鍍鋅工藝流程

、電鍍鋅概念電鍍鋅：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）、自動鍍和連續(xù)鍍（適合線材、帶材）。二、 電鍍鋅分類目前，國內(nèi)按電鍍?nèi)芤悍诸悾煞譃樗拇箢悾?氰化物鍍鋅由于（CN）屬劇毒，所以環(huán)境保護(hù)對電鍍鋅中使用氰化物提出了嚴(yán)格限制，不斷促進(jìn)減少氰化物和取代氰化物電鍍鋅鍍液體系的發(fā)展，要求使用低氰 （微氰）電鍍液。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。?鋅酸鹽鍍鋅此工藝是由氰化物鍍鋅演化而來的。目前國內(nèi)形成兩大派系，分別為： a）武漢材保所的“DPE系列；b）廣電所的“DE系列。兩者都屬于堿性添加劑的鋅酸鹽鍍鋅， PH值為12.5~13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。注意：產(chǎn)品出槽后一〉水洗一〉出光（硝酸+鹽酸）一〉水洗一〉鈍化一〉水洗一〉水洗一〉燙干一〉烘干一〉老化處理（烘箱內(nèi)80~90C。?氯化物鍍鋅此工藝在電鍍行業(yè)應(yīng)用比較廣泛，所占比例高達(dá) 40%鈍化后（蘭白）可以鋅代鉻（與鍍鉻相媲美），特別是在外加水溶性清漆后，外行人是很難辯認(rèn)出是鍍鋅還是鍍鉻的。此工藝適合于白色鈍化（蘭白，銀白）。?硫酸鹽鍍鋅此工藝適合于連續(xù)鍍（線材、帶材、簡單、粗大型零、部件 ），成本低廉。三、 電鍍鋅工藝電鍍鋅工藝流程以鍍鋅鐵合金為例，工藝流程如下：化學(xué)除油一熱水洗一水洗一電解除油一熱水洗一水洗一強腐蝕一水洗一電鍍鋅鐵合金一水洗一水洗一出光一鈍化一水洗一干燥。電鍍鋅鍍液配制鍍液的配制（以IL為例）：（1） 在鍍槽內(nèi)先加入1/3體積的純凈水；（2） 用1/3的純水溶解氫氧化鈉（溶解時會發(fā)熱，必須小心）；（3） 用少量的水將氧化鋅調(diào)成糊狀，然后加入較多的純水，充分?jǐn)嚢?。將攪拌好的氧化鋅慢慢加入到溶解好的氫氧化鈉溶液中，邊加邊攪拌，使其充分絡(luò)合后加入到鍍槽中；⑷當(dāng)鍍液溫度降至30~C以下后，加入85g的Baser，充分?jǐn)嚢?；?）將15mLBaseF溶解在15gBaseR中，然后將其混合物加入鍍槽；⑹加入4mL的H—0624，充分?jǐn)嚢?；加水至所配體積；(7)加入光亮劑ZF-105A、ZF-105B；充分?jǐn)嚢琛：谏g化工藝流程：水洗一出光一水洗一黑色鈍化一水洗一后處理一干燥。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的時間，鍍層中鐵含量高。氫氧化鈉的影響氫氧化鈉含量太高時，高溫操作容易燒焦；氫氧化鈉含量太低時，分散能力差。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，顏色偏橄欖色。光亮劑的影響ZF-IOOA太高，鍍層脆性大；太低，低電流區(qū)域無鍍層，鈍化顏色不均勻； ZF一100B太高，鍍層脆性大；太低，整個鍍層不亮。溫度的影響溫度太高，分散能力下降，鍍層中鐵含量高，耐蝕性降低，鈍化膜顏色不均勻，發(fā)花；溫度太低，高電流密度區(qū)燒焦，鍍層脆性大，沉積速度慢。陰極移動的影響必須采用陰極移動。移動太快，高電流密度區(qū)鍍層粗糙；太慢，可能產(chǎn)生氣流，局部無鍍層。' -.-I熱鍍鋅原理及工藝說明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。 近年來隨高壓輸電、交通、通訊事業(yè)迅速發(fā)展，對鋼鐵件防護(hù)要求越來越高，熱鍍鋅需求量也不斷增加。2熱鍍鋅層防護(hù)性能通常電鍍鋅層厚度5?15ym,而熱鍍鋅層一般在35ym以上，甚至高達(dá)200Amo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(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(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鋅作為陽極被溶解，鐵作為陰極受到保護(hù)。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面的純鋅層之間形成鐵-鋅合金的過程，工件表面在熱浸鍍時形成鐵-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，首先在界面上形成鋅與a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(dá)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 FeZn13,沉入熱鍍鋅鍋底，即為鋅渣。