鍍鋅理論知識(shí).doc

.電鍍鋅關(guān)鍵詞：鍍鋅,電鍍鋅,冷鍍鋅在盛有鍍鋅液的鍍槽中，經(jīng)過清理和特殊預(yù)處理的待鍍件作為陰極，用鍍覆金屬制成陽極，兩極分別與直流電源的正極和負(fù)極聯(lián)接。鍍鋅液由含有鍍覆金屬的化合物、導(dǎo)電的鹽類、緩沖劑、pH調(diào)節(jié)劑和添加劑等的水溶液組成。通電后，鍍鋅液中的金屬離子，在電位差的作用下移動(dòng)到陰極上形成鍍層。陽極的金屬形成金屬離子進(jìn)入鍍鋅液，以保持被鍍覆的金屬離子的濃度1。在有些情況下，如鍍鉻，是采用鉛、鉛銻合金制成的不溶性陽極，它只起傳遞電子、導(dǎo)通電流的作用。電解液中的鉻離子濃度，需依靠定期地向鍍液中加入鉻化合物來維持。鍍鋅時(shí)，陽極材料的質(zhì)量、鍍鋅液的成分、溫度、電流密度、通電時(shí)間、攪拌強(qiáng)度、析出的雜質(zhì)、電源波形等都會(huì)影響鍍層的質(zhì)量，需要適時(shí)進(jìn)行控制。 一、電鍍鋅概述電鍍鋅也叫冷鍍鋅，就是利用電解原理，在制件表面形成均勻、致密、結(jié)合良好的鋅鍍層的過程。與其他金屬相比，鋅是相對(duì)便宜而又易鍍覆的一種金屬，屬低值防蝕電鍍層，被廣泛用于保護(hù)鋼鐵件，特別是防止空氣氧化腐蝕，并用于裝飾。二、電鍍鋅的分類目前,國(guó)內(nèi)按電鍍?nèi)芤悍诸? 電鍍鋅可分為四大類:1氰化物鍍鋅采用此工藝電鍍后,產(chǎn)品質(zhì)量好,特別是彩鍍,經(jīng)鈍化后色彩保持好。2鋅酸鹽鍍鋅:3氯化物鍍鋅4硫酸鹽鍍鋅三、電鍍鋅的三大環(huán)節(jié)1電鍍前處理電鍍前處理,是進(jìn)行電鍍的基礎(chǔ),也是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵.電鍍前未將被鍍覆基體處理到規(guī)定的要求,即使有良好的電鍍?nèi)芤?適當(dāng)?shù)碾婂儏?shù)和很好的調(diào)控電鍍參數(shù)的設(shè)備以及技術(shù)高超的人員,也不可能獲得符合質(zhì)量要求的電鍍層.電鍍前不僅要除去基體金屬上存在的油脂和影響鍍層附著力和其它質(zhì)量要求的外來物,也要除去其表面氧化物,使其表面具有規(guī)定的清潔度和一定的活度,以保證鍍層與基體牢固結(jié)合,有時(shí)根據(jù)所要求的電鍍層的外觀,還要進(jìn)行一些其它特殊的電鍍前處理.2電鍍過程控制電鍍鋅金屬或構(gòu)件的使用條件和使用壽命與電鍍層厚度有著密切的關(guān)系.使用條件越嚴(yán)格和使用壽命越長(zhǎng),所要求的電鍍鋅層應(yīng)越厚.不同的產(chǎn)品,要根據(jù)使用的具體環(huán)境(溫度、濕度、降雨、大氣成分等)確定預(yù)期的使用壽命的電鍍層厚度,盲目的加厚會(huì)造成各種浪費(fèi).但如果厚度不足,又會(huì)達(dá)不到預(yù)期的使用壽命要求不同的生產(chǎn)廠家,依據(jù)自己設(shè)備狀況,在確定鍍種的情況下,首先要編制一套較完整合理的工藝流程,明確電鍍參數(shù),控制電鍍液濃度,進(jìn)行規(guī)范操作.3鍍后處理為使鍍件增強(qiáng)防護(hù)性能、裝飾性及其他特殊目的而進(jìn)行的（鈍化、熱熔、封閉和除氫等）電鍍后置處理.