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鍍鋅技術(shù)

發(fā)布日期:2022-12-30 返回列表

1、簡(jiǎn)介

鍍鋅是指在金屬、合金或者其它材料的表面鍍一層鋅以起美觀(guān)、防銹等作用的表面處理技術(shù)。主要采用的方法是熱鍍鋅。

鋅易溶于酸,也能溶于堿,故稱(chēng)它為兩性金屬。鋅在干燥的空氣中幾乎不發(fā)生變化。在潮濕的空氣中,鋅表面會(huì )生成致密的堿式碳酸鋅膜。在含二氧化硫、硫化氫以及海洋性氣氛中,鋅的耐蝕性較差,尤其在高溫高濕含有機酸的氣氛里,鋅鍍層極易被腐蝕。對鋼鐵基體來(lái)說(shuō),鋅鍍層屬于陽(yáng)極性鍍層,它主要用于防止鋼鐵的腐蝕,其防護性能的優(yōu)劣與鍍層厚度關(guān)系甚大。鋅鍍層經(jīng)鈍化處理、染色或涂覆護光劑后,能顯著(zhù)提高其防護性和裝飾性。


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2、分類(lèi)

1)冷鍍鋅

冷鍍鋅也叫電鍍鋅,是利用電解設備將管件經(jīng)過(guò)除油、酸洗、后放入成分為鋅鹽的溶液中,并連接電解設備的負極,在管件的對面放置鋅板,連接在電解設備的正極接通電源,利用電流從正極向負極的定向移動(dòng)就會(huì )在管件上沉積一層鋅,冷鍍管件是先加工后鍍鋅。

①原理

由于鋅在干燥空氣中不易變化,而在潮濕的空氣中,表面能生成一種很致密的碳酸鋅薄膜,這種薄膜能有效保護內部不再受到腐蝕。并且當某種原因使鍍層發(fā)生破壞而露出不太大的基體時(shí),鋅與鋼基體形成微電池,使緊固件基體成為陰極而受到保護。在汽車(chē)運輸等行業(yè)中應用較廣,但需要的是三價(jià)鉻鈍化層、鋅鎳合金鍍封閉涂層,減少六價(jià)鉻鈍化有害、有毒層。

②性能特點(diǎn)

鋅鍍層較厚,結晶細致、均勻且無(wú)孔隙,抗腐蝕性良好;電鍍所得鋅層較純,在酸、堿等霧氣中腐蝕較慢,能有效保護緊固件基體,鍍鋅層經(jīng)鉻酸鈍化后形成白色、彩色、軍綠色等,美觀(guān)大方,具有一定的裝飾性,由于鍍鋅層具有良好的延展性,因此可進(jìn)行冷沖、軋制、折彎等各種成型而不損壞鍍層。

③應用范圍

電鍍鋅所涉及的領(lǐng)域越來(lái)越廣泛,緊固件產(chǎn)品的應用已遍及機械制造、制作鍍鋅勾花網(wǎng)、電子、精密儀器、化工、交通運輸、航天等在國民經(jīng)濟中有重大意義。


2)熱鍍鋅

鋼板的表面鍍鋅主要采用的方法是熱鍍鋅。

熱鍍鋅是由較古老的熱鍍方法發(fā)展而來(lái)的,自從1836年法國把熱鍍鋅應用于工業(yè)以來(lái),已經(jīng)有一百七十年的歷史了。然而,熱鍍鋅工業(yè)是近三十年來(lái)伴隨冷軋帶鋼的飛速發(fā)展而得到了大規模發(fā)展。

熱鍍鋅板的生產(chǎn)工序主要包括:原板準備鍍前處理熱浸鍍鍍后處理成品檢驗等。按照習慣往往根據鍍前處理方法的不同,把熱鍍鋅工藝分為線(xiàn)外退火和線(xiàn)內退火兩大類(lèi)。

a.線(xiàn)外退火

就是熱軋或冷軋鋼板進(jìn)入熱鍍鋅作業(yè)線(xiàn)之前,首先在抽底式退火爐或罩式退火爐中進(jìn)行再結晶退火,這樣,鍍鋅線(xiàn)就不存在退火工序了。鋼板在熱鍍鋅之前必須保持一個(gè)無(wú)氧化物和其他臟物存在的潔凈的純鐵活性表面。這種方法是先由酸洗的方法把經(jīng)退火的表面氧化鐵皮清除,然后涂上一層由氯化鋅或由氯化銨和氯化鋅混合組成的溶劑進(jìn)行保護,從而防止鋼板再被氧化。

b. 線(xiàn)內退火

就是由冷軋或熱軋車(chē)間直接提供帶卷作為熱鍍鋅的原板,在熱鍍鋅作業(yè)線(xiàn)內進(jìn)行氣體保護再結晶退火

①原理

熱浸鋅層是鋅在液態(tài)下,分三個(gè)步驟形成的,鐵基表面被鋅液溶解形成鋅、鐵合金相層;合金層中的鋅離子進(jìn)一步向基體擴散形成鋅、鐵互溶層;合金層表面包裹著(zhù)鋅層。

