熱(re)浸鍍(du)(du)(du)(du)鋅(xin)是提(ti)高(gao)鋼格板(ban)抗大氣(qi)腐蝕性(xing)能的(de)(de)有(you)效方法之一,因其(qi)鍍(du)(du)(du)(du)層性(xing)能優良、使用(yong)壽命長、作為保護層基(ji)本不(bu)維護而(er)被廣泛應用(yong)。鋼格板(ban)熱(re)鍍(du)(du)(du)(du)鋅(xin)層表面有(you)許多常見質量(liang)缺陷如漏鍍(du)(du)(du)(du)、條(tiao)狀(zhuang)(zhuang)羽毛白(bai)花紋、鍍(du)(du)(du)(du)層超(chao)厚、粗(cu)糙、灰暗、淚痕條(tiao)紋、龜(gui)裂(lie)紋、晶體狀(zhuang)(zhuang)凸起紋、“白(bai)銹”等,其(qi)影響(xiang)因素較多,且控制相對較難。對此,可(ke)以從加強工藝控制著手,輔以必要的(de)(de)工藝措(cuo)施,以提(ti)高(gao)熱(re)鍍(du)(du)(du)(du)鋅(xin)鋼格板(ban)表面質量(liang)。下(xia)面就鋼格板(ban)熱(re)鍍(du)(du)(du)(du)鋅(xin)層表面缺陷原因及控制方法進行分析(xi):
1、表面預處理
鋼格(ge)板(ban)表面預處(chu)理不好是(shi)造成(cheng)(cheng)漏(lou)鍍(露(lu)鐵)的(de)(de)主要原因(yin)(yin)。鋼格(ge)板(ban)在(zai)(zai)出(chu)廠、存儲(chu)、運輸、加工過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)不可避免(mian)地沾上油(you)漆或(huo)礦物脂(zhi),有時(shi)(shi)焊接(jie)部位探(tan)傷面需涂抹難(nan)清(qing)理的(de)(de)特(te)(te)殊油(you)脂(zhi)等,大(da)多數(shu)企業又無脫(tuo)脂(zhi)工序,僅靠酸(suan)(suan)(suan)洗去除(chu)表面雜質,從而很容易造成(cheng)(cheng)漏(lou)鍍(露(lu)鐵)。另(ling)一種情況(kuang)則(ze)是(shi)因(yin)(yin)酸(suan)(suan)(suan)洗過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)酸(suan)(suan)(suan)洗鋼格(ge)板(ban)比較集中(zhong)(zhong)、堆放密集、重(zhong)量大(da)等因(yin)(yin)素,造成(cheng)(cheng)欠酸(suan)(suan)(suan)洗和夾線(xian),或(huo)因(yin)(yin)酸(suan)(suan)(suan)洗濃(nong)度過(guo)(guo)高使(shi)酸(suan)(suan)(suan)鹽(yan)(yan)沉(chen)淀于表面、溝槽之中(zhong)(zhong),不水洗或(huo)水洗不徹底,也很容易形成(cheng)(cheng)漏(lou)鍍、虛鍍現(xian)(xian)象。再者,因(yin)(yin)溶(rong)劑老化、失效,加之在(zai)(zai)烘(hong)干(gan)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)沒有及時(shi)(shi)將(jiang)鋼格(ge)板(ban)擺開,或(huo)烘(hong)干(gan)時(shi)(shi)間較長使(shi)鋼件表面出(chu)現(xian)(xian)二次(ci)微氧化、形成(cheng)(cheng)酸(suan)(suan)(suan)性(xing)鐵鹽(yan)(yan)覆蓋在(zai)(zai)表面上時(shi)(shi),也極(ji)易出(chu)現(xian)(xian)漏(lou)鍍,特(te)(te)別(bie)(bie)是(shi)在(zai)(zai)相對(dui)濕(shi)度較大(da)的(de)(de)氣(qi)候和大(da)霧天(tian)氣(qi)時(shi)(shi)較為(wei)常(chang)見(jian)。此種情況(kuang)往(wang)往(wang)容易被忽視。此外,采用溶(rong)劑熱(re)鍍鋅時(shi)(shi),最常(chang)用的(de)(de)ZnCl2與(yu)NH4Cl混合(he)水溶(rong)液的(de)(de)配(pei)比不正確時(shi)(shi),沒有形成(cheng)(cheng)共晶點(dian),特(te)(te)別(bie)(bie)是(shi)在(zai)(zai)濃(nong)度過(guo)(guo)高的(de)(de)情況(kuang)下,在(zai)(zai)鋼格(ge)板(ban)焊接(jie)角縫內極(ji)易出(chu)現(xian)(xian)夾灰(hui)性(xing)漏(lou)鍍。