鍍鋅后,一般要進(jìn)行鉻酸鹽鈍化,或其它轉(zhuǎn)化處理,形成相應(yīng)類型的轉(zhuǎn)化膜.是保證鍍后質(zhì)量的關(guān)鍵工序之一.鈍化后最好還應(yīng)進(jìn)行老化處理(烘箱內(nèi)7080oC).鈍化可分為以下幾種形式:彩鈍:適用于鋅酸鹽鍍鋅,鈍化后零件表面為紅、綠色,略帶黃(Cr+6紅色,Cr+3綠色),不能出現(xiàn)紫色(出現(xiàn)后說明鈍化膜層疏松),最簡(jiǎn)單的方法是用手指在零件表面往復(fù)磨擦幾次,不能有變(掉)色現(xiàn)象.蘭白鈍:由于鈍化液中的氟化物隨時(shí)間加長(zhǎng)而逐漸下降,因此,零件表面蘭色就會(huì)逐漸變淺,同一個(gè)班生產(chǎn)的工件色澤保持不好.所以鈍化過程中要嚴(yán)控,并注意厚度.銀白鈍:不隨時(shí)間變化而變化,色澤保持一致性好.一、鍍鋅概述鋅易溶于酸，也能溶于堿，故稱它為兩性金屬。鋅的標(biāo)準(zhǔn)電極電位比鋼鐵負(fù)。若基體是鋼鐵，鍍層破損或遭腐蝕生成Fe-Zn原電池時(shí)，鋅鍍層屬于陽極性鍍層，鋅犧牲溶解，保護(hù)了鋼鐵。因此鋼鐵上的鍍鋅層不是單純的機(jī)械保護(hù)作用，而是通過電化學(xué)作用保護(hù)基體免遭腐蝕，即使鋅層不完整也會(huì)起到這個(gè)作用。更何況鋅層的耐蝕性很大程度上決定于鍍層上鈍化膜的耐蝕性，鈍化了的鋅鍍層其耐蝕性一般大約可提高820倍。由于鍍鋅光亮劑的進(jìn)步和不同顏色高耐蝕鈍化工藝的開發(fā)應(yīng)用，鋅鍍層的外觀得到了顯著的改善，同時(shí)具有防護(hù)性和裝飾性。昔日傳統(tǒng)認(rèn)為鍍鋅僅是鋼鐵基體的一種防護(hù)鍍層，今日更應(yīng)是鋼鐵的防護(hù)裝飾性鍍層。由于我國(guó)鋅資源比較豐富，鍍鋅又是一種價(jià)廉、能防銹，又能裝飾的高性價(jià)比鍍種，因而在汽車、機(jī)械、電子、船舶、儀表、輕工等工業(yè)部門得到廣泛的應(yīng)用。如機(jī)械零件、低壓電器、高壓開關(guān)、緊固連接件、鋼鐵結(jié)構(gòu)件、建筑五金、農(nóng)業(yè)機(jī)械、輕工產(chǎn)品等都離不開鍍鋅鈍化制品。二、鍍鋅的原理1、鍍鋅的化學(xué)原理在盛有鍍鋅液的鍍槽中，經(jīng)過清理和特殊預(yù)處理的待鍍件作為陰極，用鍍覆金屬制成陽極，兩極分別與直流電源的正極和負(fù)極聯(lián)接。鍍鋅液由含有鍍覆金屬的化合物、導(dǎo)電的鹽類、緩沖劑、pH調(diào)節(jié)劑和添加劑等的水溶液組成。通電后，鍍鋅液中的金屬離子，在電位差的作用下移動(dòng)到陰極上形成鍍層。陽極的金屬形成金屬離子進(jìn)入鍍鋅液，以保持被鍍覆的金屬離子的濃度。鍍鋅時(shí)，陽極材料的質(zhì)量、鍍鋅液的成分、溫度、電流密度、通電時(shí)間、攪拌強(qiáng)度、析出的雜質(zhì)、電源波形等都會(huì)影響鍍層的質(zhì)量，需要適時(shí)進(jìn)行控制。