一、產(chǎn)品概述

熱鍍鋅也稱熱浸鍍鋅，是鋼鐵構(gòu)件浸入熔融的鋅液中獲得金屬覆蓋層的一種方法。是是使用廣泛，普遍的鋼鐵材料的防腐蝕方法。熱鍍鍍鋅層的鍍層致密，其鍍層厚度能根據(jù)鍍液溫度和浸鍍時(shí)間而進(jìn)行有效地控制，鍍層與鋼鐵表面有良好的結(jié)合力，其大小超過熱噴鍍鋅，因而對(duì)鋼鐵具有優(yōu)良的電化學(xué)保護(hù)和隔離保護(hù)作用。

熱浸鍍鋅層具有優(yōu)良的耐蝕性、加工成型性和裝飾性。熱浸鍍鋅廣泛地被用于輸電線路塔架、公路護(hù)欄、井筒裝備罐道、梯子間等各種金屬構(gòu)件的防腐蝕。

所謂熱浸鍍即是將適當(dāng)處理的待鍍工件浸入裝有熔融金屬的鍍槽中進(jìn)行涂覆的工藝過程。工件浸入鍍槽后，熔融金屬與基體金屬之間發(fā)生相互作用，互相滲透。使工件形成一定厚度的合金層。熱浸鍍鋅是國內(nèi)外煤礦井筒裝備防腐蝕采用的質(zhì)量較高的金屬保護(hù)層。

熱鍍鋅原理：將鐵件清洗干凈，然后溶劑處理，烘干后浸入鋅液中，鐵與熔融鋅反應(yīng)生成一合金化的鋅層，其工藝流程為：脫脂--水洗--酸洗--助鍍--烘干--熱浸鍍鋅--分離--冷卻鈍化。

熱鍍鋅層形成過程是鐵基體與最外面的純鋅層之間形成Fe-Zn合金的過程，工件表面在熱浸鍍時(shí)形成Fe-Zn合金層，才使得鐵與純鋅層之間很好的結(jié)合，其過程可簡單地?cái)⑹鰹椋寒?dāng)鐵工件浸入熔融的鋅液時(shí)，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(tài)下熔有鋅原子所形成的一種晶體，兩種金屬原子之間融合，原子之間引力比較小。因此，當(dāng)鋅在固熔體中達(dá)到飽合后，鋅鐵兩種元素原子相互擴(kuò)散，擴(kuò)散到（或叫滲入）鐵基體中的鋅原子在基體品格中遷移，逐漸與鐵形成合金，而擴(kuò)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(dāng)工件從浸鋅液中移出時(shí)表面形成純鋅層，為六方晶體，其含鐵量不大于0.003%。

熱鍍鋅的合金層的厚度主要取決了鋼材的硅含量等化學(xué)成份，鋼材的橫截面積大小，鋼材表面的粗糙程度，鋅鍋溫度，浸鋅時(shí)間，冷卻快慢，冷軋變形等。通常電鍍鋅層厚度5～15μm，而熱鍍鋅層一般在35μm以上，甚至高達(dá)200μm。熱鍍鋅覆蓋能力好，鍍層致密，無有機(jī)物夾雜。眾所周知，鋅的抗大氣腐蝕的機(jī)理有機(jī)械保護(hù)及電化學(xué)保護(hù)，在大氣腐蝕條件下鋅層表面有ZnO、Zn(OH)2及堿式碳酸鋅保護(hù)膜，一定程度上減緩鋅的腐蝕，這層保護(hù)膜(也稱白銹)受到破壞又會(huì)形成新的膜層。當(dāng)鋅層破壞嚴(yán)重，危及到鐵基體時(shí)，鋅對(duì)基體產(chǎn)生電化學(xué)保護(hù)，鋅的標(biāo)準(zhǔn)電位-0.76V，鐵的標(biāo)準(zhǔn)電位-0.44V，鋅與鐵形成微電池時(shí)鋅作為陽極被溶解，鐵作為陰極受到保護(hù)。顯然熱鍍鋅對(duì)基體金屬鐵的抗大氣腐蝕能力優(yōu)于電鍍鋅。

