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热镀锌管是使熔融金属与铁基体反应而产生合金层,从而使基体和镀层二者相结合。热镀锌是先将钢管进行酸洗,为了去除钢管表面的氧化铁,酸洗后,通过氯化铵或氯化锌水溶液或氯化铵和氯化锌混合水溶液槽中进行清洗,然后送入热浸镀槽中。热镀锌具有镀层均匀,附着力强,使用寿命长等优点。钢管基体与熔融的镀液发生复杂的物理、化学反应,形成耐腐蚀的结构紧密的锌一铁合金层。合金层与纯锌层、钢管基体融为一体。故其耐腐蚀能力强。
镀锌层的均匀性:钢管试样在硫酸铜溶液中连续浸渍5次不得变红(镀铜色),表面质量:镀锌钢管的表面应有完整的镀锌层,不得有未镀上的黑斑和气泡存在,允许有不大的粗糙面和局部锌瘤存在。镀锌层重量:根据需方要求,镀锌钢管可作锌层重量测定,其平均值应不小于500g/平方米,其中任何试样不得小于480g/平方米。
热镀锌原理:将铁件清洗干净,然后溶剂处理,烘干后浸入锌液中,铁与熔融锌反应生成一合金化的锌层,其流程为:脱脂--水洗--酸洗--助镀--烘干--热浸镀锌--分离--冷却钝化。
热镀锌的合金层的厚度主要取决于钢材的硅含量等化学成份,钢材的横截面积大小,钢材表面的粗糙程度,锌锅温度,浸锌时间,冷却快慢,冷轧变形等。
处理费用低:热浸镀锌防锈的费用要比其他漆料涂层的费用低;持久耐用:在郊区环境下,标准的热镀锌防锈厚度可保持50年以上而不必修补;在市区或近海区域,标准的热镀锌防锈层则可保持20年而不必修补;可靠性好:镀锌层与钢材间是冶金结合,成为钢表面的一部份,因此镀层的持久性较为可靠;镀层的韧性强:镀锌层形成一种特别的冶金结构,这种结构能承受在运送及使用时受到机械损伤;性保护:镀件的每一部分都能镀上锌,即使在凹陷处、尖角及隐藏处都能受到保护;省时省力:镀锌过程要比其他的涂层施工法更快捷,并且可避免安装后在工地上涂刷所需的时间。
初期成本低:一般情况下,热浸锌的成本比施加其他保护涂层要低,原因很简单,其他保护涂层如打砂油漆是劳力密集的工序,反之热浸锌的工序为高机械化,紧密控制的厂内施工。
锌镀层厚度的因素主要有:基体金属成分、钢材的表面粗糙度、钢材中的活性元素硅和磷含量及分布状态、钢材的内应力、工件几何尺寸、热浸镀锌工艺。现行的国际和中国热镀锌标准都根据钢材厚度划分区段,锌镀层平局厚度以及局部厚度应达到相应厚度,以确定锌镀层的防腐蚀性能。钢材厚度不同的工件,达成热平衡和锌铁交换平衡所需的时间不同,形成的镀层厚度也不同。标准中的镀层平均厚度是基于上述镀锌机理的工业生产经验值,局部厚度是考虑到锌镀层厚度分布的不均匀性以及对镀层防腐蚀性要求所需要的经验值。因此,ISO标准、美国ASTM标准、日本JIS标准和中国标准在锌镀层厚度要求上略有不同,大同小异。
镀锌镀层的厚度决定了镀件的防腐蚀性能。详细讨论请参见附件中由美国热镀锌协会提供的相关数据。用户可以选择高于或低于标准的锌镀层厚度。对于表面光滑的3mm以下薄钢板,工业生产中得到较厚的镀层是困难的,另外,与钢材厚度不相称的锌镀层厚度会影响镀层与基材的结合力以及镀层外观质量。过厚的镀层会造成镀层外观粗糙,易剥落,镀件经不起搬运和安装过程中的碰撞。钢材中如果存在较多的活性元素硅和磷,工业生产中得到较薄的镀层也十分困难,这是由于钢中的硅含量影响锌铁间的合金层生长方式,会使ζ相锌铁合金层迅速生长并将ζ相推向镀层表面,致使镀层表面粗糙无光,形成附着力差的灰暗镀层。
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