第1章热镀锌概述汇编.docx

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第1章热镀锌概述汇编

第1章热镀锌概述

学习目的:

初级工要掌握带钢热镀锌的目的;连续带钢热镀锌的定义;连续带钢热镀锌的工艺流程。

中级工要掌握热镀锌工艺的发展,以及改良森吉米尔法和美钢联法工艺特点。

高级工要掌握热镀锌钢板的主要用途。

技师要掌握热镀锌层的耐蚀性原理。

第1节引言

1、钢带连续热镀锌的概念

热浸镀简称热镀,是将被镀金属(基体)材料经过预处理后,浸入低熔点液态金属或合金中,获得防护性镀层的一种工艺方法。

此工艺方法的突出特点是基体金属与镀液金属间形成冶金结合的合金层。

被镀金属(基体)一般为普碳钢或合金钢,也有铸铁和不锈钢。

用于热镀的低熔点金属有锌、铝、铅、锡等有色金属及其合金,其中锌及其合金是最为广泛的一种热镀金属。

热镀锌钢板产量最大,品种最多,用途最广。

钢带连续热镀锌是冷轧(热轧)钢带(卷)在连续生产线上进行热浸镀锌,钢带一般通过开卷、剪切、焊接、碱和/或电解清洗、人口活套存料、加热退火和还原、热浸镀锌、气刀控厚、镀层的锌花或合金化处理、镀后冷却、光整和拉矫、镀后化学处理、出口活套存料、剪边、涂油、卷取或剪切等一系列工序,生产出热镀锌钢带(卷)。

热镀锌钢带(卷)作为产品应用时,称为热镀锌钢板。

热镀锌钢板具有理想的耐蚀、成形、涂装等综合性能以及成本低、外观好等优点,主要应用于建筑、汽车和家电行业,是近十几年来发展最快的钢铁品种之一。

图1-1为典型美钢联法钢带连续热镀锌生产线工艺示意图。

热镀锌及其合金是钢铁材料最常见、最有效、最经济的耐大气腐蚀的工艺之一。

热镀锌(铝)层的电化学电位较钢铁材料电位更负,镀层具有优良的电化学保护性能。

镀层较厚且致密、镀层与钢基体结合力强、耐久性好,镀锌量600g/m2的热镀锌钢材的使用年限可达30年以上;钢材热镀锌层在使用过程中无需维修;热镀工艺简单,对钢材形状尺寸适应性强.除板带钢材外,热镀工艺还广泛用于钢管、钢丝以及结构零部件,而且生产率高;镀锌层在经济上与其他防护涂层相比,具有很强的竞争力,特别是对于长期使用的零部件,热镀锌层成本远低于油漆涂层。

2、热镀锌钢板的用途和消费结构

热镀锌及其合金钢板性能优越、品种繁多,广泛应用于国民经济的各个领域,特别是建筑业、汽车业和电器业是热镀锌钢板的主要用户。

表1-1列出了热镀锌钢板在一些行业里应用的实例。

表1-1热镀锌钢板的应用实例

序号

行业

应用部位

1

建筑业

外部——屋顶,外侧墙板、门窗、檐沟、卷帘门窗、落水槽及管;

内部——墙体龙骨架、吊顶龙骨架、通风管;

设备与结构——暖气片、冷弯型钢、脚踏板和架子

2

汽车业

车身——外壳、内面板、底盘、支柱、内部装饰结构、地板、翼子板、盖、导水槽;

构件——油箱、挡泥板、消音器、散热器、排气管、滤气管、输油管、

动机部件、车底和车内部件、供暖系统零件

3

电器业

家电——冰箱底座、外壳、洗衣机外壳、净气机、厨房设备、冷冻室、录机底座;

电缆——铠装电力电缆、邮电通讯电缆、电缆地沟托架、桥架、挂仵

4

农牧业

粮仓(筒仓)、畜舍、饲料和水槽、温室大棚棚架、烘烤设备

5

交通运输

铁路——车棚盖、内部框架型材、路标牌、车厢内壁;

船舶——集装箱、通风道、冷弯框架;

