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结构钢热镀锌/批量热镀锌由型钢、圆钢、钢板、钢管等组成的钢结构构件(如输电铁塔、微波塔、公路护栏、路灯杆、建筑构架、桥梁构架)以及铸铁件、铸钢件等零部件的热镀锌，即钢铁制件热镀锌，又称为批量热镀锌或常规热镀锌。[1]与生产镀锌钢板、镀锌钢丝的连续热浸镀锌不同，批量热镀锌的镀件浸锌时间长，出锌浴后镀层不经辊压和吹抹，得到的镀锌层较厚，因而具有较长的室外耐腐蚀寿命。其主要工艺流程包括：碱洗脱脂一水洗一酸洗除锈-水洗-助镀剂助镀-热浸镀锌及合金--水冷-钝化。批量热镀锌可以有较大的尺寸范围，从很小的零部件(如螺钉、螺母)到大型的钢结构构件，均可以进行批量热镀锌，但钢结构尺寸大小受锌锅尺寸和吊装工具能力的限制。目前，大型钢结构构件一般采用两端分别浸入锌液浸镀或渐进浸镀(将构件部分浸入锌液)的方法，可以使一些大尺寸的钢结构构件能够进行热镀锌。也可以对复杂形状的钢结构构件进行热镀锌，对于有合适排气孔或泄锌孔的构件，锌液能够进入构件的每个角落，从而形成均匀的热镀锌镀层。批量热镀锌可以获得较厚的镀层，一般来说，批量热镀锌镀层的厚度与钢结构构件的厚度、大小有关，通常构件的厚度越厚，得到的镀锌层的厚度也就越厚。大多数钢结构构件在批量热镀锌时，工艺条件的变化对镀层厚度的变化相对不敏感。为了获得较厚的镀锌层，可以适当地延长浸镀时间。经过喷砂处理后的钢结构构件也可以得到相对较厚的热浸镀镀层。对助镀剂的影响。当锌浴中的铝含量达到0.06%后，会引起常规热浸镀锌助镀剂失效而使镀件出现漏镀。常规热浸镀锌助镀剂通常采用的是氯化锌铵，这是由于A1会与氯化锌铵中的NH4C1发生反应生成AICls,而使助镀作用减弱或失效。@锌浴中铝的添加方式。铝的熔点为658.7℃，在450℃镀锌温度下，铝的溶解扩散速度很慢。同时，铝在空气中容易被氧化而在表面形成一层致密的Al2O3保护膜，阻止了铝在锌浴中的溶解扩散。因此，在锌浴中直接采用铝链添。加的方式是不可取的，因为铝锭的表面氧化膜使铝很难溶解在锌浴中，一旦溶解，又易使锌浴局部铝含量过高，这样既容易形成浮渣又可能造成局部助镀剂失效而出现漏镀。故锌浴中铝的添加宜采用Zn-A1中间合金的添加方式，这种中间合金中铝含量一般控制在4%~10%.为了使铝能够迅速充分地混合，要将合金装入带孔的容器中投到锌锅底部。另外，还需要经常地添加以补偿铝的损失(由于氧化和在镀层上的消耗),添加的量和次数必须根据每次锌浴的化验结果而定。为了防止铝过量，添加时宜采取“少而勤”的原则。为了快速确定锌浴中铝含量的情况，可取少量氯化铵晶粒撒在轻微氧化的表面上。当锌锅中的铝含量低于0.007%时，氧化膜被溶解，晶粒自由移动；而当铝含量较高时，晶粒便停在表面上不动，而且渐渐挥发。(2)镍元素的添加13 10] 目前，越来越多的热浸镀锌企业在热浸镀锌时，在锌浴中加入少量镍，它可以起到下列作用： a.抑制硅含量小于0.25%的钢在锌浴中的异常铁锌反应，使这类钢出现灰暗、超厚、黏附性差的镀层的情况减少； b.提高镀层光亮性。但镍添加得过量，可能会在锌浴中出现颗粒增加及浮渣现象。D对镀层组织的影响。锌浴中加入0.1%的镍可降低铁锌反应速率，消除活性钢镀锌时相的异常生长，使镀层黏附性提高，表层可形成连续的7相自由锌层，镀层外观保持光亮。在锌浴中加入0.04%~0. 12%的镍，能起到减缓或消除硅含量小于0.25%的活性钢的圣德林效应，并随着加入镍量的提高其作用越来越明显。但对于高硅钢(硅含量大于0.25%),锌浴中镍的加入对减薄镀层的效果不大。2对镀层性能的影响。