②性能特點(diǎn)

具有較厚致密的純鋅層覆蓋在鋼鐵緊固件表面上,它可以避免鋼鐵基體與任何腐蝕溶液的接觸,保護鋼鐵緊固件基體免受腐蝕。在一般大氣中,鋅層表面形成一層很薄而密實(shí)的氧化鋅層表面。它很難溶于水,故對鋼鐵緊固件基體起著(zhù)一定保護作用。如果氧化鋅與大氣中其它成分生成不溶性鋅鹽后,則防腐蝕作用更理想;具有鋅-鐵合金合金層,結合致密,在海洋性鹽霧大氣及工業(yè)性大氣中表現特有抗腐蝕性;由于結合牢固,鋅-鐵互溶,具有很強的耐磨性;由于鋅具有良好的延展性,其合金層與鋼鐵基體附著(zhù)牢固,因此熱鍍鋅可進(jìn)行冷沖、軋制、拉絲、彎曲等各種成型工序,不損傷鍍層;鋼結構件熱浸鋅后,相當于一次退火處理,能有效改善鋼鐵基體的機械性能,消除鋼件成型焊接時(shí)的應力,有利于對鋼結構件進(jìn)行車(chē)削加工;熱浸鋅后的緊固件表面光亮美觀(guān);純鋅層是熱浸鋅中最富有塑性的一層鍍鋅層,其性質(zhì)基本接近于純鋅,具有良好的延展性。

③應用范圍

這種鍍法特別適用于各種強酸、堿霧氣等強腐蝕環(huán)境中。


3)機械鍍鋅

在裝有鍍件、玻璃球、鋅粉、水和促進(jìn)劑的旋轉滾桶內,作為沖擊介質(zhì)的玻璃球隨著(zhù)滾桶轉動(dòng),與鍍件表面發(fā)生摩擦和錘擊產(chǎn)生機械物理能量,在化學(xué)促進(jìn)劑的作用下,將鍍涂的鋅粉冷焊到鍍件表面上,形成光滑、均勻和細致的具有一定厚度的鍍層。


3、影響因素

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,影響鍍鋅速度及質(zhì)量的常見(jiàn)因素有:

1)前處理不徹底。工件表面有氧化膜,影響鋅的正常沉積。

2)導電不良。電流在導線(xiàn)上消耗,分配到工件表面的電流過(guò)小。

3)工件含碳量高。高碳鋼、鑄鐵件等會(huì )降低氫的析出電位,工件表面析氫加速,電流效率降低。

4)工件綁扎過(guò)密。鍍鋅時(shí)工件局部遭到屏蔽而導致鍍層過(guò)薄。

5)鍍液溫度偏低。當鍍液溫度偏低時(shí)配送的電流密度相應降低,鍍層的沉積速度也必然降低。

6)鍍液中氫氧化鈉含量偏高。氫氧化鈉含量偏高時(shí)電流效率相應降低。

7)鍍液中添加劑含量偏低。添加劑含量偏低會(huì )影響分散能力,鍍層局部顯得過(guò)薄。

8)受鍍件面積估算不足,施鍍時(shí)配送的電流密度顯得過(guò)小。

9)工件懸掛方法不當,與鋅陽(yáng)極間距過(guò)大,應調整位置。

10)工件過(guò)腐蝕。降低氫的析出電位,工件表面析氫加速電流效率降低,從而影響鋅的沉積速度。應在酸洗溶液中加入適量的緩蝕劑,局部處氧化皮過(guò)厚先用機械法除去,酸洗過(guò)程中多作檢查。

11)陽(yáng)極鈍化。有效面積減少,影響電流的正常分布。

12)氫氧化鈉含量偏低。若氫氧化鈉含量偏低時(shí),電流密度提不高,陽(yáng)極鈍化。


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