航空——飞机库、标牌

公路——高速公路护栏、隔音壁

6

土木水利

波纹管道、庭院护栏、水库闸门、水道河槽

7

石油化工

汽油桶、保温管道外壳、包装桶

8

冶金

焊管坯料、钢窗坯料、彩涂板基板

9

食品包装

千、湿罐头盒,茶叶桶,油漆桶,包装带,饮料桶,各类瓶盖

10

轻工业

民用烟筒、儿童玩具、各类灯具、办公用具、家具

国外热镀锌钢板的最重要应用领域为建筑、汽车、电器三个行业,它们占有热镀锌钢板消费的大部分比例,然而国内情况有些不同,除建筑、汽车行业外,轻工业也是一大用户,且农牧渔业、商业也需较大用量。

钢带连续热镀锌技术的不断进步,热镀锌产品质量不断提高,使得热镀锌消费结构日益扩大,甚至在一些领域热镀锌钢板有取代电镀锌钢板的趋势,这也是近十多年来新建热镀锌机组较多而新建电镀锌线很少的原因之一。

第2节热镀锌工艺的发展

1、世界钢带连续热镀锌发展历程

钢板热镀锌经历了三个世纪漫长的发展历程,由最早的单张钢板热镀锌,经过半连续单张钢板热镀锌,发展到钢带连续热镀锌。

原始的单张钢板热镀锌工艺是适应于当时的热叠轧薄钢板而出现的,以后发展的钢带连续热镀锌工艺则适应了后来发展的冷连轧钢带的需要:

热镀锌工艺由湿溶剂法到干溶剂法热镀锌,再发展到无污染、高效率、高质量的气体还原法热镀锌。

最早钢材热镀锌发明于18世纪中叶的欧洲,由热镀锡工艺开始,进而发展了热镀锌工艺:

1742年法国化学家马罗因(P.T.Molouin)对钢铁材料的热镀锌进行了开创性试验,在锌液中浸泡钢件时,在钢表面获得牢固的镀锌层。

1837年法国巴黎市政工程师索里尔(StanistansSorel)申请了世界第一个热镀锌专利,并且提出了使用原电池法保护钢材的构想。

同年英国的克劳福(H.W.Grawford)申请了以氯化铵为溶剂的热镀锌专利,这一称之为溶剂法的热镀锌工艺经过许多改进而沿袭至今。

1847年德国Hortkopf公司也开始生产热镀锌产品。

进入20世纪,1931年近代冶金工业最杰出的波兰工程师森吉米尔(TadtuszSendzimir)在波兰建成世界上第一条氢气还原法的窄钢带连续热镀锌生产线,1934年又建成1000mm宽钢带大型连续热镀锌机组。

森吉米尔法在美国获得专利并于1936-1937年在美国和法国分别建成以森吉米尔名字命名的工业热镀锌生产线,开创了钢带连续、高速、高质热镀锌的新纪元。

在热镀锌发展的三个世纪中,法国的马罗因、索里尔以及波兰森吉米尔被公认为是每个世纪发展热镀锌的代表人物。

1837年索里尔的专利和1937年森吉米尔法的诞生被称为热镀锌历史上的两个最重要的里程碑。

索里尔在马罗英试验报告发表后的一个世纪,发明了溶剂法热镀锌工艺,至今热镀锌特别是批量零部件热镀锌还在沿用这一方法。

森吉米尔在溶剂法发明100年后发明了气体还原法热镀锌,奠定了现代化连续热镀锌的基础。

20世纪30年代森吉米尔法在美国采用后,钢带连续热镀锌工艺得到飞速发展,许多大型现代化连续热镀锌新工艺相继问世,为现代钢带连续热镀锌生产工艺奠定了坚实的基础。

森吉米尔发明的钢带连续热镀锌工艺是将冷轧钢带光亮退火的生产线与热镀锌锅结合起来。

1939年美国莎伦钢铁公司设计建造了莎伦法钢带连续热镀锌生产线,该工艺特点是采用潮湿氯化氢气体在炉内溶解钢带表面氧化膜实现热镀锌。

1948年美国钢铁公司设计建造了另一典型钢带连续热镀锌生产线,人们称之为美钢联法。

美钢联法突出特点是钢带加热之前采用电解脱脂和全辐射管加热工艺,因此钢带表面无需再经高温氧化,表面还原容易。

几乎和美钢联法同时问世的还有美国赛拉斯公司发明的赛拉斯法热镀锌工艺,并于1947年采用该工艺设计建成钢带连续热镀锌生产线,这种生产线的特点是首先采用煤气燃烧的直接火焰加热钢带来实现退火与还原。

