热镀锌生产加工基础知识
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1发展据《2013-2017年中国热镀锌行业发展前景与投资预测分析报告》[1]数据显示由于锌的标准电极电位负于铁,因此在水和潮湿的空气中镀锌层具有牺牲阳极保护钢基的作用,从而可以大大的延长钢材的使用寿命。
在工业上常用的镀锌层有热浸镀锌、电镀锌、机械镀锌和热喷涂(镀)锌等,其中热镀锌约占镀锌总量的95%,热镀锌用锌量在世界范围内占锌产量的40%,在中国约占锌产量的30%左右。
热镀锌是将钢、不锈钢、铸铁等金属浸入熔融液态金属或合金中获得镀层的一种工艺技术。
前瞻网认为热镀锌是当今世界上应用最广泛、性能价格比最优的钢材表面处理方法。
热镀锌产品对钢铁的减蚀延寿、节能节材起着不可估量和不可替代的作用,同时镀层钢材也是国家扶植和优先发展的高附加值短线产品。
随着西部大开发战略的实施,西电东送、西气东输、南水北调、三峡工程、农网及城市电网二网改造等项目的深入展开,我国热镀锌行业已进入新一轮的高速发展阶段。
2原理1 引言热镀锌也称热浸镀锌,是钢铁构件浸入熔融的锌液中获得金属覆盖层的一种方法。
近年来随高压输电、交通、通讯事业迅速发展,对钢铁件防护要求越来越高,热镀锌需求量也不断增加。
2 热镀锌层防护性能通常电镀锌层厚度5~15μm,而热镀锌层一般在35μm以上,甚至高达200μm。
热镀锌覆盖能力好,镀层致密,无有机物夹杂。
众所周知,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表面有ZnO、Zn(OH)2及碱式碳酸锌保护膜,一定程度上减缓锌的腐蚀,这层保护膜(也称白锈)受到破坏又会形成新的膜层。
当锌层破坏严重,危及到铁基体时,锌对基体产生电化学保护,锌的标准电位-0.76V,铁的标准电位-0.44V,锌与铁形成微电池时锌作为阳极被溶解,铁作为阴极受到保护。
显然热镀锌对基体金属铁的抗大气腐蚀能力优于电镀锌。
3 热镀锌层形成过程热镀锌层形成过程是铁基体与最外面的纯锌层之间形成铁-锌合金的过程,工件表面在热浸镀时形成铁-锌合金层,才使得铁与纯锌层之间很好结合,其过程可简单地叙述为:当铁工件浸入熔融的锌液时,首先在界面上形成锌与α铁(体心)固熔体。
热镀锌生产工艺热镀锌生产工艺是一种常用的防腐蚀工艺,通过将钢材浸入熔融的锌溶液中,形成一层均匀、致密的锌铁合金层,从而保护钢材不被氧化腐蚀。
一、准备工作:1. 钢材清洗:通过除尘机清除钢材表面的灰尘和污染物。
2. 酸洗:将钢材浸入稀酸中,去除表面的氧化物和锈层,清洗表面。
3. 浸酸中和:将钢材浸入稀碱溶液中,中和酸洗后残留的酸性物质。
4. 水洗:将钢材浸入清水中,除去中和液和残留的碱性物质。
二、热镀锌:1. 预热:将清洗后的钢材放入炉内进行预热,提高钢材的温度。
2. 镀锌槽:将炉内预热后的钢材挂入预热后的镀锌槽中,使钢材完全浸入熔融的锌溶液中。
3. 挂镀:钢材在镀锌槽中停留一段时间,使其表面形成一层均匀的锌铁合金层。
4. 抽槽:将镀好锌的钢材从镀锌槽中取出,并用氮气吹干,使其表面形成一层均匀的锌铁合金层。
5. 通水冷却:将镀锌后的钢材放入冷却槽中,通过冷却水冷却钢材,降低温度。
