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    热镀锌原理及工艺说明
    热镀锌也称热浸镀锌,是钢铁构件浸入熔融的锌液中取得金属掩盖层的一种办法。这些年随高压输电、交通、通讯工作迅速发展,对钢铁件防护请求越来越高,热镀锌需求量也不断添加。
    2热镀锌层防护功用
    一般电镀锌层厚度5~15μm,而热镀锌层一般在35μm以上,乃至高达200μm。热镀锌掩盖才能好,镀层致密,无有机物搀杂。尽人皆知,锌的抗大气腐蚀的机理有机械保护及电化学保护,在大气腐蚀条件下锌层外表有ZnO、Zn(OH)2及碱式碳酸锌保护膜,必定程度上减缓锌的腐蚀,这层保护膜(也称白锈)遭到损坏又会构成新的膜层。当锌层损坏严峻,危及到铁基体时,锌对基体发作电化学保护,锌的规范电位-0.76V,铁的规范电位-0.44V,锌与铁构成微电池时锌作为阳极被溶解,铁作为阴极遭到保护。明显热镀锌对基体金属铁的抗大气腐蚀才能优于电镀锌。
    3热镀锌层构成进程
    热镀锌层构成进程是铁基体与最外面的纯锌层之间构成铁-锌合金的进程,工件外表在热浸镀时构成铁-锌合金层,才使得铁与纯锌层之间极好联系,其进程可简单地叙说为:当铁工件浸入熔融的锌液时,首先在界面上构成锌与α铁(体心)固熔体。这是基体金属铁在固体状态下溶有锌原子所构成一种晶体,两种金属原子之间是融合,原子之间引力对比小。因而,当锌在固熔体中到达饱满后,锌铁两种元素原子彼此分散,分散到(或叫渗入)铁基体中的锌原子在基体晶格中搬迁,逐步与铁构成合金,而分散到熔融的锌液中的铁就与锌构成金属间化合物FeZn13,沉入热镀锌锅底,即为锌渣。当工件从浸锌液中移出时外表构成纯锌层,为六方晶体。其含铁量不大于0.003%。
    4热镀锌技术进程及有关阐明
    4.1技术进程
    工件→脱脂→水洗→酸洗→水洗→浸助镀溶剂→烘干预热→热镀锌→收拾→冷却→钝化→漂洗→枯燥→查验
    4.2有关技术进程阐明
    (1)脱脂
    可选用化学去油或水基金属脱脂清洗剂去油,到达工件彻底被水滋润停止。
    (2)酸洗
    可选用H2SO415%,硫脲0.1%,40~60℃或用HCl20%,乌洛托品3~5g/L,20~40℃进行酸洗。参加缓蚀剂可避免基体过腐蚀及削减铁基体吸氢量,一起参加抑雾剂按捺酸雾逸出。脱脂及酸洗处理欠好都会构成镀层附着力欠好,镀不上锌或锌层掉落。
    (3)浸助镀剂
    也称溶剂,可坚持在浸镀前工件具有必定活性避免二次氧化,以增强镀层与基体联系。NH4Cl100-150g/L,ZnCl2150-180g/L,70~80℃,1~2min。并参加必定量的防爆剂.