到20世纪60年代中期,美国阿姆柯公司对森吉米尔法进行了改进,提出了改良森吉米尔法钢带热镀锌工艺。

阿姆柯公司将森吉米尔法工艺中的氧化加热炉改进为无氧化预热炉并提高温度将氧化炉和还原炉用狭窄通道连接成一整体,这样提高了产品产量、质量,降低了能耗和设备损耗。

20世纪20年代以后,全世界新建钢带连续热镀锌生产线几乎大都采用改良森吉米尔法。

进入20世纪90年代,随着市场对镀锌板需求的增长,特别是汽车工业对镀锌面板的需求,从而出现了许多的大型现代化的钢带热镀锌生产线,其机组速度、产量、品种、表面质量以及板宽、板厚均有很大提高,可以说,高产、高速、高质、高精自动控制是20世纪9O年代新建钢带连续热镀锌机组的突出特点。

1993年建于美国俄亥俄州汽车工业中心的PR0-TEC的UsX/K0BE热镀锌机组是当年世界产量最大、技术最新的热镀锌生产线之一,产品主要为汽车用小锌花合金化镀锌钢板。

时隔6年,1999年美国AK钢铁公司又建造了年产能力达8O万t的超大型钢带连续热镀锌机组。

由于市场对钢结构热镀锌产品的需求,在20世纪60年代中期,日本建成第一条热轧卷带连续热镀锌生产机组。

随着热轧技术的进步和热轧卷带表面质量和尺寸精度的不断提高,热轧卷带连续热镀锌已经接近或相当于冷轧卷带水平。

在七八十年代许多热轧、冷热轧钢带兼用的连续热镀锌生产线先后建成。

至今,全世界热轧钢带专用线和热、冷轧钢带两用线共计超过30条,总生产能力每年约为800万t。

此外,由于结构钢零部件热镀锌的需要,溶剂法热镀锌也有所发展。

最早期的湿溶剂法由于其镀锌层厚,附着性差,成本较高等缺陷,早在20世纪60年代基本被淘汰。

而干溶剂法添加少量铝,控制合金层长大,提高镀层附着性,克服了湿法存在的缺点,至今还广泛用于结构钢零部件的热镀锌,采用干溶剂法零部件连续热镀锌可大大提高热镀锌生产率。

Cook-Norteman将单张钢板的干溶剂连续热镀锌生产线改造成为钢带连续热镀锌生产线,于1953年开发了所谓的“惠林法”热镀锌。

溶剂法钢带连续热镀锌存在工序多,不能在线退火,产品质量较差,“三废”治理麻烦等问题,使得它没能得到广泛应用和发展,但由于其生产线建设的所需投资较氢气还原法要少得多,在一些发展中国家仍有较好市场。

随着热镀锌产品应用范围的不断扩大和各行业对热镀锌产品性能需求的日益增长,近半个世纪以来,热镀品种得到很快发展。

在20世纪五六十年代,美、日、英、德、法、加拿大等国家相继生产出镀铝钢板,70年代初美国伯利恒钢铁公司发明了商品名为Galvalume的55%Al-43.45Zn-1.6%SI的合金镀层材料[2],其耐蚀性能为传统纯锌镀层的2~6倍,被广泛用于钢带连续热镀生产中。

80年代国际铅锌研究组织(ILZRO)资助比利时列日冶金研究中心(CMM),开发出商品名为Galfan的ZN-5%AL-RE合金镀层材料,其耐蚀性是传统纯锌镀层的2~3倍,它被广泛用于钢带和钢丝连续热镀生产中。

20世纪60年代加拿大率先开展了含硅活性钢热镀锌研究。

80年代,欧洲、北美和澳大利亚等地区迅速推广热镀Zn-Ni合金工艺,其工艺名称为Technigalva,在此基础上,目前又开发出热镀Zn-Ni-Sn-Si合金工艺,这些Zn-Ni合金工艺有效地抑制含硅钢热镀锌时的圣德林(Sandelin)效应,为近代发展起来的连铸镇静钢或半镇静钢热镀锌创造了广阔的前景。