锌浴中加镍可提高镀层中 相层的硬度，这可能是相与7相之间出现了富镍相引起的。硬度的提高使镀层耐磨性得到提高，可减少镀件在搬运、贮存、运输及使用时镀层因碰撞或摩擦而损坏。对锌镍合金镀层钢管进行与常规镀锌钢管相同的弯曲操作，镀层不发生任何损坏，其加工性能保持不变。对该镀层进行冲击试验也可验证其具有良好的黏附性能。锌镍合金镀层的耐蚀性与镀锌层基本相当。3对锌渣及锌灰的影响。锌浴加镍会使锌渣增加。钢结构的热浸镀锌钢结构件镀前处理的目的是提供洁净的制件与锌浴自由地反应形成连续的、附着性好的镀层。如果制件已经很好地进行了镀前处理，那么在钢铁制件表面获得良好镀层就取决于锌的质量、锌浴成分、锌浴的温度、浸锌的时间、镀件从镀锌锅中提出时的提升速度等条件。图3-4所示为低碳钢制件镀层质量与锌浴温度、浸镀时间和提升速度之间的关系曲线，由图可看出，锌浴温度升高、浸锌时间延长及提升速度增大，将使镀层厚度增大。(1)铝元素的添加58]在热浸镀锌时，常常会在锌浴中加入少量铝，它可以起到下列作用提高 镀层光亮性； 2减少锌液面锌的氧化，减少锌灰的产生。然而，如果锌浴中铝含量控制不好，不但不能够提高产品质量，反而会造成镀层表面出现颗粒，甚至导致漏镀等缺陷产生。@对镀层光亮性的影响。锌浴中加入少量铝可使镀层表面较纯锌层更光亮。由于锌浴中的A1被选择性地氧化而使表面形成一层连续的Al203膜，锌浴表面不易氧化而较纯锌浴更光滑，从而获得更为光亮的镀层。同时由于镀层中也含有铝，在镀层的表面也会形成一层Al2O3保护膜，给锌层提供了一个物理屏障而阻止了锌被空气氧化，有利于保持锌的金属光泽。实验表明，当锌浴中铝含量超过0.001%时，镀层光亮性就会显著提高；但锌浴中铝含量在0.001%~0.005%时，对镀层光亮性的作用随浸镀温度、制件提升速度等因素的影响而变得不稳定；锌浴中的铝含量超过0.005%后，镀层的光亮性随铝含量的增加稳步提高。并在锌浴中铝含量为0.02%左右达到高值，铝含量超过0.02%后镀层光亮性不再提高甚至会缓慢下降。因此，在热浸镀锌生产中，为提高镀层光亮性，可在锌浴中加入铝，使铝含量为0.005%~0.02%.@对锌渣及锌灰的影响。锌浴中的铝含量为0.005%~0.02%时，通常不会形成密度低而浮于表面及锌浴中的富铝浮渣。同时，锌灰会减少，这是由于在锌浴中含有铝而在表面形成了一层Al2O3保护层，阻止了锌被氧化形成锌灰。当表面未干的制件浸入锌浴时，制件上的水与高温的锌浴接触而迅速汽化，引起锌液爆炸飞溅。因此，在助镀后，对制件还应采取烘干工序，以使附有助镀剂的制件尽可能地干透。由于制件表面助镀剂盐膜中的氯化铵容易分解，烘干温度通常不宜超过150℃。烘干坑中的温度亦不宜低于100℃，否则制件只能较长时间地放于烘干坑中，这样容易造成制件表面助镀剂盐膜中的氯化锌吸潮。烘干常用的方式有用热板烘及热风吹。热板烘是烟气或其他热源加热烘干坑底部的铸铁板或铁板，利用空气导热将制件烘干。这种方式烘干效率不高，容易造成烘干坑底部温度过高而使靠近底部的制件表面助镀剂失效，而烘干坑顶部因温度低而使靠近顶部的制件表面助镀剂不能干透。其优点在于以烟气作为热源方便简单。热风吹是将空气加热后吹入烘干坑内烘干制件。这种方式烘干效果较好，可利用烟气余热加热置于烟道内换热器中的空气，再用风机将热空气吹入烘干坑中。其缺点是需要额外支持一台风机的运行。总的来说，如制件结构复杂、体积庞大，烘干效果往往不太理想。而将助镀溶剂温度控制在较高的上限，有利于制件快速干透，效果比较明显。

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