熱鍍鋅與熱噴鋅工藝比較

1、噴鋅、噴鋁工藝與同類工藝性能比較（熱鍍鋅工藝）1、熱鍍鋅工藝預(yù)處理采用酸洗、磷化工藝，工件表而會有酸、堿液的殘余物，留下了腐蝕的隱患， 使熱鍍鋅層容易產(chǎn)生脫落。噴鋅、噴鋁工藝預(yù)處理采用噴砂工藝，故工件表而非常淸潔毛糙，表而噴鋅、 噴鋁后不會產(chǎn)生由內(nèi)向外的腐蝕，從而不會產(chǎn)生鋅層脫落現(xiàn)象。2、熱鍍鋅工藝有一泄的溫度，約440OC左右,故工件熱鍍后會產(chǎn)生變形;而噴鋅、噴鋁工藝噴涂時的 溫度很低，工件表而溫度8（C,因此工件不變形。3、采用熱鍍鋅工藝，工件受鍍槽長X寬X高的限制;而采用噴鋅、噴鋁工藝則工件沒有限制。4、采用熱鍍鋅工藝，還存在現(xiàn)場修補問題。現(xiàn)場安裝時焊縫、裝卸、運輸過程中的損壞，修補只能

2、 采用油漆，從而產(chǎn)生工藝突破口。如采用噴鋅、噴鋁工藝，則現(xiàn)場可采用噴鋅、噴鋁的方法進行修補, 避免產(chǎn)生工藝突破口。5、由于熱鍍鋅工藝的預(yù)處理采用酸洗、磷化，故工件表面沒有毛糙度、涂層結(jié)合力較差。而噴鋅、 噴鋁工藝的預(yù)處理采用噴砂，Sa 2.5級，故工件表面有毛糙度，涂層結(jié)合力較好?？估瓘姸?0.6kgmm 2。熱噴鋅與浸熱鍍鋅工藝性能和價格分析比較（摘自世界廢料網(wǎng)）一、熱噴鋅涂層和浸鍍鋅鍍層與鋼鐵基體結(jié)合力大小的比較熱噴鋅工藝鋼鐵基體采用噴砂除銹，基體表而具有一左的粗糙度（達4060um）,使得基體表 面電化活化能力增加，大部分鋅涂層以金屬鍵的形式與鋼鐵基體表而結(jié)合。浸鍍鋅工藝鋼鐵基體采用酸

3、洗除銹，基體表而較光滑，而鋼鐵基體表面還將殘留有害離子，影響鍍層與基體結(jié)合力。理論研究表明， 涂層或鍍層與基體結(jié)合力與基體表而粗糙度成正比。拉力實驗證明，相同厚度的熱噴鋅涂層與鋼鐵基體 的結(jié)合力比浸鍍鋅鍍層與鋼鐵基體結(jié)合力要髙許多。因此，實際應(yīng)用中的熱噴鋅涂層耐磨和耐沖刷性要 好于浸鍍鋅鍍層許多。二、二者外觀色澤的比較第一、由于浸鍍鋅工藝參數(shù)不易控制（酸液濃度、酸液溫度、酸洗時間、鍍槽溫度、浸鍍時間）而 造成每批不同部位、批與批外觀色澤的不一致，形成色差。第二，對于管狀或死角的鋼鐵結(jié)構(gòu)由于酸洗后水洗不充分，造成鍍鋅后的''流淚"現(xiàn)象（即殘留的酸 遇水與鋅層和鋼鐵基體起

4、反應(yīng)，生成的反應(yīng)物），形成色斑。再者，有時酸洗時間不夠，除銹效果不好, 造成的鋅鍍層的蹺起和開裂。上述情況，不但嚴(yán)重彫響鋼鐵結(jié)構(gòu)鍍層的美觀性，而且亦嚴(yán)重影響其對鋼 鐵基體的防護效果。對于熱噴鋅而言，由于工藝科學(xué)合理，工藝參數(shù)易于控制，一般不存在上述現(xiàn)象。三、兩種技術(shù)鍍層厚度均勻性的比較由于浸鍍鋅鍍槽溫度不易控制，鍍鋅層易流掛，鍍層薄厚不均勻，鍍層厚度不能人為控制，同時還 能引起架構(gòu)變形。而熱噴鋅涂層厚度、均勻性可人為調(diào)巧，根據(jù)環(huán)境腐蝕程度，調(diào)整鋅涂層厚度。四、兩種技術(shù)對鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力的影響浸鍍鋅由于鍍液溫度高，易使鋼結(jié)構(gòu)變形，產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，影響其使用性能。熱噴鋅是鋅液通過空 氣冷卻后直接噴到鋼