20世纪90年代,日本日新制钢公司开发了商品名为ZAM的Zn-6%Al-3%Mg合金镀层材料,其耐蚀性达到传统镀锌层的18倍之多,被称为继第三代高耐蚀镀层Galvalume和Galfan以后的第四代高耐蚀镀层材料。

2000年日本新日铁钢铁公司开发出称为SUPERDIMA的Zn-10%Al-12%Mg-<1%Si的合金镀层材料,其耐蚀性为普通镀锌板的15倍以上,为Galfan镀层的5~8倍,而且缺口耐蚀性优于Galvalume。

此外,Zn-4.5%Al-0.1%Mg、Zn-0.5%Mg、Zn-15%Al-0.5%Sn、Zn-Al-Pb、Zn-0.1%Bi等合金也获得一定应用。

热镀合金镀层的开发在20世纪后半期取得前所未有的重大进展。

世界汽车工业的发展,对热镀钢板提出了最为严格的性能要求,即高强度、高深冲、高表面质量以及对涂料漆的高附着性。

为满足汽车工业对热镀锌精品的需求,从20世纪60年代始,开发了附着性、耐蚀性、加工性优良的小锌花、无锌花热镀锌层钢板;从20世纪后期开始,汽车镀锌钢板陆续研发了超深冲无间隙原子钢、高强钢(包括烘烤硬化钢、无间隙原子钢、含磷钢、各向同性钢、硫锰钢、低合金高强钢等)、先进高强钢(包括双相钢、相变诱导塑性钢、马氏体钢、复相钢等)以及高锰钢(包括相变诱导塑性钢

和孪晶诱导应变钢),这些钢带的热镀锌层有些需经合金化处理。

可以说汽车用热镀锌钢板的研发已成为当前钢带热镀锌的热门课题,并已取得重大进展;从9O年代开始,国外新建热镀锌生产线大量采用具有高电流密度电解脱脂技术的美钢联法热镀锌工艺,同时采用全辐射管加热取代明火加热并保证退火炉的无氧化气氛以保证钢带的表面质量,用新型气刀严格控制锌镀层厚度和均匀度,用陶瓷内衬取代铁质锌锅,有效降低锌锅中的锌渣量,从而进一步提高镀锌表面质量。

2、我国钢带连续热镀锌的发展

20世纪50年代初,我国从苏联引进了第一条单张钢板溶剂法热镀锌机组建在鞍钢,60~70年代我国又先后复制了类似的15条单张钢板热镀锌生产线,15条生产线总生产能力约为19万t/a。

由于单张钢板溶剂法热镀锌存在产品质量低、成本高、效率低、锌耗高、环境污染重等问题,所以到20世纪80年代陆续被淘汰。

1979年武钢从西德引进我国第一条卧式连续热镀锌生产线,填补了我国钢带连续热镀锌的空白,然而在以后的10年中也仅此一家,年生产能力只有25万t。

8O年代末宝钢从美国引进了立式连续热镀锌生产线。

从20世纪90年代开始,我国钢带连续热镀锌进人高速发展期,到2011年,据不完全统计我国己投产的宽钢带(大于1000mm)连续热镀锌生产线已达430条,生产能力达7000万吨。

第3节带钢连续热镀锌的分类

1、按工艺特点分类

按照热镀锌生产工艺特点,热镀锌可分为在线退火热镀锌和线外退火热镀锌两大类型。

在线退火热镀锌一般采用氢气还原法,而线外退火热镀锌采用溶剂法。

线外退火的溶剂法又可分为湿法和干法。

湿法主要用于单张钢板热镀锌,而干法中除了用于单张钢板和零部件批量热镀锌外,还有惠林法和里赛特法可用于钢带连续热镀锌。

在线退火的氢气还原法均用于钢带连续热镀锌,这其中包括森吉米尔法、改良森吉米尔法,美国钢铁公司法(美钢联法)、赛拉斯法以及莎伦法5种。

在氢气还原法连续热镀锌生产线上的工艺段上有连续退火炉装置,它可将冷轧钢带直接进人镀锌生产线进行在线退火,同时进行钢带表面的还原处理,这就将钢带退火与表面还原两个工艺在一个炉中完成,使工艺过程简化,大大降低镀锌成本。