6. 割槽:将冷却后的钢材从冷却槽中取出,并进行割槽处理,即去除钢材上多余的锌层。
7. 再清洗:对割槽后的钢材进行水洗,去除割槽时产生的碱性物质和残留的锌层。
8. 测厚:使用厚度测量仪,测量镀锌层的厚度,确保符合相关标准要求。
三、包装:对测厚合格的镀锌钢材进行包装,一般采用编织袋或木托盘包装,以避免钢材受到损坏。
四、质量检验:对镀锌钢材进行质量检验,包括外观检查、厚度测量、结合力测试等,确保质量符合相关标准要求。
以上是热镀锌生产工艺的基本流程,通过严格的操作控制和质量检验,可保证镀锌钢材的防腐蚀性能和使用寿命。
同时,为了提高生产效率和节约能源,可以采用先浸锌后切割的工艺,即在钢材切割成型前先进行热镀锌处理,以减少锌层割槽时的消耗。
镀锌系列知识点总结一、镀锌的原理及特点1. 镀锌的原理镀锌的原理是利用锌对铁的亲和性,将锌涂覆在铁表面,形成一层锌层。
当这层锌遇到腐蚀物质时,会优先发生化学反应,保护下面的铁材料不受腐蚀。
这样可以有效延长铁材料的使用寿命。
2. 镀锌的特点镀锌的特点主要包括防腐蚀、美观、耐候性好等。
镀锌层具有良好的耐蚀性,不易受空气、水、酸、碱等腐蚀物质的侵蚀,从而延长了金属材料的使用寿命。
此外,镀锌的表面光滑均匀,具有一定的装饰效果,可以提高产品的美观度。
二、热镀锌的工艺及应用1. 热镀锌的工艺热镀锌是将金属材料浸入加热至适当温度的熔融锌中,使其表面形成锌层的工艺。
具体工艺步骤包括表面处理、熔融镀锌、冷却等。
熔融镀锌是一种对金属材料表面进行耐腐蚀处理的方法,适用于各种钢铁制品、汽车零部件、建筑材料等领域。
2. 热镀锌的应用热镀锌广泛应用于建筑工程、汽车制造、航空航天、冶金、农机制造等产业。
例如,建筑材料中常见的镀锌管、镀锌钢板等产品,都是通过热镀锌工艺制成的。
热镀锌的产品具有良好的防腐蚀性能,耐候性好,使用寿命长,因此备受青睐。
三、电镀锌的工艺及应用1. 电镀锌的工艺电镀锌是一种通过电化学方法,在金属表面镀上一层薄薄的锌层的工艺。
其主要步骤包括表面准备处理、活化、镀锌、清洗、烘干等。
电镀锌产品精密度高,表面光洁度好,适用于需要高精度、高表面质量的制品。
2. 电镀锌的应用电镀锌广泛应用于汽车零部件、电子产品、家电、建筑材料等领域。
例如,汽车零部件中的螺栓、螺母、零件等常采用电镀锌处理,以提高其表面的耐蚀性和美观度。
而在家电领域,电镀锌产品通常用于制作外壳、面板等部件,以防止其受到腐蚀,延长使用寿命。
四、镀锌产品的检测方法及标准1. 镀锌产品的检测方法镀锌产品的检测方法主要包括厚度测量、附着力测试、耐腐蚀性能测试等。
其中,厚度测量是常用的检测方法,通过测量镀锌产品表面的锌层厚度,来判断其防腐蚀性能。
而附着力测试可以检测锌层与金属基材的结合强度,从而评估镀锌产品的质量。
热镀锌施工工艺及品控要点1.清洗:首先要对钢材进行清洗,去除钢材表面的油污和杂质。
清洗可以采用浸泡或喷洗的方式,使钢材表面净化。
2.打磨:清洗完毕后,需要对钢材表面进行打磨,去除表面的锈蚀和氧化层,使得锌涂层能够更好地与钢材表面结合。
3.预处理:打磨完毕后,需要对钢材进行预处理。
一般采用酸洗或喷射清理的方法,去除钢材表面的氧化物,增加镀锌的附着力。
