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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。
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。
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。
热镀锌又称为热浸镀锌,他是在高温下把锌锭融化,在放入一些辅助材料,然后把金属结构件浸入镀锌槽中,使金属构件上附着一层锌层。
工艺过程:黑件检查→挂料→脱脂→漂洗→酸洗→清洗→浸渍助镀剂→热空气烘干→热浸镀锌→冷却→钝化和漂洗→卸料→检验、修整→包装入库、运输。
(1)脱脂可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)酸洗可采用H2SO4 15%,硫脲0.1%,40~60℃或用HCl 20%,六次甲基四胺1~3g/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。脱脂及酸洗处理不好会造成镀层附着力不好,镀不上锌或锌层脱落。(3)浸助镀剂也称结合剂,可保持在浸镀前工件具有一定活性,以增强镀层与基体结合。NH4Cl 15%~25%,ZnCl2 2.5%~3.5%,55~65℃,5~10min。为减少NH4Cl挥发可适当加入甘油。(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120~180℃。(5)热镀锌要控制好锌液温度、浸镀时间及工件从锌液中移出的速度。(6)整理镀后对工件整理主要是去除表面余锌及锌瘤,用震动或手工方法均可。(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。(8)冷却一般用水冷,但温度不可过低,防止工件,特别是铸件由于激冷回缩产生基体组织开裂。(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。
锌层厚度取决于锌液温度,浸锌时间,钢材材质和锌液成份。
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, 采用无铬钝化。
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。
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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