鋼材在熱鍍鋅之前必須保持一個無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行保護,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烘干(即表面還是濕的)就進入起表面覆蓋有熔融態(tài)溶劑的鋅液進行熱鍍鋅。此方法的缺點是:a.只能在無鉛狀態(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(因為鋅渣的比重大于鋅液而小于鉛液),這樣鋼材因穿過鋅層污染了表面。
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,首先把經過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入水箱中浸泡等待鍍鋅,這樣可以防止鋼材再氧化。
后經過酸洗、水清洗、擠干、烘干、進入鋅鍋(溫度一直保持在445—465℃)熱鍍鋅,再進行涂油和鉻化處理。這種方法生產的熱鍍鋅板比濕法鍍鋅成品質量有顯著提高,只對小規(guī)模生產有一定價值。(3)惠林法熱該連續(xù)鍍鋅生產線包括堿液脫脂、鹽酸酸洗、水沖洗、涂溶劑、烘干等一系列前處理工序,而且原板進入鍍鋅線鍍鋅前還需要進行罩式爐退火。
這種方法生產工藝復雜,生產成本高,更為主要的是此方法生產的產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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槽鋼生產商將對槽鋼進行熱浸鍍鋅工藝,一方面防止槽鋼腐蝕產品的使用壽命縮短,另一方面保證工程的堅固性和美觀性。通道鋼生產商的熱浸鍍鋅工藝是這樣進行的:工藝流程,原材料檢驗→酸洗→清洗→鋅輔助→干燥→鍍鋅→冷卻→鈍化→清洗→成品檢驗→檢查和包裝。熱浸鍍鋅工藝分為兩類:離線退火和在線退火。在通道表面經過熱浸鍍鋅處理后,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,因此它對鋼基材起到保護作用。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。購買鍍鋅槽鋼后,如果要焊接,可能會遇到以下情況。鋅層的存在給鍍鋅鋼的焊接帶來了一定的困難。
主要問題是: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,焊接約束應力越大,裂紋敏感性越大。更大。好對鍍鋅層進行拋光,否則焊接是危險的。通道的輸送長度分為兩種類型:固定長度和雙倍標度,公差值在相應的標準中。
均一性的試驗法,一般都用硫酸銅試驗,但此方法對于由鋅層和合金層組成的鍍鋅層皮膜測試很有問題。此因鋅層與合金層在硫酸銅試驗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,以一定浸漬時間的反復次數(shù)來判定均勻性并不是很合理。
因此,近歐美規(guī)格及JIS中,均有廢止此試驗方法的傾向,以分布取代均一性,以目視或觸感為主,必要時才用膜厚計檢查分布狀態(tài)。
又形狀復雜的小構件因面積量測不易,不易求得平均膜厚,有時不得不用硫酸銅試驗法來做參考,但絕不能以硫酸銅試驗取代附著量測定的目的。所謂堅實性就是鍍鋅層與鋼鐵密合性,主要要求鍍鋅構件在整理、運搬、保管及使用中具有不得剝離的性質,一般檢驗法有錘打法、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,免得因錘支持臺等高且水平,錘以支持臺為中心,使柄重垂直位置自然落下,以4mm間隔平行打擊5點,觀察皮膜是否剝離以為判斷。但是,距離角或端10mm以內,不得作此試驗,同一處不可打擊此法普遍,適用于鋅、鋁等皮膜堅實測試。其它如擠曲法、卷附法一般很少用,故暫且不提。
一般人常有一種錯誤觀念,往往為了方便量測堅實性,拿兩個鍍鋅鋼材,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)中沒處理好,則一用力敲擊,厚的鋅粒一定會剝落。故此法不能用來判定正常鍍鋅皮膜與鐵基的密合性。
附著量、均一性及堅實性,即為一般規(guī)格定義熱浸鍍鋅質量檢驗的項目。亦是一般正式檢驗報告的標準
熱鍍鋅槽鋼的應用隨著工農業(yè)的發(fā)展也相應擴大。因此,熱鍍鋅制品在建筑(如:玻璃幕墻、電力鐵塔、通電網、水及煤氣輸送、電線套管、腳手架、房屋等)、橋梁、運輸;工業(yè)(如化工設備、石油加工、海洋勘探、金屬結構、電力輸送、造船等);農業(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,其應用范圍越來越廣泛。