4.浸泡:将预处理完的钢材通过吊篮或者滚筒浸入熔融的锌液中。
锌液的温度一般在440°C左右。
5.出锌:浸泡一定时间后,将钢材从锌液中取出,将多余的锌液滴落,然后钢材通过气刀吹干。
6.检验:热镀锌完成后,需要对镀锌层进行检验。
可以采用外观检验、厚度测量、附着力测试等方法,确保镀锌层的质量符合要求。
1.原材料检验:在选择钢材时,要对原材料进行检验,主要包括成分分析、力学性能、表面缺陷等方面的测试。
只有符合要求的钢材才能进行后续的热镀锌施工。
2.检验设备:为了保证热镀锌的质量,需要配备合适的检验设备,包括外观检验仪器、厚度测量仪器、附着力测试仪器等。
同时,检验设备需要定期校准,确保其准确性。
3.生产过程控制:在整个热镀锌施工过程中,要严格控制每个环节的操作过程。
包括清洗、打磨、预处理、浸泡、出锌等各个步骤,都要按照规定的工艺进行操作。
4.工艺参数控制:在热镀锌施工中,有一些关键的工艺参数需要控制,包括浸泡时间、浸泡温度、浸泡速度等。
这些参数对镀层的厚度、均匀性和附着力都有影响,需要严格控制。
5.严格检验要求:对于热镀锌施工完成的产品,要进行严格的检验。
只有符合要求的产品才能出厂,确保产品质量。
6.定期维护:热镀锌设备需要定期维护,保持设备的正常运转。
同时,要对生产过程中的各个环节进行回顾和总结,及时进行改进。
总结:。
第一节热镀锌基础知识一、热镀锌带钢的性能热镀锌带钢是锌与冷轧钢板结合的复合材料,其兼有锌层的防腐性能和冷轧钢板的机械性能,可以大幅度提高冷轧钢板的使用寿命,是节能型经济钢材之一,广泛用于建筑、汽车、电器、容器、交通、能源、农业等行业。
除了防腐性能和机械性能的要求外,由于镀锌带钢一般要加工成制品或零件后再使用,因此对镀锌板还有锌层粘附性、焊接性能、涂漆性能、装饰性能等要求。
表8-1示出了不同行业对镀锌板的性能要求。
表8-1 不同行业对镀锌板的性能要求指锌层与带钢的结合强度,通常以钢板的弯曲半径的倍数来衡量,0a为最好。
镀锌带钢在使用过程中要经过开卷、剪切、折边或冷弯成形或冲压成形等工序,因此要求镀锌带钢要有足够的锌层附着力,保证在加工过程中锌层不脱落。
由于镀锌板的加工变形条件不同,对其锌层附着力也不尽相同,复杂的深冲成形对锌层附着力的要求最高。
1.2镀锌带钢的机械性能指带钢的强度与韧性,通常以屈服强度、抗拉强度、延伸率、硬度、n值、r值等表示。
根据镀锌板的加工变形条件及最终用途,对其机械性能的要求也不尽相同。
镀锌板的品种按机械性能可分为CQ、DQ、DDQ、SS、FH、DP、TRIP等。
1.3防腐性能(分短期防腐性能和长期防腐性能)短期防腐性能指在线采用钝化、涂油、钝化+涂油等表面处理方式,保证镀锌带钢在包装后到用户使用前不发生白锈、黑斑的能力。
长期防腐性指镀锌板在使用过程中不发生红锈的时间,也称镀锌板的使用寿命。
1.4涂漆性能指镀锌板适应不同涂漆工艺保证涂漆质量的能力。
1.5装饰性能装饰性能主要指锌花的尺寸和形状,从广义上讲也包括无缺陷的表面质量。
1.6焊接性能指焊接成功率、焊接电流、电极的打点次数等。
二、带钢热镀锌的工艺方法自从1836年法国把热镀锌应用于工业以来,已开发了惠林法、森吉米尔法、改良森吉米尔法、美钢联法、赛拉斯法、莎伦法。