2、鍍鋅的工藝原理在裝有鍍件、玻璃球、鋅粉、水和促進(jìn)劑的旋轉(zhuǎn)滾桶內(nèi)，作為沖擊介質(zhì)的玻璃球隨著滾桶轉(zhuǎn)動(dòng)，與鍍件表面發(fā)生摩擦和錘擊產(chǎn)生機(jī)械物理能量，在化學(xué)促進(jìn)劑的作用下，將鍍涂的鋅粉“冷焊”到鍍件表面上，形成光滑、均勻和細(xì)致的具有一定厚度的鍍層。三、鍍鋅的方式1、熱鍍鋅熱鍍鋅也叫熱浸鍍鋅和熱浸鋅，是一種有效的金屬防腐方式，主要用于各行業(yè)的金屬結(jié)構(gòu)設(shè)施上。是將除銹后的鋼件浸入500左右融化的鋅液中，使鋼構(gòu)件表面附著鋅層，從而起到防腐的目的。2、冷鍍鋅冷鍍鋅也叫電鍍鋅，是利用電解設(shè)備將管件經(jīng)過除油、酸洗、后放入成分為鋅鹽的溶液中，并連接電解設(shè)備的負(fù)極，在管件的對(duì)面放置鋅版，連接在電解設(shè)備的正極接通電源，利用電流從正極向負(fù)極的定向移動(dòng)就會(huì)在管件上沉積一層鋅，冷鍍管件是先加工后鍍鋅。四、鍍鋅工藝的種類及其優(yōu)缺點(diǎn)1、鍍鋅工藝的種類按鍍鋅溶液的不同可將鍍鋅工藝分為三類：(1)氰化鍍鋅：分高氰鍍鋅、中氰鍍鋅、低氰鍍鋅；(2)酸性鍍鋅：硫酸鹽鍍鋅、弱酸性氯化鉀鍍鋅、氨三乙酸氯化銨鍍鋅；(3)堿性無氰鋅酸鹽鍍鋅。2、各種鍍鋅工藝的優(yōu)缺點(diǎn)(1)氰化鍍鋅優(yōu)點(diǎn)：鍍層結(jié)晶細(xì)致，鍍液的分散能力和覆蓋能力較好，對(duì)鋼鐵設(shè)備無腐蝕作用。缺點(diǎn)：鍍液含有劇毒氰化物，排放的廢水和廢氣對(duì)環(huán)境有危害。(2)硫酸鹽鍍鋅優(yōu)點(diǎn)：成本低，鍍液穩(wěn)定，電流效率高，允許的陰極電流密度上限值很高，沉積速度快。缺點(diǎn)：均鍍能力和深鍍能力較差，鍍層結(jié)晶較粗，只適用于鍍外形簡(jiǎn)單的零件。鍍液對(duì)鋼鐵設(shè)備有腐蝕作用。(3)弱酸性氯化鉀鍍鋅優(yōu)點(diǎn)：無氰，鍍液成分簡(jiǎn)單、穩(wěn)定，投產(chǎn)成本不高，電流效率高，節(jié)約電能，沉積速度快，生產(chǎn)效率高，適用于鑄鐵零件、高碳鋼零件鍍鋅。鍍層光亮、細(xì)致，整平性好。缺點(diǎn)：鍍液對(duì)鋼鐵設(shè)備有腐蝕作用。如果后處理不好，彩色鈍化膜的抗鹽霧性能比堿性鍍鋅差。(4)氨三乙酸氯化銨鍍鋅優(yōu)點(diǎn)：由于氨三乙酸對(duì)鋅的絡(luò)合能力較強(qiáng)，顯著增加了鋅沉積時(shí)的陰極極化作用，鍍液的分散能力和覆蓋能力較好，鍍層比較光亮。缺點(diǎn)：鍍液對(duì)鋼鐵設(shè)備有腐蝕嚴(yán)重。(5)堿性鋅酸鹽鍍鋅優(yōu)點(diǎn)：無氰，對(duì)鋼鐵設(shè)備無腐蝕，鈍化膜在濕熱的大氣中不容易變色發(fā)黑。缺點(diǎn)：在鍍層的結(jié)合力和脆性方面于氰化鍍鋅相比有一定的差距。