二、熱鍍鋅的特點(diǎn)：

1、處理費(fèi)用低：熱浸鍍鋅防銹的費(fèi)用要比其他漆料涂層的費(fèi)用低；

2、持久耐用：在郊區(qū)環(huán)境下，標(biāo)準(zhǔn)的熱鍍鋅防銹厚度可保持50年以上而不必修補(bǔ)；在市區(qū)或近海區(qū)域，標(biāo)準(zhǔn)的熱鍍鋅防銹層則可保持20年而不必修補(bǔ)；鋅層在大氣中的消耗是非常緩慢的，約為鋼鐵腐蝕速度的1/17至1/18，且是可預(yù)估的，其壽命遠(yuǎn)超過其它任何涂層。

3、可靠性好：鍍鋅層與鋼材間是冶金結(jié)合，成為鋼表面的一部份，因此鍍層的持久性較為可靠；

4、鍍層的韌性強(qiáng)：鍍鋅層形成一種特別的冶金結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)能承受在運(yùn)送及使用時(shí)受到機(jī)械損傷；鍍鋅層的硬度值比鋼材還大，最上層的Eta layer只有70 DPN硬度，故易受碰撞而凹入，但下層Zeta layer 及delta layer分別有179及211 DPN 硬度值比鋼材159 DPN 硬度值還高，故其抗沖擊及抗磨耗性均相當(dāng)良好。

5、全面性保護(hù)：鍍件的每一部分都能鍍上鋅，即使在凹陷處、尖角及隱藏處都能受到全面保護(hù)；

6、省時(shí)省力：鍍鋅過程要比其他的涂層施工法更快捷，并且可避免安裝后在工地上涂刷所需的時(shí)間。

7、不改變鋼材機(jī)械性能、韌性：熱鍍鋅處理在攝氏400多度環(huán)境下瞬時(shí)進(jìn)行，不會(huì)對(duì)鋼材的性能和韌性形成影響。

三、熱浸鍍鋅操作基本工藝

1、 黑件檢查

凡需進(jìn)行熱浸鍍鋅的工件應(yīng)進(jìn)行黑件檢查，有以下情況的不得進(jìn)行鍍鋅生產(chǎn)：

1) 構(gòu)件外形尺寸大于鍍鋅池允許加工尺寸的；

2) 無合適排氣工藝孔的；

3) 無合適排泄鋅液孔的鍍件，無合適熱浸鍍鋅懸掛點(diǎn)的鍍件；

4) 有油漆、礦物質(zhì)、合成樹脂、柏油、油污等附著物的鍍件；

5) 疊合面的構(gòu)件，其聯(lián)接焊縫沒有全部焊接的（既未進(jìn)行密封焊）；

6) 焊接件上，焊渣未清理干凈的，有較嚴(yán)重焊接表面缺陷的；

7) 鋼材表面有裂紋、折迭、氣泡、結(jié)疤、夾渣等缺陷的。

上述各條須經(jīng)處理或經(jīng)過技術(shù)部門制定特殊工藝措施后，方能進(jìn)行鍍鋅生產(chǎn)。特殊制件（超大、修舊、有配合公差的），熱鍍鋅加工方與熱鍍鋅委托方，應(yīng)對(duì)熱鍍鋅工藝及熱鍍鋅質(zhì)量進(jìn)行協(xié)商一致后才能加工。