2、鍍鋅(xin)層厚度(du)不(bu)夠
鋼格(ge)板(ban)鍍(du)鋅(xin)層厚度達(da)不(bu)到標準(zhun)要求將直接影響產品的使用(yong)壽(shou)命。鋼格(ge)板(ban)鍍(du)鋅(xin)層厚度不(bu)夠的原因如下。
(1)鋅液(ye)(ye)溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)影響。當鋅液(ye)(ye)的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)低(di)于430oC時,鋅鐵(tie)擴散速度(du)(du)低(di),不易(yi)生成足夠的(de)(de)鐵(tie)鋅合金層(ceng)(ceng),整個鍍層(ceng)(ceng)就薄;當溫(wen)度(du)(du)在460oC時鋅層(ceng)(ceng)增厚(hou),當溫(wen)度(du)(du)繼(ji)續升高,鋅液(ye)(ye)變(bian)稀,鋅層(ceng)(ceng)又變(bian)薄。所以(yi)必須嚴(yan)格控(kong)制(zhi)鋅液(ye)(ye)溫(wen)度(du)(du)以(yi)保證鋼格板質(zhi)量的(de)(de)穩定。
(2)鋼格(ge)板(ban)在鋅(xin)液(ye)中停留時間(jian)的(de)影響(xiang)。鋼格(ge)板(ban)在鋅(xin)液(ye)中停留時間(jian)有一定(ding)的(de)時間(jian)范圍。根據鋼格(ge)板(ban)的(de)厚(hou)薄(bo)來(lai)確定(ding),隨著鍍(du)鋅(xin)時間(jian)的(de)延長,鍍(du)層厚(hou)度將增(zeng)加,但過分地延長鍍(du)鋅(xin)時間(jian)又會使鋅(xin)層變脆,反(fan)而影響(xiang)質量。
〔3)鋼格板從(cong)鋅(xin)液中(zhong)引(yin)出方法的影響(xiang)。鋼格板從(cong)鋅(xin)液中(zhong)引(yin)出時應(ying)垂(chui)直(zhi)引(yin)出,鋼格板傾(qing)斜引(yin)出時鋅(xin)層就薄(bo)。因此(ci),鋼格板引(yin)出鋅(xin)鍋時應(ying)保持垂(chui)直(zhi)引(yin)出。
3、鋅(xin)液中其他成分
鋅液中夾雜過(guo)多其他金屬成(cheng)分或有害(hai)元素,可能(neng)造成(cheng)如(ru)鋅渣顆粒粘(zhan)附在鋼格板鍍層表(biao)面(mian)和(he)一些非正常的花紋、龜裂紋等缺陷。
(1)鐵(tie)(tie) 熱鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)一(yi)段時間后(hou),鋼(gang)格(ge)(ge)板表(biao)(biao)面會(hui)出現鋅(xin)(xin)堆積(ji)和(he)(he)微小(xiao)鋅(xin)(xin)渣顆粒,致使鍍(du)(du)層(ceng)表(biao)(biao)面粗糙,光滑(hua)(hua)度(du)也隨之下降(jiang)。這(zhe)種(zhong)微小(xiao)顆粒一(yi)般(ban)是Fe—Zn合金(jin)顆粒渣。