(1)线外退火溶剂法

为保证热镀锌过程中钢板与锌液接触并能发生反应形成镀锌层,这要求钢板表面十分洁净,而且铁原子处于活化状态,钢板在浸入锌液之前,必须清除钢板表面油污和氧化膜等,还要确保在浸镀前其表面不重新被氧化。

可采用的方法之一是在钢板表面涂以溶剂,常用的溶剂有NH2Cl、ZnCl2、及其复盐水溶液。

溶剂法单张钢板热镀锌的工艺流程如下:

原板→脱脂→水洗→酸洗→水洗→挤干→涂水溶剂→烘干→镀锌→冷却→矫直→涂油→打包。

单张钢板干法热镀锌机组示意图见图1-2。

图1-2单张钢板干法热镀锌机组示意图

干溶剂法(简称干法)热镀锌是钢板涂覆水溶性溶剂后,须经烘干,除去溶剂层中的水分再浸人锌锅中进行热镀锌。

干法热镀锌工艺是首先将钢板(钢件)除油、酸洗,净化的钢板表面涂以水溶性溶剂,然后在烘干炉内加热到200℃左右除去钢表面溶剂层中水分,此时钢板已被预热到180~200℃,进人锌液中进行热镀锌。

干法热镀锌时,可允许在锌液中添加少量铝,以控制合金镀层的长大,并提高镀层的附着性。

干溶剂法热镀锌采用的溶剂多为密度为1.4~1.42g/cm3的Znc12-NH4Cl的水溶液,其中ZnC12-NH4Cl的比例多用两者的质量比,但也可取物质的量比为1:

3的成分,水溶性溶剂的温度控制在70~75℃,浸镀时间约1min。

1)惠林法

为提高溶剂法钢板热镀锌的产量,在美国惠林公司出现了溶剂法钢带连续热镀锌生产线,其机组线速度最高可达100m/min,生产率可达20-50t/h。

惠林法溶剂烘干后板温最高可达250℃。

因此钢带在锌锅中必须吸收大量的热能,使钢板温度达到镀锌温度460℃左右。

由于采用普通间接加热的铁锅镀锌已无法达到快速加热的目的,故采用了供热大、加热速度快的感应加热镀锌锅。

这是惠林公司钢带连续热镀锌法的重要特征。

惠林法实际上是将单张钢板的干法热镀锌生产线改造成为钢带连续热镀锌生产线(见图1-3)。

因为机组无高温退火炉,所以钢板均经过罩式炉退火。

图1-3惠林法钢带热镀锌生产装置

2)里赛特法

澳大利亚里赛特公司开发一种Pb-Zn法钢带连续热镀锌工艺[3],称之为里赛特法。

该方法是用湿溶剂法净化钢带表面,在铅液表面覆盖一层熔融溶剂。

用一种特殊的结构将铅液和锌液隔开,并在铅液和锌液中均加0.2%Al。

这样就可以控制合金层不至于过厚(约为0.OO5mm)而使所得镀锌钢带具有较好的加工性。

其工艺流程如下:

钢卷开卷经一组两段式碱洗槽用高速喷淋的苛性钠溶液除去轧制油,经热水洗和干燥后进人人口活套再经一台酸洗槽除去轻度的锈迹,并被稍微腐蚀,通过一台冷水漂洗槽进人锌锅,通过溶剂层、铅液和锌液出锅,经气刀擦拭后通过冷却塔进入水淬槽,然后烘干进人辊式矫直机和铬酸喷淋钝化槽,经热风吹干后进人出口活套,再由卷取机卷取或在线切板堆垛。