2、 掛料

1) 吊具：吊具應(yīng)焊接牢固，設(shè)計(jì)合理，使用前必須檢查，如發(fā)現(xiàn)有下列情況之一者，不得繼續(xù)使用。

a、變形嚴(yán)重影響使用的 b、裂口 c、腐蝕嚴(yán)重 d、脫鉤

2) 分類吊掛：鍍件應(yīng)該按以下情況分類吊掛、不得混掛。

a、材質(zhì)分類 b、材料形狀分類 c、材料規(guī)格分類 d、表面銹蝕程度分類

3) 脫脂與漂洗：待鍍件表面附有明顯油污的需進(jìn)行脫脂處理。

1. 脫脂液的配方為：氫氧化鈉 50—150克/升、硅酸鈉；30—50克/升、其余為水，脫脂液溫度為60攝氏度—80攝氏度，脫脂時(shí)間為10—15分鐘。

2．脫脂液應(yīng)保持清潔，表面油脂液濃度根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果調(diào)整，每周化驗(yàn)一次并及時(shí)補(bǔ)充堿液，脫脂液由換熱器間接加熱。

3. 對(duì)表面附有脫脂液不能去除的礦物質(zhì)、合成樹脂、柏油等附著物的鍍件應(yīng)采用其它特殊方法清除。

4. 脫脂后的鍍件必須在流動(dòng)的清水中進(jìn)行漂洗，上下串動(dòng)三次以上，漂洗水應(yīng)保持清潔，PH值小于9。

4) 酸洗與漂洗

1. 配制酸洗液前須把酸池沖洗干凈，不允許有鐵銹及泥沙等附著物存于池中。

2. 酸洗液為稀釋鹽酸，工作濃度為40—200克/升溶液，工作溫度為常溫。

3. 酸洗液的配制：使用28%濃度以上的工業(yè)鹽酸，按2∶1比例加水配制成200克/升溶液濃度的酸洗液，使用期間一般不加酸，直至其濃度降至40克/升以下，其氯化亞鐵含量上升到200克/升溶液時(shí)，作廢酸進(jìn)入中和池進(jìn)行處理，達(dá)標(biāo)后進(jìn)行排放（排放要求由環(huán)保部門規(guī)定）。如氯化亞鐵含量不到200克/升，鹽酸濃度低于40克/升，可適當(dāng)加入濃鹽酸繼續(xù)使用。

4. 酸洗液每周化驗(yàn)兩次，測(cè)量結(jié)果報(bào)鍍鋅車間帶班車間主任以指導(dǎo)酸洗操作者工作。

5. 酸洗時(shí)間應(yīng)根據(jù)鍍件表面氧化層情況及酸洗濃度有關(guān)，一般為30—40分鐘，在酸洗過程中，將工件上下串動(dòng)二至三次，并提出液面檢查酸洗質(zhì)量，對(duì)局部欠酸洗的表面可用砂輪、鋼絲刷等工具去除后再酸洗干凈，以達(dá)到鋼材表面無殘余氧化層和其它污染物附著，表面呈灰白光澤。

6. 酸洗合格的鍍件必須進(jìn)入漂洗工藝槽經(jīng)流水沖洗，去除表面殘留的酸洗液，鍍件從漂洗槽吊出后，在槽上停留不少于15秒，待滴去表面積水后，應(yīng)立即進(jìn)入助鍍劑槽進(jìn)行溶劑處理。

7. 漂洗水應(yīng)清澈，保持流動(dòng)，保持清潔，PH值應(yīng)大于6。

5) 助鍍劑處理

1. 助鍍劑是氯化鋅、氯化氨（ZnCL2、NH4CL）配制的水溶液，工作溫度為60—80℃，助鍍劑中氯化氨的含量應(yīng)保持在80—150克/升濃度范圍。

2. 助鍍劑每周化驗(yàn)兩次，其含鐵量控制在10克/升以下，PH值應(yīng)控制在3至5之間，助鍍劑由換熱器進(jìn)行加熱。

3. 經(jīng)充分漂洗后的鍍件完全進(jìn)入助鍍劑溶液中進(jìn)行溶劑處理，浸泡時(shí)間為1—2分鐘。

6) 干燥處理

1. 鍍件在浸鍍前應(yīng)進(jìn)行熱空氣烘干，熱空氣不斷經(jīng)過干燥室向外流動(dòng)，以排出附在鍍件表面的助鍍劑水份。

2.干燥坑流動(dòng)的熱空氣控制在100攝氏度—150攝氏度。

3. 工件在干燥坑中烘烤時(shí)間一般為2—5分鐘，對(duì)構(gòu)造結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的構(gòu)件應(yīng)根據(jù)工件表面干燥程度確定烘烤時(shí)間。

