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熱浸鋅工藝(礦用梯子間-豎井井筒裝備)

發布日期:2018-07-27 作者:jcreyram.com 點擊:

1、熱浸鋅概述

   熱浸鋅又叫熱浸鍍鋅,是一種有效的金屬防腐方式,被廣泛用于各行業的金屬結構設施上,近年來隨高壓輸電、交通、通訊事業迅速發展,對鋼鐵件防護要求越來越高,熱鍍鋅需求量也不斷增加。

2、熱浸鋅層形成過程:礦用梯子間

   熱浸鋅層形成過程是鐵基體與外面的純鋅層之間形成鐵-鋅合金的過程,工件表面在熱浸鍍時形成鐵-鋅合金層,才使得鐵與純鋅層之間很好結合,其過程可簡單地敘述為:當鐵工件浸入熔融的鋅液時,首先在界面上形成鋅與α鐵(體心)固熔體。這是基體金屬鐵在固體狀態下溶有鋅原子所形成一種晶體,兩種金屬原子之間是融合,原子之間引力比較小。因此,當鋅在固熔體中達到飽和后,鋅鐵兩種元素原子相互擴散,擴散到(或叫滲入)鐵基體中的鋅原子在基體晶格中遷移,逐漸與鐵形成合金,而擴散到熔融的鋅液中的鐵就與鋅形成金屬間化合物FeZn13,沉入熱鍍鋅鍋底,即為鋅渣。當工件從浸鋅液中移出時表面形成純鋅層,為六方晶體。其含鐵量不大于0.003%。

3、熱浸鋅工藝流程

   工件→脫脂→水洗→酸洗→水洗→浸助鍍溶劑→烘干預熱→熱鍍鋅→整理→冷卻→鈍化→漂洗→干燥→檢驗

   (1)脫脂

   可采用化學去油或水基金屬脫脂清洗劑去油,達到工件完全被水浸潤為止。

   (2)酸洗

   可采用H2SO4 15%,硫脲0.1%,40~60℃或用HCl 20%,烏洛托品3~5g/L,20~40℃進行酸洗。加入緩蝕劑可防止基體過腐蝕及減少鐵基體吸氫量,同時加入抑霧劑抑制酸霧逸出。脫脂及酸洗處理不好都會造成鍍層附著力不好,鍍不上鋅或鋅層脫落。 

 (3)浸助鍍劑

   也稱溶劑,可保持在浸鍍前工件具有一定活性避免二次氧化,以增強鍍層與基體結合。NH4Cl 100-150g/L,ZnCl2 150-180g/L,70~80℃,1~2min。并加入一定量的防爆劑.

   (4)烘干預熱

   為了防止工件在浸鍍時由于溫度急劇升高而變形,并除去殘余水分,防止產生爆鋅,造成鋅液爆濺,預熱一般為80~140℃。

   (5)熱鍍鋅

   要控制好鋅液溫度、浸鍍時間及工件從鋅液中引出的速度。引出速度一般為1.5米/min。溫度過低,鋅液流動性差,鍍層厚且不均勻,易產生流掛,外觀質量差;溫度高,鋅液流動性好,鋅液易脫離工件,減少流掛及皺皮現象發生,附著力強,鍍層薄,外觀好,生產效率高;但溫度過高,工件及鋅鍋鐵損嚴重,產生大量鋅渣,影響浸鋅層質量并且容易造成色差使表面顏色難看,鋅耗高。 鋅層厚度取決于鋅液溫度,浸鋅時間,鋼材材質和鋅液成份。一般廠家為了防止工件高溫變形及減少由于鐵損造成鋅渣,都采用450~470℃,0.5~1.5min。有些工廠對大工件及鑄鐵件采用較高溫度,但要避開鐵損高峰的溫度范圍。建議在鋅液中添加有除鐵功能和降低共晶溫度的合金并且把鍍鋅溫度降低至435-445℃。

   (6)整理

   鍍后對工件整理主要是去除表面余鋅及鋅瘤,用采用熱鍍鋅專用震動器來完成。

   (7)鈍化

   目的是提高工件表面抗大氣腐蝕性能,減少或延長白銹出現時間,保持鍍層具有良好的外觀。都用鉻酸鹽鈍化,如Na2Cr2O7 80~100g/L,硫酸3~4ml/L,但這種鈍化液嚴重影響環境,采用無鉻鈍化。

   (8)冷卻

    一般用水冷,但溫度不可過低也不可過高,一般不低于30℃不高于70℃, 

(9)檢驗

   鍍層外觀光亮、細致、無流掛、皺皮現象。厚度檢驗可采用涂層測厚儀,方法比較簡便。也可通過鋅附著量進行換算得到鍍層厚度。結合強度可采用彎曲壓力機,將樣件作90~180°彎曲,應無裂紋及鍍層脫落。也可用重錘敲擊檢驗,并且分批的做鹽霧試驗和硫酸銅浸蝕試驗。

4、熱浸鋅的特點:豎井井筒裝

    1.整個鋼材表面均受到保護,無論在凹陷處管件內部,或任何其它涂層很難進入的角落,溶化鋅均很容易均勻的覆蓋上。

    2.鍍鋅層的硬度值比鋼材還大。上層的純鋅層(Eta layer )只有 70 DPN 硬度,故易受碰撞而凹入,但下層鋅鋼合金層(Zeta layer )及亞鉛層(delta layer )分別有179及211 DPN 硬度值比鋼材層(Base steel)的159 DPN硬度值還高,故其抗沖擊及抗磨耗性均相當良好。

    3.在邊角區,鋅層往往比其它地方還厚,且有良好的韌性及抗磨耗性。而其它涂層在此邊角處,往往是薄不易施工,易受傷害處,故常須再維護。

    4.即使因受很大的機械傷害或其它原因。造成一小部份的鋅層脫落,將鐵基裸露,此時,周圍鋅層就會發揮犧牲陽極的功能,來保護此處鋼鐵,使其不受侵蝕。而其它涂層則剛好相反,銹會馬上生成,且迅速漫延至涂層下面,引起涂層剝落。

    5.鋅層在大氣中的消耗是非常緩慢的,約為鋼鐵腐蝕速率的1/17至1/18,且是可預估的。其壽命遠超過其它任何涂層。

    6.鍍層壽命在某一特定的環境下,主要視鍍層厚度而定。而鍍層厚度又受鋼鐵厚度而決定,即越厚的鋼鐵易得較厚的鍍層,故同一個鋼構中厚的鋼鐵部位一定也得到較厚的鍍層,以保證得到更長的壽命。

    7.因美觀、藝術,或在特定嚴重腐蝕環境使用時,鍍鋅層可再施以上漆處理,只要漆的系統選用正確、施工容易,其防蝕效果比單獨上漆及熱浸鋅壽命加起來還要好上1.5~2.5倍。

    8.用鋅層來保護鋼鐵,除了熱浸鍍鋅法外,尚有其它數種方法,其優劣比較,使用廣、防蝕效果好且經濟效益佳者,為熱浸鍍鋅法。

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