在(zai)450℃鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)時,鐵(tie)(tie)在(zai)鋅(xin)(xin)液(ye)(ye)中的(de)(de)飽和(he)(he)溶(rong)解(jie)度(du)為0.02%,鋅(xin)(xin)液(ye)(ye)中鐵(tie)(tie)的(de)(de)含量(liang)超(chao)過此(ci)(ci)值(zhi)時,會(hui)析出ζ和(he)(he)δ1相形成鋅(xin)(xin)渣,由于這(zhe)種(zhong)顆粒渣與(yu)鋅(xin)(xin)密度(du)差異不大,其(qi)聚(ju)集(ji)下沉很慢,懸浮在(zai)鋅(xin)(xin)液(ye)(ye)中的(de)(de)合金(jin)渣會(hui)夾(jia)在(zai)鋅(xin)(xin)液(ye)(ye)中被制(zhi)件帶(dai)出,鑲嵌(qian)在(zai)鍍(du)(du)層(ceng)中,從而影響(xiang)鋼(gang)格(ge)(ge)板鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)層(ceng)的(de)(de)表(biao)(biao)面質量(liang)。鋅(xin)(xin)液(ye)(ye)中鐵(tie)(tie)的(de)(de)來(lai)源一(yi)般(ban)有(you)鋅(xin)(xin)鍋(guo)的(de)(de)腐(fu)蝕、鋼(gang)格(ge)(ge)板構(gou)件的(de)(de)溶(rong)解(jie)、助鍍(du)(du)劑中的(de)(de)鐵(tie)(tie)離(li)子及制(zhi)件上的(de)(de)鐵(tie)(tie)鹽4方面。因(yin)此(ci)(ci),為了獲得平整光滑(hua)(hua)的(de)(de)鍍(du)(du)層(ceng),必須嚴格(ge)(ge)控制(zhi)鋅(xin)(xin)液(ye)(ye)中鐵(tie)(tie)含量(liang),減少鐵(tie)(tie)離(li)子的(de)(de)帶(dai)入(ru),控制(zhi)鋅(xin)(xin)液(ye)(ye)溫度(du),避免鋅(xin)(xin)液(ye)(ye)溫度(du)的(de)(de)忽(hu)高忽(hu)低(di),降(jiang)低(di)鋅(xin)(xin)鍋(guo)的(de)(de)腐(fu)蝕速度(du)等。一(yi)般(ban)鋅(xin)(xin)液(ye)(ye)中鐵(tie)(tie)含量(liang)應(ying)
(2)鋁(lv)(lv)(lv) 鋁(lv)(lv)(lv)是熱(re)鍍鋅(xin)(xin)中(zhong)最常用的(de)(de)(de)添(tian)(tian)加(jia)元(yuan)素(su)。在(zai)鋅(xin)(xin)液(ye)(ye)中(zhong)添(tian)(tian)加(jia)不同濃度的(de)(de)(de)鋁(lv)(lv)(lv)可(ke)(ke)以獲(huo)得不同性質(zhi)的(de)(de)(de)鍍鋅(xin)(xin)層(ceng)。一般認為熱(re)鍍鋅(xin)(xin)時,在(zai)鋅(xin)(xin)液(ye)(ye)中(zhong)加(jia)入<1%(質(zhi)量(liang)分數,下(xia)同)的(de)(de)(de)鋁(lv)(lv)(lv)可(ke)(ke)以起到下(xia)列作用:①提高鍍層(ceng)光亮性;②減(jian)少(shao)鋅(xin)(xin)液(ye)(ye)面(mian)的(de)(de)(de)氧化(hua);③抑制脆性Fe—Zn相的(de)(de)(de)形成而(er)獲(huo)得粘附(fu)性好的(de)(de)(de)鍍層(ceng)。而(er)在(zai)實際生(sheng)產(chan)(chan)中(zhong),鋅(xin)(xin)液(ye)(ye)中(zhong)含有0.005%~0.020%Al就(jiu)可(ke)(ke)以達到鍍層(ceng)光亮的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de),并可(ke)(ke)減(jian)少(shao)鋅(xin)(xin)液(ye)(ye)表面(mian)的(de)(de)(de)氧化(hua)和(he)鋅(xin)(xin)灰的(de)(de)(de)產(chan)(chan)生(sheng)。必須指出,添(tian)(tian)加(jia)鋁(lv)(lv)(lv)的(de)(de)(de)方式宜采(cai)用Zn—Al中(zhong)間(jian)合(he)金的(de)(de)(de)添(tian)(tian)加(jia)方式。