4. 干燥坑活動(dòng)蓋必須無障礙啟動(dòng)，鍍件應(yīng)充分干燥，從干燥坑吊出后應(yīng)馬上進(jìn)行浸鍍，免得工件在空氣中長時(shí)間放置助鍍劑返潮。

7) 熱浸鍍鋅

1. 鋅液的工作溫度：鍍Q235材質(zhì)的工件溫度應(yīng)控制在455攝氏度—465攝氏度范圍內(nèi)。鍍Q345材質(zhì)的工件溫度應(yīng)控制在440攝氏度—455攝氏度范圍內(nèi)。待鋅液升溫達(dá)到工作溫度范圍后，才能開始鍍鋅。停產(chǎn)期間應(yīng)保溫，溫度為425攝氏度—435攝氏度。

2.浸鍍時(shí)間

厚度小于5mm的部件浸鋅50—60秒；

厚度在5—8mm的部件浸鋅60—80秒；

厚度大于8mm的部件浸鋅70—90秒；

3. 鍍件進(jìn)入鋅液前，先將液面的氧化層清除，應(yīng)平穩(wěn)稍慢，盡量保持傾斜或垂直位置，防止扣鋅。

4. 部件上表面浸入鋅液深度為100—400mm，并應(yīng)適當(dāng)進(jìn)行上下串動(dòng)，由鋅液引出時(shí)應(yīng)保持液面無鋅灰及異物。

5. 部件由鋅鍋引出時(shí)，應(yīng)盡量保持傾斜或垂直位置，以便部件上多余鋅液順流脫落，并及時(shí)振動(dòng)，去除多余的鋅。

6. 鍍件提出鋅鍋后應(yīng)及時(shí)浸入冷卻槽?？绽鋾r(shí)間控制在80秒內(nèi)。

7. 鍍鋅所用的鋅錠為0號(hào)或1號(hào)鋅。生產(chǎn)過程中鋅鍋內(nèi)鋅液應(yīng)符合3號(hào)鋅標(biāo)準(zhǔn)，含鋅量每周化驗(yàn)一次。

8. 由于鍍鋅過程中鋅的消耗，每天可根據(jù)鍍鋅件的實(shí)際消耗量添加鋅和鋅基合金，向鋅液內(nèi)加入鋅錠、稀土—鋅基合金（或鋅鋁合金）時(shí)，均需干燥至表面無水后方可投入。

9. 鋅液溫度的測(cè)定采用熱電偶，在鋅鍋兩端測(cè)量，熱電偶應(yīng)固定在距鍋壁50mm，熱電偶插入深度300—500mm。

10.鍍鋅正常工作時(shí)，每周撈渣一次，撈渣前溫度升高到480攝氏度，待鋅渣下沉后撈出鋅渣。

8) 冷卻

1. 冷卻水溫須保持在60攝氏度以下，冷卻時(shí)必須整個(gè)塔材全部浸入水中。

2. 冷卻水應(yīng)保持流動(dòng)，水質(zhì)清澈，PH值應(yīng)在6至8之間。

9) 鈍化處理和漂洗（如用戶要求及合同規(guī)定時(shí)進(jìn)行）

1. 鈍化液是由重鉻酸鈉0.4%～0.6%，硫酸（98%）0.1%的水溶液，鈍化溫度為常溫，鈍化時(shí)間為10—30秒，為促進(jìn)鈍化處理，鈍化時(shí)工件在鈍化液中應(yīng)串動(dòng)一次，以防止相互接觸處鈍化不到。

2. 鈍化檢驗(yàn)依據(jù)鈍化膜以亮黃色為正常，用手指擦拭不掉為檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

