熱浸鍍鋅是提高鋼格板抗大氣腐蝕性能的有效方法之一,,因其鍍層性能優(yōu)良、使用壽命長,、作為保護(hù)層基本不維護(hù)而被廣泛應(yīng)用,。鋼格板熱鍍鋅層表面有許多常見質(zhì)量缺陷如漏鍍、條狀羽毛白花紋,、鍍層超厚,、粗糙、灰暗,、淚痕條紋,、龜裂紋、晶體狀凸起紋,、“白銹”等,,其影響因素較多,且控制相對較難,。對此,,可以從加強(qiáng)工藝控制著手,輔以必要的工藝措施,,以提高熱鍍鋅鋼格板表面質(zhì)量,。下面就鋼格板熱鍍鋅層表面缺陷原因及控制方法進(jìn)行分析:
1、表面預(yù)處理
鋼格板表面預(yù)處理不好是造成漏鍍(露鐵)的主要原因,。鋼格板在出廠,、存儲、運輸,、加工過程中不可避免地沾上油漆或礦物脂,,有時焊接部位探傷面需涂抹難清理的特殊油脂等,大多數(shù)企業(yè)又無脫脂工序,,僅靠酸洗去除表面雜質(zhì),,從而很容易造成漏鍍(露鐵),。另一種情況則是因酸洗過程中酸洗鋼格板比較集中、堆放密集,、重量大等因素,,造成欠酸洗和夾線,或因酸洗濃度過高使酸鹽沉淀于表面,、溝槽之中,,不水洗或水洗不徹底,也很容易形成漏鍍,、虛鍍現(xiàn)象,。再者,因溶劑老化,、失效,,加之在烘干過程中沒有及時將鋼格板擺開,或烘干時間較長使鋼件表面出現(xiàn)二次微氧化,、形成酸性鐵鹽覆蓋在表面上時,,也極易出現(xiàn)漏鍍,特別是在相對濕度較大的氣候和大霧天氣時較為常見,。此種情況往往容易被忽視,。此外,采用溶劑熱鍍鋅時,,最常用的ZnCl2與NH4Cl混合水溶液的配比不正確時,,沒有形成共晶點,特別是在濃度過高的情況下,,在鋼格板焊接角縫內(nèi)極易出現(xiàn)夾灰性漏鍍,。
2、鍍鋅層厚度不夠
鋼格板鍍鋅層厚度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求將直接影響產(chǎn)品的使用壽命,。鋼格板鍍鋅層厚度不夠的原因如下,。
(1)鋅液溫度的影響,。當(dāng)鋅液的溫度低于430oC時,,鋅鐵擴(kuò)散速度低,不易生成足夠的鐵鋅合金層,,整個鍍層就�,。划�(dāng)溫度在460oC時鋅層增厚,,當(dāng)溫度繼續(xù)升高,,鋅液變稀,鋅層又變薄。所以必須嚴(yán)格控制鋅液溫度以保證鋼格板質(zhì)量的穩(wěn)定,。
(2)鋼格板在鋅液中停留時間的影響,。鋼格板在鋅液中停留時間有一定的時間范圍,。根據(jù)鋼格板的厚薄來確定,隨著鍍鋅時間的延長,,鍍層厚度將增加,,但過分地延長鍍鋅時間又會使鋅層變脆,反而影響質(zhì)量,。
〔3)鋼格板從鋅液中引出方法的影響,。鋼格板從鋅液中引出時應(yīng)垂直引出,鋼格板傾斜引出時鋅層就薄,。因此,,鋼格板引出鋅鍋時應(yīng)保持垂直引出。
3,、鋅液中其他成分
鋅液中夾雜過多其他金屬成分或有害元素,,可能造成如鋅渣顆粒粘附在鋼格板鍍層表面和一些非正常的花紋、龜裂紋等缺陷,。
�,。�1)鐵 熱鍍鋅一段時間后,鋼格板表面會出現(xiàn)鋅堆積和微小鋅渣顆粒,,致使鍍層表面粗糙,,光滑度也隨之下降。這種微小顆粒一般是Fe—Zn合金顆粒渣,。在450℃鍍鋅時,,鐵在鋅液中的飽和溶解度為0.02%,鋅液中鐵的含量超過此值時,,會析出ζ和δ1相形成鋅渣,,由于這種顆粒渣與鋅密度差異不大,其聚集下沉很慢,,懸浮在鋅液中的合金渣會夾在鋅液中被制件帶出,,鑲嵌在鍍層中,從而影響鋼格板鍍鋅層的表面質(zhì)量,。鋅液中鐵的來源一般有鋅鍋的腐蝕,、鋼格板構(gòu)件的溶解、助鍍劑中的鐵離子及制件上的鐵鹽4方面,。因此,,為了獲得平整光滑的鍍層,必須嚴(yán)格控制鋅液中鐵含量,減少鐵離子的帶入,,控制鋅液溫度,,避免鋅液溫度的忽高忽低,降低鋅鍋的腐蝕速度等,。一般鋅液中鐵含量應(yīng)<0.08%[5],,當(dāng)鋅液中鐵含量>0.20%時,必須降溫靜置并打撈鋅渣,。