目前主要以改良森吉米尔法和美钢联法为主。
其工艺流程为:(清洗)→明火加热→辐射管加热→保护气冷却(1)原板准备→镀前处理→清洗→辐射管加热→保护气冷却(2)→热浸镀→镀后处理(含冷却→光整→拉矫→钝化→涂油等)→成品检验(1)为改良森吉米尔法,(2)为美钢联法。
热镀锌工艺入门课程热镀锌是一种常用的防腐蚀方法,具有广泛的应用领域,包括建筑、电力、交通等行业。
本文将介绍热镀锌工艺的入门课程,帮助读者了解其基本原理、工艺流程和操作要点。
一、基本原理热镀锌是指将铁制品(一般为钢材)在加热至一定温度后蘸入熔化的锌中,通过物理和化学反应在钢材表面形成一层锌铁合金镀层的工艺。
通过锌的阴极保护作用,为钢材提供了优异的防腐蚀性能。
二、工艺流程1. 原料准备:选择优质的钢材作为基材,并对其表面进行清洗、除油和除锈等预处理工作,确保镀层的附着力。
2. 酸洗:将钢材浸入酸性溶液中,去除表面的氧化物、锈蚀物和杂质,以提高镀层附着力。
3. 热镀锌:将经过酸洗的钢材通过起吊装置悬挂在镀锌槽中,控制锌槽内的液体温度保持在适当范围,使锌快速融化形成熔融锌液。
将钢材蘸入熔融锌液中,保持一定时间,使钢材表面和锌液中的铁发生反应,形成锌铁合金镀层。
4. 冷却:将锌化后的钢材从锌槽中提取出来,经过自然冷却或水冷却,使得镀层变硬并固定在钢材表面。
5. 检验:对热镀锌后的钢材进行外观检查和物理性能测试,确保镀层质量符合要求。
三、操作要点1. 控制镀液温度:热镀锌中的锌槽内的液体温度对于镀层质量至关重要,需要根据具体情况控制在合适范围。
2. 控制蘸锌时间:蘸锌时间的长短会影响镀层的厚度以及镀层结构,需要根据要求进行控制。
3. 避免过度晃动:在蘸锌过程中,要保持钢材稳定,避免过度晃动或与其他钢材相互碰撞,以保证镀层的均匀性和平整度。
4. 保护钢材的锌镀层:热镀锌后的钢材需要合理包装,避免与空气、水分或其他腐蚀性物质接触,以延长锌镀层的使用寿命。
通过本文的介绍,读者可以初步了解热镀锌工艺的基本原理、工艺流程和操作要点。
当然,热镀锌是一个较为复杂的工艺,对于实际操作还需要进一步的专业培训和实践经验。
四、镀层性能和应用热镀锌工艺可以提供均匀、致密、耐腐蚀的锌铁合金镀层,具有良好的防腐蚀性能和装饰性能。
镀锌钢材在户外环境下具有较长的使用寿命,能够有效延缓钢材的腐蚀速度,减少修补和更换的频率,降低使用成本。
热镀锌的基本知识1、热镀锌是由较古老的热镀方法发展而来的,自从1836年法国把热镀锌应用于工业以来,已经有一百四十年的历史了。
然而,热镀锌工业是近三十年来伴随冷轧带钢的飞速发展而得到了大规模发展。
热镀锌板的生产工序主要包括:原板准备→镀前处理→热浸镀→镀后处理→成品检验等。
按照习惯往往根据镀前处理方法的不同把热镀锌工艺分为线外退火和线内退火两大类,即:湿法(单张钢板热镀锌法)线外退火单张钢板热镀锌法热镀锌惠林(Wheeling)法(带钢连续热镀锌法)线内退火森吉米尔(Sendzimir)法(保护气体法)改良森吉米尔法美钢联法(同日本川崎法)赛拉斯(Selas)法莎伦(Sharon)法1.线外退火:就是热轧或冷轧钢板进入热镀锌作业线之前,首先在抽底式退火炉或罩式退火炉中进行再结晶退火,这样,镀锌线就不存在退火工序了。