往(wang)往(wang)由于添(tian)(tian)加(jia)的(de)(de)(de)中(zhong)間(jian)合(he)金的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)問(wen)題以及添(tian)(tian)加(jia)鋁(lv)(lv)(lv)和(he)鋅(xin)(xin)鋁(lv)(lv)(lv)合(he)金的(de)(de)(de)方法不當(dang)或(huo)過快,導致鋅(xin)(xin)液(ye)(ye)中(zhong)形成大量(liang)的(de)(de)(de)鋁(lv)(lv)(lv)、鐵(tie)化(hua)合(he)物,這(zhe)種密(mi)度小于鋅(xin)(xin)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)鋅(xin)(xin)鋁(lv)(lv)(lv)鐵(tie)三元(yuan)“面(mian)渣(zha)”或(huo)顆粒(li)懸浮在(zai)鋅(xin)(xin)液(ye)(ye)表面(mian)而(er)且十分粘稠,極(ji)容(rong)易粘附(fu)在(zai)鋼格板(ban)制件上(shang),嚴重損害(hai)了(le)鍍層(ceng)質(zhi)量(liang),此時僅靠(kao)降(jiang)溫撈渣(zha)是無濟于事(shi)的(de)(de)(de)。一旦發(fa)現(xian)這(zhe)種情(qing)況應(ying)立(li)即停止(zhi)(zhi)添(tian)(tian)加(jia)合(he)金,同時采(cai)取鋅(xin)(xin)液(ye)(ye)凈化(hua)措(cuo)施,把鋁(lv)(lv)(lv)含量(liang)降(jiang)下(xia)來,在(zai)情(qing)況不嚴重時可(ke)(ke)以考慮適當(dang)延長空(kong)冷時間(jian),以防止(zhi)(zhi)鍍層(ceng)表面(mian)急劇水冷后出現(xian)氣(qi)泡(pao)和(he)皺紋(wen)。
(3)錫(xi)、鉛(qian)(qian)(qian) 一(yi)(yi)般情況下(xia)(xia)(xia)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)錠中(zhong)不含(han)(han)(han)錫(xi),僅(jin)有(you)(you)微量的(de)(de)鉛(qian)(qian)(qian)。近年來一(yi)(yi)些(xie)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)合(he)金供應商為了(le)使鍍鋅(xin)(xin)(xin)(xin)溫(wen)度下(xia)(xia)(xia)降,并獲得白亮鍍層(ceng),在(zai)所謂的(de)(de)多元(yuan)合(he)金中(zhong)加(jia)入錫(xi)、鉛(qian)(qian)(qian)。當鋅(xin)(xin)(xin)(xin)液中(zhong)添加(jia)了(le)這(zhe)種多元(yuan)合(he)金后,鋅(xin)(xin)(xin)(xin)液面(mian)在(zai)430℃下(xia)(xia)(xia)可以出(chu)現(xian)鏡面(mian)并能保(bao)持(chi)10~20 min,但在(zai)熱(re)鍍鋼(gang)格板制(zhi)件時(shi),鍍層(ceng)表面(mian)會出(chu)現(xian)羽毛狀花斑(ban)和(he)細小難看的(de)(de)白斑(ban),含(han)(han)(han)錫(xi)、鉛(qian)(qian)(qian)的(de)(de)合(he)金添加(jia)量一(yi)(yi)旦達到0.5%時(shi),就會出(chu)現(xian)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)花,鋅(xin)(xin)(xin)(xin)灰明顯增多,生產效(xiao)率也下(xia)(xia)(xia)降了(le),給企業造成(cheng)不應有(you)(you)的(de)(de)損失。