技术领域
[0001] 本
发明涉及化工镀层技术领域,具体为一种电力铁附件热镀锌工艺。
背景技术
[0002] 热镀锌也叫热浸锌和
热浸镀锌,主要用于各行业的金属镀层结构设施处理。将
钢件除锈后浸入500℃左右融化的锌液中,使钢构件表面附着锌层,从而起到防腐的目的。热镀锌是由较古老的热镀方法发展而来的,自从1836年法国把热镀锌应用于工业以来,已经有一百七十多年的历史了。近三十年来,伴随着
冷轧带钢的飞速发展,热镀锌工业得以大规模发展。
[0003] 热镀锌也称热浸镀锌,是钢铁构件浸入熔融的锌液中获得金属
覆盖层的一种方法。随高压输电、交通、通讯事业迅速发展,对钢铁件防护要求越来越高,热镀锌需求量也不断增加。通常
电镀锌层厚度5~15μm,而热镀锌层一般在35μm以上,甚至高达200μm。热镀锌覆盖能力好,镀层致密,无有机物夹杂。众所周知,锌的抗大气
腐蚀的机理有机械保护及电化学保护,在大气腐蚀条件下锌层表面有ZnO、Zn(OH)2及
碱式
碳酸锌保护膜,一定程度上减缓锌的腐蚀,这层保护膜(也称白锈)受到破坏又会形成新的膜层。当锌层破坏严重,危及到铁基体时,锌对基体产生电化学保护,锌与铁形成微
电池时锌作为
阳极被溶解,铁作为
阴极受到保护。显然热镀锌对基体金属铁的抗大气腐蚀能力优于电镀锌。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于从流程和处理液配方上改进
现有技术,提供一种电力铁附件热镀锌工艺。
[0005] 为达到上述目的,采用的技术方案为:一种电力铁附件热镀锌工艺,其步骤是:
1)、预处理:对铁附件
工件进行检查,对其进行
脱脂和清洗,去油、
去污;
2)、
酸洗:预处理后的铁附件,先用
硫酸、
磷酸、双
氧水和
表面活性剂进行第一次酸洗,再用
盐酸、硫酸、双氧水和缓蚀剂进行第二次酸洗,最后用清水进行冲洗;
3)、
溶剂处理:将酸洗后的铁附件立即用
氯化铵、氯化锌、甘油和润湿剂,在15-30℃浸泡处理200-300秒;
4)、烘干:将溶剂处理后的铁附件进行表面水分烘干处理;
5)、热浸镀锌:将烘干后的铁附件浸入
熔化锌水中进行热浸镀锌处理,所述锌水中含锌
50-80%、
铝7-12%、镁3-5%、
锡2-5%和氯化锌铵1-5%,
温度为438-463℃,时间40-65秒;
6)、冷却:将热浸镀锌后的铁附件先用吹气冷却,再进行水冷却;
7)、
钝化:将冷却后的铁附件进行低铬白色钝化处理;
8)、
包装:钝化后的铁附件经包装后即为成品。
[0006] 上述步骤2)中,首先用硫酸10-15%、磷酸2-5%、双氧水5-8%和表面活性剂0.3-0.8%,温度45-55℃,时间40-60秒,进行第一次酸洗;再用盐酸8-15%、双氧水5-8%和缓蚀剂
0.5-0.8%,温度18-35℃,时间40-60秒,进行第二次酸洗。
[0007] 上述步骤2)中,表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚和十二烷基硫酸钠。
[0008] 上述步骤2)中,缓蚀剂为硫脲及衍
生物。
[0009] 进一步,上述步骤5)中锌水中含锌68-73%、铝8-11%、镁4-5%、锡3-4%和氯化锌铵2-3%,温度为445-455℃,时间55-60秒。
