热镀锌板,将薄钢板浸入熔解的锌槽中,使其表面粘附一层锌的薄钢板。目前主要采用连续镀锌工艺生产,即把成卷的钢板连续浸在熔解有锌的镀槽中制成镀锌钢板;合金化镀锌钢板。这种钢板也是用热浸法制造,但在出槽后,立即把它加热到500℃左右,使其生成锌和铁的合金被膜。这种镀锌卷具有良好的涂料的密着性和焊接性。
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锌层厚度的评价
判断锌层厚度是否合格,分为检测和判定两个步骤,也即需要使用合适的检测方法结合产品标准的规定进行判断。
以国标牌号GB/T 2518 DX51D+Z为例:
检测锌层厚度的检测要符合《GB/T 1839-2008 钢产品镀锌层质量试验方法》的要求,使用称重法或荧光法测量。
称重法:取镀锌板测试样片,使用盐酸溶液去除锌层,对去除锌层前后的样片进行称重,差值就是被去除的锌层的重量。
荧光法:使用荧光X射线检测设备,对镀锌板锌层进行无损测量。
3.2.1 生产和加工环节
生产过程中的层间摩擦、钢带与设备的摩擦都可能会形成黑斑形貌,较端情况下会出现凹陷挫伤。
3.2.2 使用环节
使用环节出现的摩擦黑斑通常被称为零件拉毛,但在有些情况下,终端厂商会将轻微的拉毛也即黑斑归结为材料缺陷,从而引发异议索赔。
随着热轧工艺技术的发展,热轧产品质量不断提高,厚度逐渐减薄,采用热轧薄板为原料生产热轧镀锌板替代了原来传统的单张镀锌,不仅拓宽了热轧镀锌板的使用范围,而且也挤占了以冷轧板为基板的热镀锌板市场份额。在国际上,热轧镀锌板已经得到广泛的采用。
(1)正常锌花热镀锌板镀层 spangle coating
锌层在正常凝固过程中,锌晶粒自由长大成形的具有明显锌花形貌的镀层。
(2)小锌花热镀锌板镀层 minimized spangle coating
锌层在凝固过程中,锌晶粒被人为限制,形成尽可能细小的锌花镀层。
(3)无锌花热镀锌板镀层 spangle-free
通过调整镀液化学成分所得到的,不具有目视可见的锌花形貌,表面均匀一致的镀层。
(4)锌铁合金热镀锌板镀层 zinc-iron alloy coating
对通过镀锌槽液后的钢带进行热处理, 使整个镀层生成锌与铁的合金层, 这种镀层外观呈暗灰色,没有金属光泽,在剧烈成型过程中易于粉化,适用于除一般的清洗外,不用进一步处理即可直接涂漆的镀层。
(5)差厚镀层 differential coating
对镀锌钢板的两面,要求具有不同锌层重量的镀层。
造成以上问题的主要原因:
(1) 集中度不够
表面涂镀层技术的研究和开发,成果转化与产业化研究开发的力量,人、才、物过于分散,缺乏集科研开发、成果转化、工程化、产业化于一体的集成式的队伍和组织形式。单个研究单位在取得初步研究成果以后,既缺乏进行更深入的研究的力量也无力把工作延伸到生产实践。由于这种分散性、低水平、重复工作的现象较为普遍,既难以取得高水平的成果,也难以出现具有自主知识产权的成套技术与工艺。
(2) 缺乏近生产和生产条件下中试手段
现代表面涂镀层产品都是在现代大型高速连续生产机组上完成,机组设备数百件,高度自动化控制,要将实验室研究成果移植到现代大型的高速连续生产机组中,就必须经过近生产和生产条件下的中试阶段。这个中试阶段要在专门的中试实验机组上来完成,过于简陋、原始的小型试验机组所得包括实验工艺参数在内的结果与现代大型生产机组的相关性相差甚远。
加强成果的系统集成,促进成果的转化和应用,逐渐增加我国高性能热镀锌汽车板产品的自给率,推动我国这一领域技术的进步和发展。我国钢板连续热镀锌大型现代化机组基本是从美国、日、欧等不同国家引进,虽然其产品较为雷同,但生产技术却都有其特色,花力气消化各机组的特色高技术,并为己用,再行创新是表面涂镀层技术领域中一项意义重大的工作,此举将加速缩短我国与外国的差距,减少重复引进,实现高性能热镀锌钢板技术及装备科研成果的系统集成,实现成果转化和应用,把我们的技术推向世界。
按生产及加工方法,镀锌钢板可分为以下几类[1]:热浸镀锌钢板(俗称镀锌铁皮)、电镀锌钢板、单面或双面差厚镀锌钢板、合金复合镀锌钢板等,除上述几种外,还有彩色镀锌钢板(通俗地称为彩板)、印花涂装镀锌钢板、聚氯乙烯叠层镀锌钢板等。此外,按用途可分为一般用、屋顶用、建筑外侧板用、结构用、瓦垄板用、拉伸用和深拉伸用等镀锌钢板。
锌液中的锌渣是影响镀锌板表面质量的较重要的因素,在现代化生产线中,已用陶瓷内衬锅取代铁锌锅,用可移动或提升更换的双锌锅来替代镀液转换,用在线测量的探头(Al sensor)和相应的锌液成分控制系统可以严格地测定锌液中的铝和对应的铁含量,可以有效地减少锌渣对镀锌板表面质量的影响。
利用电磁移动场创造的磁流体动力学封闭(NHD)而设计的垂直型锌锅可取消原始锌锅中的部件,而取得高速、无锌渣、节能、提高锌层表面质量等优点[9]。本法的工作原理是:液态Zn(或Al、ZnAl)合金从锅底流出后进入MHD通道达一定深度时(此深度取决于金属液比重、液面高度、电流大小等因素),由于交流感应器产生的外部电磁移动场在锌液中产生感应电流,此电流与外部电磁场的相互作用而产生电磁力,它作用于金属流体使之向上移动。因而使锌液不能从锅底的开口出流出。当钢带从其底部通道进入锌锅时锌液在通道处始终处于一个位置,而锌锅内不需设任何钢结构件。
镀锌板是钢板为防止表面遭受腐蚀,所以在钢板表面涂以一层金属锌,从而延长其使用寿命。镀锌是一种经常采用的经济而有效的防腐方法,全世界锌产量的一半左右均用于此种工艺。
(2)热镀锌板应具有良好的外观,不得有对产品使用有害的缺陷,如无镀、孔洞、破裂以及浮渣、**过镀厚、擦伤、铬酸污垢、白锈等。国外标准对具体外观缺陷规定都不十分明确。订货时对一些具体缺陷应在合同上列明
热镀锌板镀锌层通过钝化处理,可减少潮温储运条件下产生折锈蚀(白锈) 。但这种化学处理的防腐蚀性能是有限的,而且,妨碍大多数涂料的附着性。这种处理一般不用在锌铁合金镀层,除光整表面外,作为常规,生产厂对其他类型的镀锌层均进行钝化处理。