鋼材在熱鍍鋅之前必須保持一個(gè)無(wú)氧化物和其他臟物存在的潔凈的純鐵活性表面。這種方法是先由酸洗的方法把經(jīng)退火的表面氧化鐵皮,然后涂上一層由氯化鋅或由氯化銨和氯化鋅混合組成的溶劑進(jìn)行保護(hù),從而防止鋼材再被氧化。
(1)濕法熱鍍鋅鋼材表面的溶劑不經(jīng)烘干(即表面還是濕的)就進(jìn)入起表面覆蓋有熔融態(tài)溶劑的鋅液進(jìn)行熱鍍鋅。此方法的缺點(diǎn)是:a.只能在無(wú)鉛狀態(tài)下鍍鋅,鍍層的合金層很厚且粘附性很壞;b.生成的鋅渣都積存在鋅液和鉛液的界面處而不能沉積鍋底(因?yàn)殇\渣的比重大于鋅液而小于鉛液),這樣鋼材因穿過(guò)鋅層污染了表面。
因此,濕法熱鍍鋅已基本被淘汰。(2)單支鋼材這種方法一般是采用熱軋疊軋板作為原料,首先把經(jīng)過(guò)退火的鋼材送入酸洗車間,用硫酸或鹽酸鋼材表面的氧熱鍍鋅法化鐵皮。酸洗之后的鋼材立即進(jìn)入水箱中浸泡等待鍍鋅,這樣可以防止鋼材再氧化。
后經(jīng)過(guò)酸洗、水清洗、擠干、烘干、進(jìn)入鋅鍋(溫度一直保持在445—465℃)熱鍍鋅,再進(jìn)行涂油和鉻化處理。這種方法生產(chǎn)的熱鍍鋅板比濕法鍍鋅成品質(zhì)量有顯著提高,只對(duì)小規(guī)模生產(chǎn)有一定價(jià)值。(3)惠林法熱該連續(xù)鍍鋅生產(chǎn)線包括堿液脫脂、鹽酸酸洗、水沖洗、涂溶劑、烘干等一系列前處理工序,而且原板進(jìn)入鍍鋅線鍍鋅前還需要進(jìn)行罩式爐退火。
這種方法生產(chǎn)工藝復(fù)雜,生產(chǎn)成本高,更為主要的是此方法生產(chǎn)的產(chǎn)品常常帶有溶劑缺陷,影響鍍層的耐蝕性。并且鋅鍋中的AL常常和鋼材表面的溶劑發(fā)生作用生成三氯化鋁而耗掉,鍍層的粘附性變壞。因而此方法雖然已問(wèn)世近三十年,但在世界熱鍍鋅行業(yè)中并未得到發(fā)展。
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槽鋼生產(chǎn)商將對(duì)槽鋼進(jìn)行熱浸鍍鋅工藝,一方面防止槽鋼腐蝕產(chǎn)品的使用壽命縮短,另一方面保證工程的堅(jiān)固性和美觀性。通道鋼生產(chǎn)商的熱浸鍍鋅工藝是這樣進(jìn)行的:工藝流程,原材料檢驗(yàn)→酸洗→清洗→鋅輔助→干燥→鍍鋅→冷卻→鈍化→清洗→成品檢驗(yàn)→檢查和包裝。熱浸鍍鋅工藝分為兩類:離線退火和在線退火。在通道表面經(jīng)過(guò)熱浸鍍鋅處理后,厚而致密的純鋅層覆蓋鋼的表面,避免鋼基材與任何腐蝕性溶液接觸,保護(hù)鋼基材免受腐蝕,在大氣中,鋅層表面形成氧化鋅層的薄且致密的表面,難以溶解在水中,因此它對(duì)鋼基材起到保護(hù)作用。如果氧化鋅與大氣中的其他組分形成不溶的鋅鹽,則更耐腐蝕。購(gòu)買鍍鋅槽鋼后,如果要焊接,可能會(huì)遇到以下情況。鋅層的存在給鍍鋅鋼的焊接帶來(lái)了一定的困難。