鉛(qian)(qian)(qian)和(he)錫(xi)因其熔點低,含(han)(han)(han)量過(guo)高時(shi),迅速使鋅(xin)(xin)(xin)(xin)液的(de)(de)凝固溫(wen)度下(xia)(xia)(xia)降,在(zai)鍍鋅(xin)(xin)(xin)(xin)層(ceng)冷卻過(guo)程中(zhong)極(ji)易形成(cheng)粗大的(de)(de)結晶和(he)出(chu)現(xian)龜裂(lie)紋現(xian)象,影響鋅(xin)(xin)(xin)(xin)層(ceng)的(de)(de)表面(mian)光滑度和(he)耐腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性能。晶間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)對雜質(zhi)鉛(qian)(qian)(qian)最(zui)敏感,腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速度隨鍍層(ceng)中(zhong)鉛(qian)(qian)(qian)含(han)(han)(han)量的(de)(de)增加(jia)而加(jia)快(kuai),鉛(qian)(qian)(qian)量達到0.02%就會出(chu)現(xian)晶間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi),在(zai)鍍層(ceng)中(zhong)沿晶界(jie)破裂(lie)而失去附著力,嚴重時(shi)表面(mian)會出(chu)現(xian)黃豆粒大小的(de)(de)氣泡。因此(ci)我們在(zai)應用鋅(xin)(xin)(xin)(xin)鋁合(he)金或多元(yuan)合(he)金時(shi)一(yi)(yi)定要弄清(qing)楚其中(zhong)鉛(qian)(qian)(qian)、錫(xi)、鋁的(de)(de)含(han)(han)(han)量,決定是否(fou)在(zai)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)液中(zhong)添加(jia)。
(4)鎳(nie) 鋅(xin)(xin)液中的(de)(de)(de)鎳(nie)是(shi)(shi)為了(le)解決熱鋟鍍(du)(du)(du)中因(yin)(yin)鋼材中含(han)硅出現(xian)的(de)(de)(de)圣德林現(xian)象而(er)作為合(he)(he)金元素加入(ru)的(de)(de)(de),是(shi)(shi)近幾年來國內逐漸認同的(de)(de)(de)解決鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)色差(cha)現(xian)象的(de)(de)(de)一種新工藝技術。在鋅(xin)(xin)液中添加鋅(xin)(xin)鎳(nie)合(he)(he)金可(ke)(ke)有(you)(you)效地降(jiang)低鋅(xin)(xin)和鐵原(yuan)子在ζ相(xiang)中的(de)(de)(de)擴(kuo)散速度(du),因(yin)(yin)而(er)可(ke)(ke)以控(kong)(kong)制(zhi)浸鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)厚度(du)的(de)(de)(de)增長(chang),當鋅(xin)(xin)液中Ni含(han)量(liang)為0.06%時,ζ相(xiang)金屬間化合(he)(he)物(wu)中Ni含(han)量(liang)可(ke)(ke)達0.8%,加入(ru)Ni后ζ相(xiang)的(de)(de)(de)厚度(du)增長(chang)明(ming)顯得到控(kong)(kong)制(zhi),δ相(xiang)的(de)(de)(de)厚度(du)相(xiang)應有(you)(you)所增加,因(yin)(yin)而(er)可(ke)(ke)有(you)(you)效地控(kong)(kong)制(zhi)浸鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)厚度(du)的(de)(de)(de)增長(chang),并能改善鋅(xin)(xin)液的(de)(de)(de)流動性能。因(yin)(yin)此,使(shi)用鋅(xin)(xin)鎳(nie)合(he)(he)金進行(xing)熱浸鍍(du)(du)(du)鋅(xin)(xin)的(de)(de)(de)鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)厚度(du)更加均(jun)勻,表面更光亮,鋅(xin)(xin)花少。