里赛特法镀锌线短,投资少,可生产出与保护气体法相近质量的镀锌钢板。

溶剂法钢带连续热镀锌工艺,由于存在工序多,产品质量差,成本高,三废治理难等问题,虽然投资比氢还原法少,但也未得到发展,仅在一些发展中国家仍保留少数这类生产线。

(2)在线退火氢气还原法

1)森吉米尔法

森吉米尔法是将冷轧钢带光亮退火的生产线与热镀锌锅结合起来构成的生产线,用于钢带连续热镀锌生产。

从森吉米尔法与钢带溶剂法连续热镀锌工艺的比较可以看出,森吉米尔法具有无可比拟的优点。

例如,钢带在镀锌前由过去预先进行罩式退火改为在线退火,简化了工序,并节约能耗以及相应的运输设备;钢带进人锌锅的温度比锌液温度高(约20-40℃),大大降低锌锅的热负荷,延长了锅体的使用寿命,并对镀层的质量提高有利;由于没有溶剂的作用,锌锅表面形成的锌灰及锅底部的锌渣量大大减少,从而降低了锌的消耗;由于不需涂敷溶剂,锌液中的铝含量比较容易控制,而有利于提高镀层的附着性。

更为重要的是取消了钢带的碱洗除油及酸洗除锈等工序,消除了它们对环境的污染并减少了钢带的酸洗损失。

图1-4森吉米尔法连续热镀锌生产装置示意图

森吉米尔法连续热镀锌生产线的在线退火是在还原退火炉内进行的(图1-4)。

冷轧钢带首先进入氧化炉,直接被炉内燃烧的煤气火焰加热到450℃左右,将钢带表面的轧制油烧掉。

同时钢带表面也被氧化产生一层薄的发蓝色的氧化铁膜。

2)美钢联法

美钢联法生产线类似于森吉米尔法,原料钢带冷轧后直接进人镀锌机组。

钢带在线经过电解脱脂后水洗,热风吹干进入退火炉内,经全辐射管加热,钢带不与氧气接触,同样加热进行再结晶退火和保护气体的还原后,在冷却段冷却到镀锌温度进人锌锅中镀锌,其后的过程与森吉米尔法生产线相同,如图1-5所示。

美钢联法钢带表面未受到高温氧化,其表面的氧化铁膜薄,容易还原,通入的保护气体中氢含量可降低许多,有利于炉子的安全操作。

美钢联法生产线由于入炉钢带温度很低,需要较长还原炉才能将钢带加热到再结晶温度,如若提高退火炉温度,对退火炉的寿命不利,因此该法在最初未能被广泛接受与推广。

图1-5美钢联法连续热镀锌生产装置示意图

3)改良森吉米尔法

在森吉米尔法钢带连续热镀锌的生产过程中,尚存在一些明显缺点。

例如,钢带在氧化炉内形成的氧化膜过厚,增加了还原炉的负担,往往使钢带表面的氧化膜得不到完全的还原而降低镀锌层的质量;钢带在氧化炉内被预热的温度较低(450℃以下),也增加了还原炉的热负荷;还原炉内保护气体氢含量过高(最高达75%),使还原炉的安全操作成为突出的问题;此外机组的运行速度也较低。

为了消除上述缺点,20世纪60年代中期,美国阿姆柯公司对其做了重大的改进,将氧化炉改为还原性无氧化性气氛炉子,称为无氧化预热炉,并提高加热炉膛的温度,快速加热钢带到较高的温度(550-650℃),为此,在设备上将原来的氧化炉与还原炉用一个狭窄通道连接成为一个整体。