熱鍍鋅關(guān)鍵詞：鍍鋅,熱鍍鋅,熱浸鋅,熱浸鍍鋅一、熱鍍鋅概述熱鍍鋅也叫熱浸鋅和熱浸鍍鋅，是一種有效的金屬防腐方式，主要用于各行業(yè)的金屬結(jié)構(gòu)設(shè)施上。是將除銹后的鋼件浸入500左右融化的鋅液中，使鋼構(gòu)件表面附著鋅層，從而起到防腐的目的。現(xiàn)在鋼板的表面鍍鋅主要采用的方法是熱鍍鋅。熱鍍鋅是由較古老的熱鍍方法發(fā)展而來，自從1836年法國(guó)把熱鍍鋅應(yīng)用于工業(yè)以來，已經(jīng)有170年的歷史了。然而近30年來，伴隨冷軋帶鋼的飛速發(fā)展，熱鍍鋅工業(yè)得到了大規(guī)模發(fā)展。鍍鋅板中的熱鍍鋅板生產(chǎn)工藝流程主要包括：原板準(zhǔn)備鍍前處理熱浸鍍鍍后處理成品檢驗(yàn)等。按照習(xí)慣往往根據(jù)鍍前處理方法的不同把熱鍍鋅工藝分為線外退火和線內(nèi)退火兩大類。二、熱鍍鋅工藝1、線外退火線外退火就是熱軋或冷軋鋼板進(jìn)入熱鍍鋅作業(yè)線之前，首先在抽底式退火爐或罩式退火爐中進(jìn)行再結(jié)晶退火，這樣，鍍鋅線就不存在退火工序了。鋼板在熱鍍鋅之前必須保持一個(gè)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(jīng)退火的表面氧化鐵皮清除，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(jìn)行保護(hù)，從而防止鋼板再被氧化。（1）濕法熱鍍鋅（2）單張鋼板（3）惠林法熱2、線內(nèi)退火線內(nèi)退火就是由冷軋或熱軋車間直接提供帶卷作為熱鍍鋅的原板，在熱鍍鋅作業(yè)線內(nèi)進(jìn)行氣體保護(hù)再結(jié)晶退火。屬于這個(gè)類行業(yè)的熱鍍鋅方法包括：森吉米爾法、改良森吉米爾法、美鋼聯(lián)法（同日本川崎法）、賽拉斯法、莎倫法。電鍍鋅：就是利用電解，在制件表面形成均勻、致密、結(jié)合良好的金屬或合金沉積層的過程。 與其他金屬相比，鋅是相對(duì)便宜而又易鍍覆的一種金屬，屬低值防蝕電鍍層，被廣泛用于保護(hù)鋼鐵件，特別是防止大氣腐蝕，并用于裝飾。鍍覆技術(shù)包括槽鍍(或掛鍍)、滾鍍（適合小零件）、自動(dòng)鍍和連續(xù)鍍（適合線材、帶材）。 二、電鍍鋅分類目前，國(guó)內(nèi)按電鍍?nèi)芤悍诸?，可分為四大類?1氰化物鍍鋅 2鋅酸鹽鍍鋅 采用此工藝，鍍層晶格結(jié)構(gòu)為柱狀，耐腐蝕性好，適合彩色鍍鋅。 3氯化物鍍鋅 4硫酸鹽鍍鋅 三、電鍍鋅工藝1.電鍍鋅工藝流程以鍍鋅鐵合金為例，工藝流程如下： 化學(xué)除油熱水洗水洗電解除油熱水洗水洗強(qiáng)腐蝕水洗電鍍鋅鐵合金水洗水洗出光鈍化水洗干燥。 3.電鍍鋅影響因素(1)鋅含量的影響 鋅含量太高，光亮范圍窄，容易獲得厚的鍍層，鍍層中鐵含量降低；鋅含量太低，光亮范圍寬，要達(dá)到所需的厚度需要較長(zhǎng)的時(shí)間，鍍層中鐵含量高。 (2)氫氧化鈉的影響 氫氧化鈉含量太高時(shí)，高溫操作容易燒焦；氫氧化鈉含量太低時(shí)，分散能力差。 (3)鐵含量的影響 鐵含量太高，鍍層中鐵含量高，鈍化膜不亮；鐵含量太低，鍍層中鐵含量低，耐蝕性降低，顏色