[0010] 采用上述方案的有益效果为:这种电力铁附件热镀锌工艺采用两步酸洗,结合硫酸酸洗经济性和盐酸酸洗的性能优越性,采用表面活性剂和缓蚀剂保护铁基表面和增强酸洗效果,采用多种
合金的热浸镀锌液增强锌合金镀层的结合度、机械性能和抗腐蚀性能,镀层经过低铬白钝处理,具有较好的镀层光泽度和抗氧化性,其制备的电力铁附件产品外观
银白美观,寿命长,适应各种恶劣天气。
具体实施方式
[0011] 下面结合
实施例进一步介绍本发明,但本发明不仅限于下述实施例,可以预见本领域技术人员在结合现有技术的情况下,实施情况可能产生种种变化。
[0012] 一种电力铁附件热镀锌工艺,其步骤是:一、预处理:对铁附件工件进行检查,对其进行脱脂和清洗,去油、去污。工件的外表面不得粘有油污,特别是
沥青油调合漆等油污,否则会造成不合格镀锌产品。工件在镀锌前要矫直,消除工件的内
应力,工件外表面不能凹凸不平,否则酸洗将浪费大量酸液,工件在镀锌操作运输过程中不能使其
变形和弯曲。工件上不能有标识物等贴在其内、外壁上。
[0013] 二、酸洗:预处理后的铁附件,先用硫酸、磷酸、双氧水和表面活性剂进行第一次酸洗,再用盐酸、硫酸、双氧水和缓蚀剂进行第二次酸洗,最后用清水进行冲洗。
[0014] 盐酸酸洗在室温下方便操作、对铁表面浸蚀较小、制品工件表面光亮、钢吸收的氢少、表面铁盐易于洗掉,但是废酸利用难度大、价格较高、析出窒息性气体、酸洗溶液利用效率低。硫酸酸洗价格低廉、废酸再利用工艺简单、可用提高温度的方法更好的提高效率,但是容易导致钢铁工件的铁基体“过腐蚀”,增加“氢脆”的可能性、需要进行加热操作、铁盐不易彻底洗掉、浓硫酸容易引起人身伤害。盐酸主要是靠溶解作用,硫酸则主要是靠机械剥离作用。盐酸酸洗的表面
质量高,残存的铁盐易溶于水,铁盐及残渣更容易用水洗的方式去除,这是硫酸酸洗所不具备的。因此先采用经济性好的硫酸酸洗,再采用酸洗效果好的盐酸再次酸洗,结合两者的优点,避免其各种的工艺缺点。
[0015] 工件的欠酸洗的主要原因:(1)工件在进料时要严格检查,要做到不合格工件不投入酸洗;(2)工件在振动时不认真操作;(3)酸洗时间及酸含量不足。工件
过酸洗的主要原因:(1)酸含量过高;(2)酸洗时间过长。酸洗后检查工件外表面是否光滑、有无残留氧化铁皮、有无油垢污染工件表面。
[0016] 工件的水洗要在流动的清水槽中进行,水洗时要将工件全部浸在水中,把酸洗吊带放松,起落三到四次。水洗后,要将工件内的水控净,尽快进行溶剂处理,以防止工件氧化。清洗水铁盐含量标准不得超标,无其他杂物,保持干净透明。在洗管时,严禁操作人员跨越酸洗槽,防止滑倒或掉入酸槽伤人。
[0017] 三、溶剂处理:将酸洗后的铁附件立即用氯化铵、氯化锌、甘油和润湿剂,在15-30℃浸泡处理200-300秒。工件进入溶剂槽内,把吊带放松到工件全部浸入溶剂内,不允许工件表面露出溶剂表面。等工件两端不冒气泡为止,再吊起工件的一侧上下振动,吊起工件控净溶剂后进入烘干台架。工件在溶剂处理过程中工件的倾斜
角度不大于15°。溶剂温度:常温 保持溶剂干净。溶剂处理后的工件,不要粘上其它脏物,不要淋上水,放入烘干台架摆平;放到烘干台架上的工件,不允许人到工件上面去踏,如必须上去,双脚必须涂上氯化铵后再到管上去作业。