钢板在热镀锌之前必须保持一个无氧化物和其他脏物存在的洁净的纯铁活性表面。
这种方法是先由酸洗的方法把经退火的表面氧化铁皮清除,然后涂上一层由氯化锌或由氯化铵和氯化锌混合组成的溶剂进行保护,从而防止钢板再被氧化。
(1)湿法热镀锌:钢板表面的溶剂不经烘干(即表面还是湿的)就进入起表面覆盖有熔融态溶剂的锌液进行热镀锌。
此方法的缺点是:a.只能在无铅状态下镀锌,镀层的合金层很厚且粘附性很坏。
b.生成的锌渣都积存在锌液和铅液的界面处而不能沉积锅底(因为锌渣的比重大于锌液而小于铅液),这样钢板因穿过锌层污染了表面。
因此,该方法已基本被淘汰。
(2)单张钢板:这种方法一般是采用热轧叠轧板作为原料,首先把经过退火的钢板送入酸洗车间,用硫酸或盐酸清除钢板表面的氧热镀锌法化铁皮。
酸洗之后的钢板立即进入水箱中浸泡等待镀锌,这样可以防止钢板再氧化。
后经过酸洗、水清洗、挤干、烘干、进入锌锅(温度一直保持在445?465℃)热镀锌,再进行涂油和铬化处理。
这种方法生产的热镀锌板比湿法镀锌成品质量有显著提高,只对小规模生产有一定价值。
钢材镀锌加工知识点总结一、镀锌的定义及作用镀锌是指将钢材表面涂覆一层锌金属的工艺。
它能够有效地防止钢材表面氧化和腐蚀,提高钢材的耐候性和耐腐蚀性。
镀锌的作用主要包括以下几点:1. 镀锌能够形成一层保护膜,有效阻隔空气和水的侵蚀,延长钢材的使用寿命;2. 镀锌能够提高钢材的抗腐蚀性能,适用于恶劣的使用环境;3. 镀锌能够美化钢材表面,提高产品的观赏性和使用价值。
二、镀锌的工艺镀锌主要包括热镀锌和电镀锌两种工艺。
热镀锌是将钢材浸入预热的液锌中进行镀锌,液锌温度一般在450℃左右。
在高温下,钢材与液锌反应生成锌铁合金层,从而实现对钢材的防腐蚀保护。
电镀锌是利用电解原理,在钢材表面电镀一层锌层。
在镀锌槽中,通过阳极阳离子化和阴极还原,形成密封的锌层,保护钢材不受腐蚀。
三、镀锌加工的适用范围镀锌加工广泛应用于钢材生产、建筑工程、汽车制造、电力设备等领域。
特别是在户外使用的产品和设备中,镀锌钢材能够有效地提高其耐腐蚀性能,延长使用寿命。
四、影响镀锌质量的因素1. 钢材表面处理不当。
如果钢材表面存在油污、氧化铁皮、锈斑等,会影响镀锌层的附着力和均匀性。
2. 镀锌工艺参数不当。
镀锌工艺参数的不合理选择,例如镀锌温度、时间、浓度等,都会影响镀锌层的质量。
3. 槽液的清洁度。
槽液中的杂质和污染物会影响镀锌层的均匀性和质量。
4. 钢材质量。
原材料钢材的内在质量,如化学成分、表面处理等,会影响镀锌效果。
五、镀锌加工的注意事项1. 对钢材表面进行充分的清洁处理,保证表面没有油污、锈斑、尘土等杂质。
2. 控制好镀锌工艺参数,保证镀锌层的均匀性和致密性。
3. 定期清洁镀锌槽,排除槽液中的杂质和污染物。
4. 对原材料钢材进行质量检验,确保其符合镀锌加工的要求。
六、镀锌加工的环保措施1. 加强对镀锌工艺的管理,减少废水、废气和固体废物的排放。
2. 使用环保型的镀锌槽液和镀锌助剂,减少对环境的污染。
3. 合理利用资源,减少镀锌加工过程中的能源消耗。
热镀锌(型钢)生产加工基础知识
1、什么是热镀锌?目前我公司生产工艺过程有哪些处理工序?