    (4)烘干预热
    为了避免工件在浸镀时因为温度急剧添加而变形,并除掉剩余水分,避免发作爆锌,构成锌液爆溅,预热一般为80~140℃。
    (5)热镀锌
    要操控好锌液温度、浸镀时刻及工件从锌液中引出的速度。引出速度一般为1.5米/min。温度过低,锌液流动性差,镀层厚且不均匀,易发作流挂,外观质量差;温度高,锌液流动性好,锌液易脱离工件,削减流挂及皱皮景象发作,附着力强,镀层薄,外观好,出产效率高;但温度过高,工件及锌锅铁损严峻,发作很多锌渣,影响浸锌层质量而且简单构成色差使外表色彩丑陋,锌耗高。
    锌层厚度取决于锌液温度,浸锌时刻,钢材原料和锌液成份。
    一般厂家为了避免工件高温变形及削减因为铁损构成锌渣,都选用450~470℃,0.5~1.5min。有些工厂对大工件及铸铁件选用较高温度,但要避开铁损顶峰的温度规模。但咱们建议在锌液中添加有除铁功用和下降共晶温度的合金而且把镀锌温度下降至435-445℃。
    (6)收拾
    镀后对工件收拾主要是去除外表余锌及锌瘤,用选用热镀锌专用轰动器来完结。
    (7)钝化
    意图是提高工件外表抗大气腐蚀功用,削减或延伸白锈出现时刻,坚持镀层具有杰出的外观。都用铬酸盐钝化,如Na2Cr2O780~100g/L,硫酸3~4ml/L,但这种钝化液严峻影响环境,最佳选用无铬钝化。
    (8)冷却
    一般用水冷,但温度不行过低也不行过高,一般不低于30℃不高于70℃,
    (9)查验
    镀层外观亮光、详尽、无流挂、皱皮景象。厚度查验可选用涂层测厚仪,办法对比简便。也可通过锌附着量进行换算得到镀层厚度。联系强度可选用曲折压力机,将样件作90~180°曲折,应无裂纹及镀层掉落。也可用重锤敲击查验,而且分批的做盐雾实验和硫酸铜浸蚀实验。
    5锌灰、锌渣的构成及操控
    5.1锌灰、锌渣的构成
    锌灰锌渣不只严峻影响到浸锌层质量,构成镀层粗糙,发作锌瘤。而且使热镀锌本钱大大添加。一般每镀1t工件耗锌40~80kg,假如锌灰锌渣严峻,其耗锌量会高达100~140kg。操控锌渣主要是操控好温度,削减锌液外表氧化而发作的浮渣,所以更要选用有除铁功用和抗氧化功用的合金而且用热传导率小、熔点高、比重小、与锌液不发作反响,既可削减热量分开又可避免氧化的陶瓷珠或玻璃球掩盖,这种球状物易被工件推开,又对工件无粘附效果。
    关于锌液中锌渣的构成主要是溶解在锌液中的铁含量超越该温度下的溶解度时所构成的流动性极差的锌铁合金,锌渣中锌含量可高达94%,这是热镀锌本钱高的关键所在。
    从铁在锌液中的溶解度曲线能够看出:不一样的温度及不一样的保温时刻,其溶铁量即铁损量是不一样的。在500℃附近时,铁损量跟着加温及保温时刻急剧添加,简直成直线联系。低于或高于480~510℃规模,随时刻延伸铁损提高缓慢。因而,大家将480~510℃称为恶性溶解区。在此温度规模内锌液对工件及锌锅浸蚀最为严峻,超越560℃铁损又明显添加,到达660℃以上锌对铁基体是损坏性浸蚀,锌渣会急剧添加,施镀无法进行。因而,施镀现在多在430~450℃及540~600℃两个区域内进行。
    5.2锌渣量的操控
    要削减锌渣就要削减锌液中铁的含量,即是要从削减铁溶解的诸要素着手:
    ⑴施镀及保温要避开铁的溶解顶峰区,即不要在480~510℃时进行工作。
    ⑵锌锅资料尽可能选用含碳、含硅量低的钢板焊接。含碳量高,锌液对铁锅浸蚀会加速,硅含量高也能促进锌液对铁的腐蚀。现在多选用08F/XG08/WKS优异钢板。,并含有能按捺铁被浸蚀的元素镍、铬等。不行用一般碳素钢,不然耗锌量大,锌锅寿命短。也有人提出用碳化硅制作熔锌槽,尽管可解决铁损量,但造型技术是一个难题,现在工业陶瓷所制作的锌锅仅能做成圆柱型且体积很小,尽管能够满意小件镀锌的请求但无法确保大型工件的镀锌。
    ⑶要常常捞渣。先将温度添加至技术温度上限以便锌渣与锌液别离,使锌渣沉于槽底后用捞锌勺或专用捞渣机抓取。落入锌液中镀件更要及时打捞。
    ⑷要避免助镀剂中铁随工件带入锌槽,助镀剂要进行在线再生循环处理,严格操控亚铁含量,不允许高于4g/l,PH值一直坚持在4.5-5.5。
    ⑹加热、升温要均匀,避免部分过热。
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