4、鍍鋅工藝
鋼格(ge)(ge)(ge)板(ban)熱鍍(du)(du)(du)(du)鋅(xin)(xin)工藝不(bu)完善(shan)的(de)主要(yao)問題(ti)有以(yi)下4個方面(mian)(mian):(1)酸(suan)洗(xi)后不(bu)水洗(xi)或水洗(xi)不(bu)充分,直接進入溶(rong)劑池(chi)內,使溶(rong)劑的(de)酸(suan)性提高(gao),鐵離(li)子增多(duo);或者(zhe)以(yi)鹽酸(suan)作助鍍(du)(du)(du)(du)劑,使被帶鋼表(biao)面(mian)(mian)上覆(fu)蓋(gai)一(yi)層(ceng)鐵鹽,帶進鋅(xin)(xin)液(ye)中,鍍(du)(du)(du)(du)鋅(xin)(xin)時(shi)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)合(he)金渣(zha)附(fu)著在(zai)鋼格(ge)(ge)(ge)板(ban)工件表(biao)面(mian)(mian);(2)溶(rong)劑老(lao)化(hua),鐵離(li)子多(duo),雜質多(duo),若不(bu)進行過濾即與鋼格(ge)(ge)(ge)板(ban)一(yi)起進入鋅(xin)(xin)液(ye)中,則使鋅(xin)(xin)液(ye)粘度增大(da),使鍍(du)(du)(du)(du)層(ceng)變厚和粗糙,附(fu)著力差(cha);(3)鋼格(ge)(ge)(ge)板(ban)工件不(bu)烘(hong)干,溶(rong)劑帶水進行熱鍍(du)(du)(du)(du)鋅(xin)(xin)時(shi)會(hui)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)Zn(OH)2顆粒(li),影(ying)響產品外觀質量;(4)溶(rong)劑一(yi)般呈(cheng)弱酸(suan)性,不(bu)加(jia)熱或溫度低將延長烘(hong)干時(shi)間,也會(hui)腐蝕制件表(biao)面(mian)(mian)而形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)粘附(fu)的(de)鐵鹽,鍍(du)(du)(du)(du)鋅(xin)(xin)時(shi)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)合(he)金渣(zha)附(fu)在(zai)鋼格(ge)(ge)(ge)板(ban)工件表(biao)面(mian)(mian),使鍍(du)(du)(du)(du)層(ceng)表(biao)面(mian)(mian)粗糙。
“白(bai)銹(xiu)”是鋼格(ge)板(ban)(ban)鍍鋅層(ceng)常見的缺(que)陷,其原因(yin)主要是因(yin)鍍鋅工藝(yi)中缺(que)少(shao)鈍(dun)化處理,鋼格(ge)板(ban)(ban)上留有(you)水(shui)分(fen)或者(zhe)鈍(dun)化液(ye)配制不合(he)(he)格(ge)起不到鈍(dun)化作用,鋼格(ge)板(ban)(ban)水(shui)冷后沒有(you)完全干燥,存放在潮(chao)濕和通風不良的環(huan)境中發生電化學腐蝕(shi)而出現“白(bai)銹(xiu)”或灰(hui)色粉(fen)狀腐蝕(shi)沉淀物(wu),直接影響著鋼格(ge)板(ban)(ban)產品和工程質量,這種白(bai)色或灰(hui)色粉(fen)狀物(wu)主要是由(you)堿式碳酸鋅等化合(he)(he)物(wu)組(zu)成。
總(zong)之,熱鍍鋅(xin)后鋼(gang)格板表面缺陷情況較復雜(za),產生的原(yuan)因(yin)也(ye)較多,解決辦(ban)法是多方面的,需要做(zuo)大(da)量(liang)艱若細致的工作,使熱鍍技木提高一(yi)步(bu)。