�,。�2)鋁 鋁是熱鍍鋅中最常用的添加元素。在鋅液中添加不同濃度的鋁可以獲得不同性質(zhì)的鍍鋅層,。一般認(rèn)為熱鍍鋅時,,在鋅液中加入<1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)的鋁可以起到下列作用:①提高鍍層光亮性,;②減少鋅液面的氧化,;③抑制脆性Fe—Zn相的形成而獲得粘附性好的鍍層。而在實際生產(chǎn)中,,鋅液中含有0.005%~0.020%Al就可以達(dá)到鍍層光亮的目的,,并可減少鋅液表面的氧化和鋅灰的產(chǎn)生。必須指出,,添加鋁的方式宜采用Zn—Al中間合金的添加方式,。往往由于添加的中間合金的質(zhì)量問題以及添加鋁和鋅鋁合金的方法不當(dāng)或過快,導(dǎo)致鋅液中形成大量的鋁,、鐵化合物,,這種密度小于鋅液的鋅鋁鐵三元“面渣”或顆粒懸浮在鋅液表面而且十分粘稠,極容易粘附在鋼格板制件上,,嚴(yán)重?fù)p害了鍍層質(zhì)量,,此時僅靠降溫?fù)圃菬o濟(jì)于事的。一旦發(fā)現(xiàn)這種情況應(yīng)立即停止添加合金,,同時采取鋅液凈化措施,,把鋁含量降下來,在情況不嚴(yán)重時可以考慮適當(dāng)延長空冷時間,,以防止鍍層表面急劇水冷后出現(xiàn)氣泡和皺紋,。
(3)錫,、鉛 一般情況下鋅錠中不含錫,,僅有微量的鉛。近年來一些鋅合金供應(yīng)商為了使鍍鋅溫度下降,,并獲得白亮鍍層,,在所謂的多元合金中加入錫,、鉛。當(dāng)鋅液中添加了這種多元合金后,,鋅液面在430℃下可以出現(xiàn)鏡面并能保持10~20 min,,但在熱鍍鋼格板制件時,鍍層表面會出現(xiàn)羽毛狀花斑和細(xì)小難看的白斑,,含錫,、鉛的合金添加量一旦達(dá)到0.5%時,就會出現(xiàn)鋅花,,鋅灰明顯增多,,生產(chǎn)效率也下降了,,給企業(yè)造成不應(yīng)有的損失,。鉛和錫因其熔點低,含量過高時,,迅速使鋅液的凝固溫度下降,,在鍍鋅層冷卻過程中極易形成粗大的結(jié)晶和出現(xiàn)龜裂紋現(xiàn)象,影響鋅層的表面光滑度和耐腐蝕性能,。晶間腐蝕對雜質(zhì)鉛最敏感,,腐蝕速度隨鍍層中鉛含量的增加而加快,鉛量達(dá)到0.02%就會出現(xiàn)晶間腐蝕,,在鍍層中沿晶界破裂而失去附著力,,嚴(yán)重時表面會出現(xiàn)黃豆粒大小的氣泡。因此我們在應(yīng)用鋅鋁合金或多元合金時一定要弄清楚其中鉛,、錫,、鋁的含量,,決定是否在鋅液中添加,。
(4)鎳 鋅液中的鎳是為了解決熱鋟鍍中因鋼材中含硅出現(xiàn)的圣德林現(xiàn)象而作為合金元素加入的,,是近幾年來國內(nèi)逐漸認(rèn)同的解決鍍層色差現(xiàn)象的一種新工藝技術(shù),。在鋅液中添加鋅鎳合金可有效地降低鋅和鐵原子在ζ相中的擴(kuò)散速度,因而可以控制浸鍍層厚度的增長,,當(dāng)鋅液中Ni含量為0.06%時,,ζ相金屬間化合物中Ni含量可達(dá)0.8%,加入Ni后ζ相的厚度增長明顯得到控制,,δ相的厚度相應(yīng)有所增加,,因而可有效地控制浸鍍層厚度的增長,并能改善鋅液的流動性能,。因此,,使用鋅鎳合金進(jìn)行熱浸鍍鋅的鍍層厚度更加均勻,表面更光亮,,鋅花少,。
4,、鍍鋅工藝
鋼格板熱鍍鋅工藝不完善的主要問題有以下4個方面:(1)酸洗后不水洗或水洗不充分,直接進(jìn)入溶劑池內(nèi),,使溶劑的酸性提高,鐵離子增多,;或者以鹽酸作助鍍劑,使被帶鋼表面上覆蓋一層鐵鹽,,帶進(jìn)鋅液中,鍍鋅時形成合金渣附著在鋼格板工件表面,;(2)溶劑老化,鐵離子多,,雜質(zhì)多,若不進(jìn)行過濾即與鋼格板一起進(jìn)入鋅液中,,則使鋅液粘度增大,使鍍層變厚和粗糙,,附著力差,;(3)鋼格板工件不烘干,,溶劑帶水進(jìn)行熱鍍鋅時會形成Zn(OH)2顆粒,影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量,;(4)溶劑一般呈弱酸性,不加熱或溫度低將延長烘干時間,,也會腐蝕制件表面而形成粘附的鐵鹽,鍍鋅時形成合金渣附在鋼格板工件表面,,使鍍層表面粗糙,。
“白銹”是鋼格板鍍鋅層常見的缺陷,其原因主要是因鍍鋅工藝中缺少鈍化處理,,鋼格板上留有水分或者鈍化液配制不合格起不到鈍化作用,鋼格板水冷后沒有完全干燥,,存放在潮濕和通風(fēng)不良的環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕而出現(xiàn)“白銹”或灰色粉狀腐蝕沉淀物,直接影響著鋼格板產(chǎn)品和工程質(zhì)量,,這種白色或灰色粉狀物主要是由堿式碳酸鋅等化合物組成。
總之,,熱鍍鋅后鋼格板表面缺陷情況較復(fù)雜,產(chǎn)生的原因也較多,,解決辦法是多方面的,,需要做大量艱若細(xì)致的工作,使熱鍍技木提高一步,。