑溫度不能超過40℃。
(2)濃度和濃度差
實際生產中溶劑濃度范圍波動較大,要根據材質、鋼件表面狀況及工件厚薄來確定濃度大小,一般范圍是ZnCl20.16~0.28kg/l,NH4Cl
0.2~0.32kg/l。為保持生產正常進行,特別是減少壓灰漏鍍需要保持氯化銨濃度高於氯化鋅濃度0.05~0.07kg/l,效果最好,有些生產廠家只規定氯化鋅與氯化銨濃度總量值,實際上會產生許多問題。只要保持濃度差,正常生產時,可半天時間撈一次鋅灰,大大提高勞動生產率和減少鋅耗。
(3)pH值控制
許多生產廠家對溶劑酸度不夠重視,實際上控制好pH值,是減少漏鍍的一個關鍵因素。不少企業採用兩到三個水槽清洗鋼件,這樣生產過程就很麻煩,水消耗也大,長期生產後的溶劑pH也會達到4而呈較強酸性。有些企業加入鋅塊效果也不理想。在生產中可將生產過程中輥道上產生的一些小鋅皮收集起來,每天投入到溶劑中3kg左右,由於鋅皮重量輕可在溶劑中到處漂動與酸反應,因此除酸很徹底,可長期保持溶劑pH值為6,簡單易行,從經濟上考慮,不需成本。因為1kg鋅可生成2kg的ZnCl2,而ZnCl2價格正好是鋅的一半。
2.2退火爐控制影響漏鍍的因素
2.2.1無氧化段明火燒嘴空燃比的影響。在無氧化段燒嘴燃燒焦爐煤氣,用燃燒的高溫產物直接加熱帶鋼,空燃比一般控制在0.
92~0. 95之間,溫度控制在1 150~1
280℃之間,在此區間煙氣呈弱氧化氣氛,在帶鋼表面造成一定程度的氧化,形成氧化層。如果此氧化層在進入鋅鍋前不能被有效還原,即造成鋼板漏鍍。對燒嘴燃燒進行實驗,結果表明,當燒嘴輸出功率<70%時,空氣與煤氣混合不充分,煤氣燃燒質量不高,在整個火燃長度方向上產生局部氧含量過剩。另外,當爐溫及煙氣溫度過低,煙氣中的水蒸氣易在帶鋼表面結露,使帶鋼產生局部氧化。此部分氧化層在還原爐內不能有效還原,鋼板易產生漏鍍。
2.2.2無氧化段換熱器的影響。鍍鋅線退火爐在無氧化段排煙煙道中安裝了1台光管插入件式空氣預熱器,利用無氧化段排出的高溫煙氣來預熱無氧化段燒嘴燃燒需要的助燃空氣。在生產半硬質鋼或薄帶鋼時,由於換熱器泄漏,使助燃空氣從泄漏的換熱器中流入煙道中,助燃空氣溫度降低,從正常生產時的400℃降低到不足250℃;爐壓升高,由正常生產時的40 Pa升高到100 Pa;燒嘴前助燃空氣量不足;大量空氣從煙道中反吹進無氧化段,影響煤氣燃燒,產生氧含量過剩,造成鋼板漏鍍。
2.2.3還原爐保護氣體和噴冷段空氣露點高引起帶鋼氧化。在還原爐(即輻射管加熱段)內,為了使爐內氣氛為還原性氣氛,通入氮、氫保護氣,如果該混合氣體的露點高,極易引起帶鋼氧化。在生產過程中,發生過輻射管泄漏,爐內露點升高,產生漏鍍;發生過噴冷段冷卻器泄漏,爐內露點升高,鋼板產生漏鍍;發生過爐殼泄漏,爐內露點升高,鋼板產生漏鍍。
9. 熱鍍鋅鍋里放什麼輔料,能夠讓工件亮化。
天津適量的鋅鋁合金,
10. 鍍鋅和熱鍍鋅哪些區別
是製作工藝上的區別
1、主要是生產工藝不同,熱鍍鋅是在鋅鍋溶液中通過,電鍍鋅是通過電極反應得到。
2、應用在鋼結構上的電鍍鋅一般防銹效果都不是很好,主要是鍍鋅量達不到,而且鍍鋅不均勻,一般兩三年就出現生銹現象,質量差的暴露在潮濕環境中十幾天就生銹了。
3、冷鍍鋅的工藝過程:將鋼材表面化學清洗處理後放進電鍍液中,電鍍液含氧化鋅。直流電一極接鋼材,一極接放在電鍍液中的鋅板。通電後鋅以分子狀態置換到鋼材表面。如果加光亮劑鈍化,則體現彩雲狀光亮鍍層。
4、熱鍍鋅的工藝過程:將鋼件或鑄件浸入熔融的鋅液中在其表面形成鋅 — 鐵合金或鋅和鋅 — 鐵合金覆蓋層的工藝過程和方法。
熱鍍鋅鍍層較厚,抗腐蝕能力較強。冷鍍鋅鍍鋅層較熱鍍光亮,但較薄,抗銹蝕能力較弱。