熱鍍鋅制造工藝

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熱鍍鋅和冷鍍鋅的原理：

熱鍍鋅是使熔融鋅金屬與鐵基體反應而產生合金層，從而使基體和鍍層二者相結合。它是將表面經清洗、 活化后的鋼鐵制品浸于熔融的鋅液中，通過鐵鋅之間的反應和擴散，在鋼鐵制品表面鍍覆附著性良好的鋅合金鍍層。

冷鍍鋅也叫電鍍鋅，是利用電解設備將管件經過除油、酸洗后放入成分為鋅鹽的溶液中，并連接電解設備的負極，在管件的對面放置鋅版，連接在電解設備的正極接通電源，利用電流從正極向負極的定向移動就會在管件上沉積一層鋅。

熱鍍鋅和冷鍍鋅對比：

熱鍍鋅的鍍層較厚，一般為40-270防腐能力較高，可實現防腐保護50年以上而不必修補。由于采用熱浸鍍鋅方式，所以鋼鐵制品只能全鍍。熱浸鋅的成本比施加其他保護涂層要低，但比冷鍍鋅貴（鍍鋅層厚度原因），原因很簡單，其他保護涂層如噴砂除銹刷油漆是勞動力密集的工序，反之熱浸鋅的工序高度機械化，可實現工廠化生產。

冷鍍鋅的鍍層較薄，一般為5-15微米，其防腐能力與防銹漆相當，故不能作為重要構件及有防腐年限要求的的工程防腐保護措施。冷鍍鋅可以只鍍一面，也可全鍍。

熱鍍鋅方矩管污染物排放更少一些，主要是酸洗工件的廢酸。冷鍍鋅的污染物主要包括酸洗工件的廢酸、電鍍廢液、廢鈍化液等，排放種類和數量都大大超過熱鍍鋅。

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經過對比，我們發現熱鍍鋅相比冷鍍鋅，鍍鋅層厚度相差幾倍到幾十倍，防腐能力完全不在同一量級。建筑設計中對結構或構造用鋼鐵制品均有設計使用年限要求，因此鋼鐵制品的防腐保護措施應選擇與設計使用年限匹配的方案，而熱鍍鋅防腐保護能夠滿足這項要求

鋅液中其他成分

鋅液中其他成分的量介紹

(1)鐵

熱鍍鋅一段時間后，鋼制件表面會出現鋅堆積和微小鋅渣顆粒，致使鍍層表面粗糙，光滑度也隨之下降。這種微小顆粒一般是Fe—Zn合金顆粒渣。

鋅液中鐵的來源一般有鋅鍋的腐蝕、制件的溶解、助鍍劑中的鐵離子及制件上的鐵鹽4方面。因此，為了獲得平整光滑的鍍層，必須嚴格控制鋅液中鐵含量，減少鐵離子的帶入，控制鋅液溫度，避免鋅液溫度的忽高忽低，降低鋅鍋的腐蝕速度等。一般鋅液中鐵含量應0.20%時，必須降溫靜置并打撈鋅渣。

(2)鋁

鋁是熱鍍鋅中最常用的添加元素。在鋅液中添加不同濃度的鋁可以獲得不同性質的鍍鋅層。

一般認為熱鍍鋅時，在鋅液中加入<1%(質量分數，下同)的鋁可以起到下列作用：①提高鍍層光亮性;②減少鋅液面的氧化;③抑制脆性Fe—Zn相的形成而獲得粘附性好的鍍層。而在實際生產中，鋅液中含有0.005%～0.020%Al就可以達到鍍層光亮的目的，并可減少鋅液表面的氧化和鋅灰的產生。

采用Zn—Al中間合金的添加方式m往往由于添加的中間合金的質量問題以及添加鋁和鋅鋁合金的方法不當或過快，導致鋅液中形成大量的鋁、鐵化合物，此鋅鋁鐵三元“面渣”或顆粒懸浮在鋅液表面而且十分粘稠，極易粘附在鋼鐵制件上，嚴重損害了鍍層質量，此時僅靠降溫撈渣是沒用的。

這種情況應立即停止添加合金，同時采取鋅液凈化措施，把鋁含量降下來，在情況不嚴重時可以考慮適當延長空冷時間，以防止鍍層表面急劇水冷后出現氣泡和皺紋。

(3)錫、鉛

一般情況下鋅錠中不含錫，僅有微量的鉛。近年來一些鋅合金供應商為了使鍍鋅溫度下降，并獲得白亮鍍層，在所謂的多元合金中加入錫、鉛。

在熱鍍鋼鐵制件時，鋅液面在430℃下鍍層表面會出現羽毛狀花斑和細小難看的白斑，含錫、鉛的合金添加量一旦達到0.5%時，就會出現鋅花，鋅灰明顯增多。

鉛和錫含量過高時在鍍鋅層冷卻過程中極易形成粗大的結晶和出現龜裂紋現象，影響鋅層的表面光滑度和耐腐蝕性能。

晶間腐蝕對雜質鉛最敏感，鉛量達到0.02%就會出現晶間腐蝕，在鍍層中沿晶界破裂而失去附著力，甚至表面會出現黃豆粒大小的氣泡。在應用鋅鋁合金或多元合金時要了解鉛、錫、鋁的含量，決定是否在鋅液中添加。

(4)鎳

在鋅液中添加鋅鎳合金可有效地降低鋅和鐵原子在ζ相中的擴散速度，因而可以控制浸鍍層厚度的增長，當鋅液中Ni含量為0.06%時，Ni含量可達0.8%，加入Ni后厚度增長明顯得到控制，因而可有效地控制浸鍍層厚度的增長，并能改善鋅液的流動性能。因此，使用鋅鎳合金進行熱浸鍍鋅的鍍層厚度更加均勻，表面更光亮，鋅花少。

總之，熱鍍鋅后帶鋼表面缺陷情況較復雜，產生的原因也較多，解決辦法是多方面的，需要做大量艱若細致的工作，使熱鍍技木提高一步。

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