热镀锌又称为热浸镀锌,是在高温下把锌锭融化,在放入一些辅助材料,然后把型钢浸入镀锌槽中,使型钢附着一层锌层。
热镀锌的优点在于防腐能力强,镀锌层的附着力和硬度较好。
公司目前热浸(吹)镀生产工艺过程:黑材打栏→酸洗→水洗→助镀剂→烘干→热浸镀锌→风刀→冷却→钝化→检验包装
2、热镀锌层形成过程
热镀锌层形成过程是铁基体与最外面的纯锌层之间形成铁-锌合金的过程,镀件表面在热浸镀时形成铁-锌合金层,才使得铁与纯锌层之间很好结合,其过程可简单地叙述为:当铁工件浸入熔融的锌液时,首先在界面上形成锌与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形成一种晶体,两种金属原子之间是融合,原子之间引力比较小。
因此,当锌在固熔体中达到饱和后,锌铁两种元素原子相互扩散,扩散到(或叫渗入)铁基体中的锌原子在基体晶格中迁移,逐渐与铁形成合金,而扩散到熔融的锌液中的铁就与锌形成金属间化合物FeZn13,沉入热镀锌锅底,即为锌渣。
2、主要中控指标
结合生产实际及两厂区近年来数据分析,需要对如下指标严格控制:
①助镀液铵锌比:1.2---1.6
②助镀液PH值:5---6 (以5左右为主)
③助镀液Fe2+含量:目标1.5g/l以下
④钝化液铬点:4--8(按实际情况夏季6以上)
3、热镀锌过程中锌灰、锌渣的形成
锌灰锌渣不仅严重影响到浸锌层质量,造成镀层粗糙,产生锌瘤,而且使热镀锌成本大大升高。
控制锌灰主要是控制好温度,减少锌液表面氧化而产生的浮渣;对于锌液中锌渣的形成主要是溶解在锌液中的铁含量超过该温度下的溶解度时所形成的流动性极差的锌铁合金,锌渣中锌含量可高达95%,这是热镀锌成本
高的关键所在。
从铁在锌液中的溶解度曲线可以看出:不同的温度及不同的保温时间,其溶铁量即铁损量是不一样的。
在500℃附近时,铁损量随着加温及保温时间急剧增加,几乎成直线关系。
低于或高于480~510℃范围,随时间延长铁损提高缓慢。
因此,人们将480~510℃称为恶性溶解区。
在此温度范围内锌液对工件及锌锅浸蚀最为严重,超过560℃铁损又明显增加,达到660℃以上锌对铁基体是破坏性浸蚀,锌渣会急剧增加,施镀无法进行。
因此,施镀目前多在450~480℃及520~560℃两个区域内进行。
4、锌渣量的控制
要减少锌渣就要减少锌液中铁的含量,就是要从诸多因素着手:
℃施镀及保温要避开铁的溶解高峰区,即不要在480~510℃时进行作业。
℃锌锅材料尽可能选用含碳、含硅量低的钢板焊接。
含碳量高,锌液对铁锅浸蚀会加快,硅含量高也能促使锌液对铁的腐蚀。
℃要经常捞渣。
先将温度升高至工艺温度上限以便锌渣与锌液分离,然后降至工艺温度以下,使锌渣沉于槽底后用捞渣设备捞取。
℃要防止助镀剂中铁随待镀钢材带入锌锅,助镀剂中铁离子含量定期检测,超过要求指标及时按除铁方法进行处理,并保证除铁过滤设施正常运转;助镀剂pH 值维护在5左右为好。
℃锌液中铝少于0.01%会加快沉渣的生成,适量铝不仅提高锌液的流动性,增加镀层亮度,而且有利于减少锌渣、锌灰。
少量铝浮在液面对减少氧化有益,过多反而会影响镀层质量,产生缺斑现象。
℃加热、升温要均匀,防止爆烧及局部过热。