[0018] 四、烘干:将溶剂处理后的铁附件进行表面水分烘干处理。溶剂处理合格后的工件放在烘干受料台架上,将工件齐头一侧放在锌锅前侧和第二个磁力辊前侧成直角摆平;弯度较大的管放在后面或者矫直后放在受料架上。烘干炕主要作用是把工件表面的水份烘干,另一方面是提升工件本身的温度,防止溅锌伤人,也不带走锌锅内的
热能,促使锌铁合金层的加快生成。烘干炕温度为95℃~195℃,工件的干燥时间为4~8分钟,也可根据工件的规格、壁厚不同掌握烘干温度;干燥工要随时检查工件的干燥程度,防止时间不足进入锌液中溅锌伤人;烘干时不要超温,防止把溶剂烘焦。
[0019] 五、热浸镀锌:将烘干后的铁附件浸入熔化锌水中进行热浸镀锌处理,所述锌水中含锌50-80%、铝7-12%、镁3-5%、锡2-5%和氯化锌铵1-5%,温度为438-463℃,时间40-65秒。
[0020] 工件的热镀锌采用齿盘全浸式半自动镀锌方式拨入、压下、螺旋、拔出、提升的机械原理,完成热镀锌过程。工艺参数控制:锌液温度应控制在438-463℃之间,浸锌时间应控制在40-65秒之间,锌锭使用应为国标Zn0-3锌锭。向锌锅内加锌时,锌锭要先预热,加锌时决不允许一
捆捆加锌,加锌每次最多不多于五
块,应将锌锭纵向贴向锌锅壁面缓缓划下,以免冲击损坏锌锅和溅出大量锌伤人;锌液内严禁铁类物质掉入,以防产生大量锌渣。熔锌时应缓慢加热,不可烧急火,否则会有损镀锌锅的寿命,而且有大量的锌
蒸汽挥发出来。要定时清出锌液表面的锌灰。炉前地面上的锌块、碎锌、镀锌时带出的锌、工件流到外面的锌要随时回收回锅,以减少锌锅的
热损失。
[0021] 六、冷却:将热浸镀锌后的铁附件先用吹气冷却,再进行水冷却。
[0022] 镀锌件提出后,采用磁力辊道把镀锌管引出,引出机的转数不要太快,让锌在内吹前流净。先用压缩空气进行外吹进行外吹,温度70-90℃以上,压力0.2-0.4Mpa ,再进行蒸汽内吹,内吹压力为0.4-1.0Mpa ,内吹后的镀锌管内表面必须光滑。完成内吹及
下管动作把热镀锌管移进
冷却水槽。
[0023] 七、钝化:将冷却后的铁附件进行低铬白色钝化处理。钝化液含三价铬1-5 g/L,
钛酸盐8-15 g/L,
硝酸10 ml/L,硫酸15 ml/L,硫酸钠2-3 g/L和水。对工件进行钝化处理,以防止在其表面产生腐蚀产物白锈。钝化方式采用喷淋钝化液,后续采用压缩冷气抹拭,吹掉工件表面的附液并使涂层均匀。通过调整气压大小调整涂层的厚度,决不能有多余液珠附在锌管表面上。
[0024] 八、包装:钝化后的铁附件经滚标、滚杠、包装后即为成品。
[0025] 进一步,上述步骤2)中,首先用硫酸10-15%、磷酸2-5%、双氧水5-8%和表面活性剂0.3-0.8%,温度45-55℃,时间40-60秒,进行第一次酸洗;再用盐酸8-15%、双氧水5-8%和缓蚀剂0.5-0.8%,温度18-35℃,时间40-60秒,进行第二次酸洗。上述步骤2)中,表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚和十二烷基硫酸钠。上述步骤2)中,缓蚀剂为硫脲及衍生物。进一步,上述步骤5)中锌水中含锌68-73%、铝8-11%、镁4-5%、锡3-4%和氯化锌铵2-3%,温度为445-455℃,时间55-60秒。