當(dāng)工件從浸鋅液中移出時表面形成純鋅層，為六方晶體。其含鐵量不大于 0.003%。4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⑴脫脂可采用化學(xué)去油或水基金屬脫脂清洗劑去油，達(dá)到工件完全被水浸潤為止。⑵酸洗精心整理可采用H2SO415%，硫脲0.1%,40?60C或用HCI20%,烏洛托品3?5g/L,20?40C進(jìn)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 ，同時加入抑霧劑抑制酸霧逸出。脫脂及酸洗處理不好都會造成鍍層附著力不好，鍍不上鋅或鋅層脫落。浸助鍍劑也稱溶劑，可保持在浸鍍前工件具有一定活性避免二次氧化，以增強鍍層與基體結(jié)合。NH4CI100-150g/L，ZnCI2150-180g/L，70?80C，1?2min。并加入一定量的防爆劑.烘干預(yù)熱為了防止工件在浸鍍時由于溫度急劇升高而變形，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80?140Co熱鍍鋅要控制好鋅液溫度、浸鍍時間及工件從鋅液中引出的速度。引出速度一般為1.5米/min。溫度過低，鋅液流動性差，鍍層厚且不均勻，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)量并且容易造成色差使表面顏色難看，鋅耗高。鋅層厚度取決于鋅液溫度，浸鋅時間，鋼材材質(zhì)和鋅液成份。一般廠家為了防止工件高溫變形及減少由于鐵損造成鋅渣， 都采用450?470C，0.5?1.5min。有些工廠對大工件及鑄鐵件采用較高溫度，但要避開鐵損高峰的溫度范圍。但我們建議在鋅液中添加有除鐵功能和降低共晶溫度的合金并且把鍍鋅溫度降低至 435-445C。整理鍍后對工件整理主要是去除表面余鋅及鋅瘤，用采用熱鍍鋅專用震動器來完成。⑺鈍化目的是提高工件表面抗大氣腐蝕性能，減少或延長白銹出現(xiàn)時間，保持鍍層具有良好的外觀。都用鉻酸鹽鈍化，如Na2Cr2O780?100g/L，硫酸3?4ml/L，但這種鈍化液嚴(yán)重影響環(huán)境，最好采用無鉻鈍化。冷卻一般用水冷，但溫度不可過低也不可過高，一般不低于 30C不高于70C，檢驗鍍層外觀光亮、細(xì)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(jìn)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 90?180。彎曲，應(yīng)無裂紋及鍍層脫落。也可用重錘敲擊檢驗，并且分批的做鹽霧試驗和硫酸銅浸蝕試驗。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)量，造成鍍層粗糙，產(chǎn)生鋅瘤。而且使熱鍍鋅成本大大升高。 通常每鍍1t工件耗鋅40?80kg，如果鋅灰鋅渣嚴(yán)重，其耗鋅量會高達(dá)100?140kg?？刂其\渣主要是控制好溫度，減少鋅液表面氧化而產(chǎn)生的浮渣，所以更要采用有除鐵功能和抗氧化功能的合金并且用熱傳導(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珠或玻璃球覆蓋，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，鋅渣中鋅含量可高達(dá)94%，這是熱鍍鋅成本高的關(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，其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?510C范圍，隨時間延長鐵損提高緩慢。因此，人們將 480?510C稱為惡性溶解區(qū)。在此溫度范圍內(nèi)鋅液對工件及鋅鍋浸蝕最為嚴(yán)重，超過560C鐵損又明顯增加，達(dá)到660C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(jìn)行。因此，施鍍目前多在 430?450C及540?600C兩個區(qū)域內(nèi)進(jìn)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：精心整理⑴施鍍及保溫要避開鐵的溶解高峰區(qū)，即不要在480510°C時進(jìn)行作業(yè)。⑵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， 硅含量高也能促使鋅液對鐵的腐蝕。目前多采用08F/XG08/WKS優(yōu)質(zhì)鋼板。，并含有能抑制鐵被浸蝕的元素鎳、鉻等。不可用普通碳素鋼，否則耗鋅量大，鋅鍋壽命短。也有人提出用碳化硅制作熔鋅槽，雖然可解決鐵損量，但造型工藝是