5、鐵基體表面，對鋼鐵結(jié)構(gòu)內(nèi)部力學(xué)性能基本沒有影響。五、兩種技術(shù)防腐性能的比較熱噴鋅由于噴涂后采取涂料封閉，采取鋅層與涂料的保護系統(tǒng)。荷蘭的研究表明：復(fù)合系統(tǒng)的耐久 性比單獨鋅層和單獨涂料層耐久性之和高出50-130%,這種效應(yīng)稱之為最佳協(xié)同作用(SynCrgy-effect)或所謂的2+2=5效應(yīng)。另外，熱噴鋅工藝可根據(jù)現(xiàn)場腐蝕環(huán)境的大小來調(diào)整鋅 層的厚度，而浸鍍一鍍定型，鋅層厚度不能再增加，對較惡劣的腐蝕環(huán)境不適應(yīng)。因此，從對鋼鐵基體 的防護效果來看，熱噴鋅要好于浸鍍鋅。六、兩種技術(shù)對現(xiàn)場安裝的影響浸鍍鋅構(gòu)件在運輸過程中和安裝焊接過程中，鍍層易被損壞，損害的鍍層無法修補，有時安裝公司 采用防腐

6、漆一抹了之，嚴(yán)重影響了整個工藝對鋼鐵基體的防護效果和防護年限，給工程留下隱患。而熱 噴鋅在現(xiàn)場安裝過程中施工，則沒有這種情況。七、兩種技術(shù)經(jīng)濟性能比較浸鍍鋅一般要由專業(yè)浸鍍廠進行處理，熱噴鋅工藝一般現(xiàn)場施工，二者造價相差不多，浸鍍鋅工藝 加上運輸裝卸費有時費用比熱噴鋅還要髙。綜上所述，鋼結(jié)構(gòu)長效防腐采用熱噴涂(Al或Zn)技術(shù)工藝在社會和經(jīng)濟效益兩方而均具有巨大 優(yōu)勢。近年來，我國在大型鋼結(jié)構(gòu)長效防腐方而已逐漸用熱噴涂工藝取代熱浸鍍工藝，作為新技術(shù)熱噴 涂技術(shù)是九五和十五期間國家重點推廣技術(shù)。但對于小型鋼構(gòu)件和金屬網(wǎng)架不易噴砂除銹，而且在噴鋅 時鋅消耗量較大，因此在一些小型鋼構(gòu)件和金屬網(wǎng)架方面

7、浸鍍鋅仍具有一泄的市場，這是勿庸置疑的。底漆：重防腐長效涂料系統(tǒng)中，多采用無機或有機富鋅涂料作底漆。因富鋅涂料底漆組分中，含有 大量的金屬鋅，除具有良好的屏蔽性及滲入焊接處等優(yōu)點外，有犧牲陽極保護作用。無機富鋅漆具有耐水、耐鹽霧、耐潮濕、耐侯特點。對基體表而處理要求嚴(yán)格，否則涂層不牢固， 注意與面漆配套性，否則會起泡、脫落現(xiàn)象。有機富鋅漆以環(huán)氧富鋅漆或聚氨酯富鋅漆，具有良好的附 著力，具有耐油、耐水、耐溶劑、耐沖擊特點，對基體表面處理要求比無機富鋅漆要低一點，電化學(xué)保 護作用比無機富鋅漆差。常用環(huán)氧富鋅漆或聚氨酯富鋅漆作底漆。中間漆：中間漆使底漆或而漆之間的中間層，它既能聯(lián)絡(luò)底而，承上啟下，增