主要問(wèn)題是:焊縫裂紋和孔隙率增加,鋅蒸發(fā)和煙灰,氧化渣和鍍鋅層熔化和破壞。其中,焊接裂縫,氣孔和夾渣是主要問(wèn)題。裂紋敏感性較小,而熱浸鍍鋅鋼鋅層較厚,裂紋敏感性較大。工件厚度越厚,焊接約束應(yīng)力越大,裂紋敏感性越大。更大。好對(duì)鍍鋅層進(jìn)行拋光,否則焊接是危險(xiǎn)的。通道的輸送長(zhǎng)度分為兩種類型:固定長(zhǎng)度和雙倍標(biāo)度,公差值在相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)中。
均一性的試驗(yàn)法,一般都用硫酸銅試驗(yàn),但此方法對(duì)于由鋅層和合金層組成的鍍鋅層皮膜測(cè)試很有問(wèn)題。此因鋅層與合金層在硫酸銅試驗(yàn)液中的溶解速度不同,合金層中也因鋅/鐵的比率差異而不同。所以,以一定浸漬時(shí)間的反復(fù)次數(shù)來(lái)判定均勻性并不是很合理。
因此,近歐美規(guī)格及JIS中,均有廢止此試驗(yàn)方法的傾向,以分布取代均一性,以目視或觸感為主,必要時(shí)才用膜厚計(jì)檢查分布狀態(tài)。
又形狀復(fù)雜的小構(gòu)件因面積量測(cè)不易,不易求得平均膜厚,有時(shí)不得不用硫酸銅試驗(yàn)法來(lái)做參考,但絕不能以硫酸銅試驗(yàn)取代附著量測(cè)定的目的。所謂堅(jiān)實(shí)性就是鍍鋅層與鋼鐵密合性,主要要求鍍鋅構(gòu)件在整理、運(yùn)搬、保管及使用中具有不得剝離的性質(zhì),一般檢驗(yàn)法有錘打法、擠曲法、卷附法等。
錘打法是以錘打擊試片,檢查鍍層皮膜表面的狀態(tài)。把試片固定,免得因錘支持臺(tái)等高且水平,錘以支持臺(tái)為中心,使柄重垂直位置自然落下,以4mm間隔平行打擊5點(diǎn),觀察皮膜是否剝離以為判斷。但是,距離角或端10mm以內(nèi),不得作此試驗(yàn),同一處不可打擊此法普遍,適用于鋅、鋁等皮膜堅(jiān)實(shí)測(cè)試。其它如擠曲法、卷附法一般很少用,故暫且不提。
一般人常有一種錯(cuò)誤觀念,往往為了方便量測(cè)堅(jiān)實(shí)性,拿兩個(gè)鍍鋅鋼材,以邊角互相敲擊,觀察邊角剝落情形以為判斷。若邊角處剛好有幾處較厚的鋅粒。在作業(yè)中沒(méi)處理好,則一用力敲擊,厚的鋅粒一定會(huì)剝落。故此法不能用來(lái)判定正常鍍鋅皮膜與鐵基的密合性。
附著量、均一性及堅(jiān)實(shí)性,即為一般規(guī)格定義熱浸鍍鋅質(zhì)量檢驗(yàn)的項(xiàng)目。亦是一般正式檢驗(yàn)報(bào)告的標(biāo)準(zhǔn)
熱鍍鋅槽鋼的應(yīng)用隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展也相應(yīng)擴(kuò)大。因此,熱鍍鋅制品在建筑(如:玻璃幕墻、電力鐵塔、通電網(wǎng)、水及煤氣輸送、電線套管、腳手架、房屋等)、橋梁、運(yùn)輸;工業(yè)(如化工設(shè)備、石油加工、海洋勘探、金屬結(jié)構(gòu)、電力輸送、造船等);農(nóng)業(yè)(如:噴灌、曖房)、等方面,近幾年已大量地被采用。由于熱鍍鋅制品具有外表美觀、耐腐蝕性能好等特點(diǎn),其應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛。