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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。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。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,影響浸鋅層質量并且容易造成色差使表面顏色難看,鋅耗高。
電鍍鋅廣泛應用于保護鋼鐵件,特別是防止大氣腐蝕,并用于裝飾。鍍覆技術包括槽鍍(或掛鍍)、滾鍍(適合小零件)、藍鍍、自動鍍和連續鍍(適合線材、帶材)。1、白色鈍化膜應呈藍白色;彩色鈍化膜應呈彩虹色至淺黃色;黑色鈍化膜應呈深灰黑至深黑色;軍綠色鈍化膜應呈草綠色,允許輕微淡綠色、淡黃色或微灰色。鈍化膜應完整,不允許鈍化膜疏松、脫落等缺陷 2、鍍層應光亮細致,不允許起泡、孔隙、粗糙、裂紋、燒焦和局部無鍍層等缺陷,但因基體金屬缺陷引起的不可避免的鍍層缺陷除外。允許由裝掛引起的掛具接觸點,但裝掛位置應選在非主要表面。熱鍍鋅技術,就是將密致的、厚的純鋅層覆蓋到鋼鐵表面上,其可以避免鋼鐵與腐蝕溶液直接發生接觸,使鋼鐵基體避免受到表面上的腐蝕。熱鍍鋅也可以稱作熱浸鍍鋅,工作原理如下:當鋼鐵工件相繼經過物理處理和化學處理之后,將工件浸入溫度達到440攝氏度到465攝氏度之間的液態鋅當中,然后基體便會和鋅液發生反應,形成合金、純鋅層,覆蓋到整個鋼鐵工件的表面。這種工藝不僅使工件具備了優異的耐腐蝕性,且有了一定的韌性、耐摩擦性及耐沖擊性。熱鍍鋅生產按照工藝還可以劃分為“批量熱鍍鋅”和“連續熱鍍鋅”。
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在加工熱鍍鋅的過程中,有時會出現漏鋅的情況,解決漏鋅的方法:1、鋅液中含鋁含量控制在0.05%以下,建議采用5-10%的鋁含量中間合金,不直接使用純鋁錠即可。2、避免高碳鋼過酸洗3、徹底焊渣及焊渣飛濺物4.防止助鍍劑的過熱燒損5、對容易造成熱鍍鋅漏鍍的地方可預先涂抹高濃度溶劑。6、保持工件入口的熱鍍鋅鋅液表面的清潔、并防止鋁含量富集。7、加強熱鍍鋅的前期處理8、盡量縮短工序的停留時間9、保證助鍍劑的質量濃度和合理配比10、磨去火焰切割區熱鍍鋅表面后徹底殘留磨砂。熱鍍鋅層形成過程是鐵基體與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。
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