3. 鈍化出來的工件需進(jìn)行漂洗，漂洗水溫應(yīng)小于50攝氏度，漂洗水應(yīng)清澈，不得有異臭，漂洗時(shí)間為10—30秒。

10) 卸料

1. 卸料必須在吊架支撐后進(jìn)行，嚴(yán)禁無支撐卸料。

2. 清除鍍件表面殘?jiān)c滴瘤。

四、 熱浸鍍鋅產(chǎn)品檢驗(yàn)、修整

1. 外觀應(yīng)具有實(shí)用性光滑，不應(yīng)有毛刺、滴瘤、起皮、麻面、多余結(jié)塊和鋅灰，不得有過酸洗、過燒或露鐵等缺陷。

2. 鍍鋅層厚度和鍍鋅層附著量應(yīng)符合表A的規(guī)定

鍍鋅層厚度和鍍鋅層附著量

3. 鍍鋅層均勻性：鍍鋅層應(yīng)均勻，作硫酸銅試驗(yàn)，耐浸蝕次數(shù)不少于4次,且不露鐵。硫酸銅實(shí)驗(yàn)方法見附錄A；

4. 鍍鋅層附著性：鍍鋅層應(yīng)與金屬基體結(jié)合牢固，應(yīng)保證在無外力作用下沒有剝落或起皮現(xiàn)象。經(jīng)落錘試驗(yàn)，鍍鋅層不凸起、不剝離。落錘實(shí)驗(yàn)方法見附錄B；

5.鍍鋅層厚度用金屬涂層測(cè)厚儀測(cè)試方法檢測(cè)，鋼管構(gòu)件在兩端（離邊緣距離不小于100mm）和中間任意位置各環(huán)向均勻測(cè)量4點(diǎn)，共12點(diǎn)的算術(shù)平均值作為該構(gòu)件的鋅層厚度。

6.嚴(yán)格控制浸鋅過程的構(gòu)件熱變形，彎曲變形≤L/1500（L指構(gòu)件長度）。對(duì)于鍍后變形的部件，應(yīng)用調(diào)直機(jī)進(jìn)行調(diào)整，不得使用鐵錘等硬物直接錘擊。

7. 修復(fù)：修復(fù)的總漏鍍面積不應(yīng)超過每個(gè)鍍件總表面積的0.5%，每個(gè)修復(fù)漏鍍面不應(yīng)超過10cm2，若漏鍍面積較大，應(yīng)進(jìn)行返鍍。修復(fù)的方法可以采用熱噴涂鍍鋅或涂富鋅涂層進(jìn)行修補(bǔ),修復(fù)層的厚度應(yīng)比鍍鋅層要求的最小厚度厚30μm以上。

五、 包裝、標(biāo)適、入庫、運(yùn)輸

1. 包裝應(yīng)牢固，采用有彈性的包裝物包裝。保證在運(yùn)輸過程中包捆不松動(dòng)，避免構(gòu)件之間、構(gòu)件與包裝物之間相互磨擦，損壞鍍鋅層。鋼管管體的突出部分，如法蘭、節(jié)點(diǎn)板等，需用包裝物包裝。

2. 應(yīng)在構(gòu)件的主體明顯位置作標(biāo)記，標(biāo)注工程的客戶名稱、塔型號(hào)及收貨單位，標(biāo)記內(nèi)容應(yīng)滿足客戶要求和運(yùn)輸部門的規(guī)定。

3. 卸料由成品車間指定方位堆放，嚴(yán)禁亂堆、亂放，切勿重摔。構(gòu)件儲(chǔ)存場所，應(yīng)選擇地面平整堅(jiān)實(shí)無積水的場區(qū)。應(yīng)有防止部件變形的措施。

4. 鋼管構(gòu)件的運(yùn)輸應(yīng)保證在運(yùn)輸過程中具有可靠的穩(wěn)定性，構(gòu)件之間或構(gòu)件與車體之間應(yīng)有防止構(gòu)件損壞、鋅層磨損和防止產(chǎn)品變形的措施。

11) 污水排放應(yīng)符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

六、熱浸鍍鋅生產(chǎn)工藝流程及配方

注：