8、強屏蔽作用，又可提 高涂膜厚度，長效重防腐涂料體系中環(huán)氧云鐵防銹漆是首選中間漆。云母氧化鐵使穩(wěn)泄的-Fe2O3,是六 角形片狀浸提，在涂膜中以平行的方向重疊排列，可以有效地防I上水汽的滲透，對陽光反射力強，還能 吸收紅外線，減緩漆膜的老化，因此有很好的防銹性能及耐侯性。在環(huán)氧云鐵防銹漆中，環(huán)氧基團提供 了優(yōu)異的附著力。它常與富鋅底漆配套作用，具有良好的封閉性能、耐侯性、耐久性及耐磨性等。表而 具有一泄的粗糙度，對而漆有良好的附著力。常與環(huán)氧、聚氨酯、氯化橡膠面漆配套使用。而漆：而漆要求耐侯好，抗其外現(xiàn)的破壞，具有抗氧化、耐侯、耐久的特性及裝飾的作用，耐大氣 腐蝕的長效防護涂料的品種很多，常用的

9、有氯化橡膠，氯乙烯-醋酸乙烯共聚體、聚氨酯、丙烯酸和氟 樹脂等。熱鍍鋅原理及工藝說明(摘自聯(lián)眾涂料網(wǎng))1引言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。近年來隨髙壓輸電、交通、通訊事業(yè)迅速發(fā)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熱鍍鋅層防護性能通常電鍍鋅層厚度515 m,而熱鍍鋅層一般在65 Um以上,甚至髙達IOOu Ine熱鍍鋅覆蓋能力好，鍍層致密，無有機物夾雜。眾所周知，鋅的抗大氣腐蝕的機理有機械保護及電化學(xué) 保護，在大氣腐蝕條件下鋅層表而有ZnO、Zn(OH) 2及堿式碳酸鋅保護膜，一左程度上減緩鋅的腐蝕， 這層保護膜(也稱白銹)受到破壞又

10、會形成新的膜層。當(dāng)鋅層破壞嚴(yán)重，危及到鐵基體時，鋅對基體產(chǎn)生 電化學(xué)保護，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鋅作為陽極被溶解，鐵 作為陰極受到保護。顯然熱鍍鋅對基體金屬鐵的抗大氣腐蝕能力優(yōu)于電鍍鋅。3熱鍍鋅層形成過程 熱鍍鋅層形成過程是鐵基體與最外而的純鋅層之間形成鐵-鋅合金的過程，工 件表而在熱浸鍍時形成鐵-鋅合金層，才使得鐵與純鋅層之間很好結(jié)合，其過程可簡單地敘述為：當(dāng)鐵 工件浸入熔融的鋅液時，首先在界而上形成鋅與鐵(體心)固熔體。這是基體金屬鐵在固體狀態(tài)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(dāng)鋅在固熔體中達

11、 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FeZnI3,沉入熱鍍鋅鍋底，即為 鋅渣。當(dāng)工件從浸鋅液中移出時表而形成純鋅層，為六方晶體。其含鐵量不大于0. 003o4熱鍍鋅工藝過程及有關(guān)說明4.1工藝過程工件一脫脂一水洗一酸洗一水洗一浸助鍍?nèi)軇┮缓娓深A(yù)熱一熱鍍鋅一整理一冷卻一鈍化一漂洗一干燥一檢驗4.2有關(guān)工藝過程說明(1) 脫脂可采用化學(xué)去汕或水基金屬脫脂淸洗劑去油，達到工件完全被水浸潤為止。(2) 酸洗 可采用H2SQ4 15%,硫服0. 1%, 40-6OOC或用HCI 20%

12、,六次甲基四胺13gL, 20-4OeC 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。 脫脂及酸洗處理不好會造成鍍層附 著力不好，鍍不上鋅或鋅層脫落。(3) 浸助鍍劑也稱結(jié)合劑，可保持在浸鍍前工件具有一泄活性，以增強鍍層與基體結(jié)合NH4C1 15%-25%, ZnC12 2. 5%3. 5%, 55659, 5IOminO為減少NH4C1揮發(fā)可適當(dāng)加入甘油。(4) 烘干預(yù)熱為了防止工件在浸鍍時由于溫度急劇升髙而變形，并除去殘余水分，防止產(chǎn)生爆鋅，造成鋅液爆濺，預(yù)熱一般為120-18OOCo(5) 熱鍍鋅 要控制好鋅液溫度、浸鍍時間及工件從鋅液中移出的速度。溫度過低，鋅液流動性差，鍍