这样一来,经无氧化预热炉处理高温钢带可在密闭条件下进入还原退火炉而不致被空气氧化和冷却,而以较高的温度进入还原炉,同时燃烧的废气也不致进入还原炉。

改进后的森吉米尔法无论在产品产量、质量、能耗、设备损耗等方面均比原始的森吉米尔法有较大进步。

其改进前后在几个主要环节上的变化示于表1-2。

表1-2森吉米尔法改进前后比较

改良的森吉米尔法有明显的优越性,20世纪70年代以后新建的钢带连续热镀锌生产线大都采用此法,原有的森吉米尔法生产线也陆续改造为改良型的森吉米尔法生产线。

2、按镀层分类

(1)锌层锌花

1)大锌花热镀锌钢板

这是一种最原始生产的镀锌钢板。

众所周知,锌矿总与铅矿共生,在冶炼锌时,不可能全部除去铅杂质,其含量在0.05%以上就可形成大锌花。

因此,人们逐渐产生一种认识,认为镀锌板必须有锌花,这显然是一种误解。

研究表明,每一朵锌花,其结晶中心边缘则凹下,其表面是凹凸不平的外观,这对其以后的加工及涂装均不利。

此外,由于铅在锌中固溶量极低,在冷却时就会在晶界处析出,在晶界处产生应力及电化腐蚀,使锌层产生晶间腐蚀,降低其耐蚀性。

因此,近年来人们逐渐对此有了认识,大锌花的镀锌钢板将逐渐淘汰。

2)小锌花热镀锌板

由于大锌花在锌花结晶的边缘锌层较厚,其核心部位较薄,故大锌花镀锌板表面凹凸不平,不适于涂装或涂覆,因为涂装区仍会浮现锌花的轮廓而影响钢板的外观。

另外,由于大锌花镀层的耐蚀性差而倾向于使用外观均匀的小锌花镀锌板。

为此,改变钢带从锌锅引出时的冷却条件,可以调节锌层的结晶状态,从而可获得小锌花。

对于大型钢带连续热镀锌生产线常采用向液态锌层表面喷吹水-水蒸气或水-空气混合物的方法而获得小锌花。

当大量水雾的细小水滴落于锌液层表面时,使晶核增多并加速锌液层的凝固,缩短了其晶体长大时间,从而获得细小的锌花结晶(直径2-3mm以下)。

3)光整锌花热镀锌板

根据需要还可将此小锌花镀锌钢板再进行光整处理,就会消除锌花获得光滑平整的锌层,这种镀锌钢板带常用作涂装钢板的基板。

4)无锌花热镀锌板

为了改善锌钢板的涂覆性能,满足汽车制造业等部门需求,在热镀锌过程中除去锌花,可以获得无锌花热镀锌钢板。

这种所谓的无锌花热镀锌钢板实际上是锌花直径小于1mm的热镀锌钢板。

(2)镀层单双面及差厚

1)双面热镀锌板

通常生产的热镀锌板均为双面镀锌板,双面镀锌板一般两面都镀上相同厚度的锌层,只是根据用户不同要求,双面镀锌层上锌量有较大差别,从每平方米几十克到数百克,甚至上千克。

2)差厚镀锌钢板

用气刀控制钢板两面的锌层厚度不同,而可制得差厚镀锌钢板,镀锌钢板在焊接时,其焊接电流比点焊普通钢板的电流要增大10%-15%。

同时焊接时产生的锌蒸气会污染电极,给点焊造成困难。

在镀锌钢板点焊时发现,表面锌层愈薄,焊接的连续操作性愈好,因此,为了有利于焊接,与电极接触的钢板一侧面要求锌层很薄。

甚至几乎露出铁锌合金层,另一侧面要求厚的锌层,以利于提高耐蚀性。

3)单面热镀锌钢板

钢板的一面镀锌而另一面不镀锌,它是为满足汽车用材的需要而出现的。

这种镀锌钢板在经济上是有利的,可以节约大量的锌原料。

单面镀锌钢板的不镀锌的一面经磷化处理后,有利于表面涂漆和焊接,用于汽车面板外部;而镀锌的一面用于汽车面板内部以解决防腐蚀问题。

由于单面镀锌板热镀工艺技术上存在许多问题不易解决,目前仍未大量采用。

(3)镀层功能

1)彩色镀锌钢板

彩色镀锌钢板是专指在镀锌板表面,不经钝化染色等化学处理或涂料涂装,自然呈现彩色,如蓝、红、绿、黄等颜色的镀锌产品。

随着人们审美观的增强,I989年日本推出了彩色热镀锌钢板,它具有不同的色彩并有更好的耐蚀性能。

我国也在20世纪90年代中期开始了这方面的研究工作。

与其他一些化学处理或电化学处理形成表面彩色膜的机理相似,彩色镀锌板表面形成某种薄膜。

这时,会有两种情况:

一种是在镀锌表面形成的透明薄膜的厚薄不同,由于光的干涉而呈现出彩色;另一种是成膜物质中含有过渡金属元素,配位场中过

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