13、層厚且不均勻，易產(chǎn)生流掛，外觀質(zhì)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(xiàn)象發(fā)生，附著力強，鍍層薄，外觀好，生產(chǎn)效率高；但溫度過高，工件及鋅鍋鐵損嚴(yán)重，產(chǎn)生 大量鋅渣，影響浸鋅層質(zhì)雖：，鋅耗大，甚至無法施鍍。 在同一溫度下，浸鍍時間長，鍍層厚。不同 溫度，要求同樣的厚度時，髙溫浸鍍所需時間長。 一般廠家為了防止工件髙溫變形及減少由于鐵損 造成鋅渣，都采用450470°C, 0.51. 5min<>有些工廠對大工件及鑄鐵件采用較髙溫度，但要避開鐵 損高峰的溫度范囤。 為了提髙在較低溫度下熱浸鍍液的流動性，防止鍍層過厚，并提髙鍍層外觀， 常常加入0. 01

14、%0. 02$的純鋁。鋁要少量多次加入。(6) 整理鍍后對工件整理主要是去除表而余鋅及鋅瘤，用震動或手工方法均可。(7) 鈍化目的是提髙工件表而抗大氣腐蝕性能，減少或延長白銹出現(xiàn)時間，保持鍍層具有良好的外觀。都用貉酸鹽鈍化，如Na2Cr207 80IOOg/L,硫酸34mlL0(8) 冷卻一般用水冷，但溫度不可過低，防止工件，特別是鑄件由于激冷回縮產(chǎn)生基體組織開裂。(9) 檢驗鍍層外觀光亮、細致、無流掛、皺皮現(xiàn)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(jié)合強度可采用彎曲壓力機，將樣件作90180°彎曲，應(yīng) 無裂紋及鍍層脫落。也可用重錘敲擊檢驗。

15、5鋅灰、鋅渣的形成及控制5.1鋅灰、鋅渣的形成鋅灰鋅渣不僅嚴(yán)重影響到浸鋅層質(zhì)雖，造成鍍層粗糙，產(chǎn)生鋅瘤。而且使熱鍍鋅成本大大升髙。通常每鍍It工件耗鋅80120kg,如果鋅灰鋅渣嚴(yán)重，其耗鋅量會髙達140-20OkgO 控制鋅炭主要是控制好溫度，減少鋅液表而氧化而產(chǎn)生的浮渣。國內(nèi)有些廠家用耐火砂、炭灰等覆蓋。 國外采用熱傳導(dǎo)率小、熔點高、比重小、與鋅液不發(fā)生反應(yīng)，既可減少熱量失散又可防止氧化的陶瓷或 玻璃球覆蓋，這種球狀物易被工件推開，又對工件無粘附作用。對于鋅液中鋅渣的形成主要是溶解在鋅液中的鐵含量超過該溫度下的溶解度時所形成的流動性極差的鋅鐵合金，鋅渣中鋅含量可髙達 95%,這是熱鍍鋅成本

16、髙的關(guān)鍵所在。從鐵在鋅液中的溶解度曲線可以看出：不同的溫度及不同的保溫時間，英溶鐵量即鐵損量是不一樣的。在500C附近時，鐵損量隨著加溫及保溫時間急劇增加，幾 乎成直線關(guān)系。低于或高于480-5IOOC范國，隨時間延長鐵損提高緩慢。因此，人們將480510°C稱 為惡性溶解區(qū)。在此溫度范用內(nèi)鋅液對工件及鋅鍋浸蝕最為嚴(yán)重，超過560°C鐵損又明顯增加，達到 660°C以上鋅對鐵基體是破壞性浸蝕，鋅渣會急劇增加，施鍍無法進行。因此，施鍍目前多在450480C 及520-56OOC兩個區(qū)域內(nèi)進行。5.2鋅渣量的控制要減少鋅渣就要減少鋅液中鐵的含量，就是要從減少鐵溶解的諸因素著手：施鍍及保溫要避開鐵的溶解高峰區(qū)，即不要在480510°C時進行作業(yè)。鋅鍋材料盡可能選用含碳、含硅量低的鋼板焊接。含碳量高，鋅液對鐵鍋浸蝕會加快，硅含量髙也能 促使鋅液對鐵的腐蝕。目前多采用08F優(yōu)質(zhì)碳素鋼板。其含碳0. 087%(0. 05%-0.11%),含硅W0. 03%, 并含有能抑制鐵被浸蝕的元素線、銘等。不可用普通碳素鋼，否則耗鋅量大，鋅鍋壽命短。也有人提出 用碳