提升速度
镀件从锌浴中提出时的提升速度,对镀层的外观及厚度均可能产生较大的影响。一般来说,对于大多数制件,适宜的提升速度大约是1.5m/min.但对于不同材质不同类型的制件,提升速度也应作相应调整。对于含硅量较低的非活性钢,在不影响生产效率的前提下,提升速率可以更低一些,这样可以将制件表面的锌液充分回流,所获得的镀件更平滑光亮,厚度更薄。对于含硅量较高的活性钢,需要较快地将镀件提出,但提升速度太快,镀件表面的锌液则来不及充分回 流至锌浴而凝结在镀件上,会形成毛刺、滴瘤和流痕,严重影响镀层表面质量并使锌耗增高。故镀锌时宜采用双速的电动起重机,若采用无级变速起吊的电动起重机则更佳。这样可以使制件快速浸入而慢速取出。对于较长制件,提升速度慢会导致较。长的操作时间,为了维持相当的生产量,须采用较快的速度。但制件取出速度一定要比锌在制件表面自由流动的速度慢些,以便得到均匀的纯锌层捞锌渣热浸镀锌的过程中,会不断形成锌渣。锌渣在静止的锌浴中会沉到锌锅底部,在制件浸锌操作时应尽量不要搅动它,以免将大量锌渣搅入锌浴中,使镀层中因黏附着锌渣而产生颗粒,影响镀件外观质量,使锌耗提高。不宜采用太浅的锌锅,以免在镀锌过程将锌渣搅起。应注意定期打捞锌渣,以免锌锅底部堆积过厚的锌渣层。一方面过厚的锌渣层容易在镀锌过程中被搅起;另一方面糊状的锌渣导热性差,过厚的锌渣层会使锌锅壁产生局部过热的现象,加速锌对铁的腐蚀,从而影响锌锅的使用寿命,严重时可能产生锌锅穿孔而漏锌。故必须用带孔的铲子或捞渣器定期从镀锌锅中清除掉积累钓锌渣,间隔时间可根据工厂的实际情况来定,一般在一周或半个月内捞渣一次。

实际应用中的产品举例说明如下:
基板选用:AZ(镀铝锌量g/m2;) G345A度 镀铝锌钢板(55%铝、43%锌与1.6%硅)
耐蚀数据:5%NaCL 35℃,1000Hrs,Field良好,Scribe No Blister 2mm以下
Q.U.V时:2000hrs,色差X.2,光保持率90%以上
以上数据表明,宝钢镀铝锌彩涂板(AZ,G345A,PVDF)非常适用于较端环境下的建筑或其他设施,较具耐蚀和耐气候性,且此种钢板各大钢厂均可保证20年以上的使用寿命。另外度钢板在国外已普遍使用,具有较好的经济性,也是国内的发展趋势。
以上可以看出镀铝锌70克单面镀层厚度大于镀锌100克,且铝锌合金特殊结构,提供了更好的耐久性。另外,在优越的耐久性前提,同等重量的情况下,1吨宝钢镀铝锌彩涂板的长度要大于镀锌彩涂板的长度,从而具备更好的经济性。

(1)碱溶液清洗法
碱性溶液之所以可以除去钢结构表面的油污是由于两种互不相容的物质(两种液体、液体与固体、液体与气体、固体与气体)相互接触时二者之间容易形成接口张力,接口张力越大,两者之间的接触面积越小。反之,如果能降低二者之间的接口张力,则两者之间的接触面积就会增大。当黏附油污的钢结构件浸入碱性溶液时就会出现两个接触接口:一是油污与钢结构件表面的接触接口,二是油污与碱性溶液的接触接口。在两个接口上都有一定的界面张力存在,但此时的接口张力与钢结构件在空气中时不同,在空气中气与油污的接口张力使得油污成为较平的油膜黏附于钢结构件的表面,如图3-2所示。当钢结构件浸入碱性清洗溶液中时,由于溶液中的离子和极性分子的作用力比空气中气体分子对油分子的作用力强,所以使油与溶液间的接口张力下降,二者之间的接触面积增大常用的钢结构热镀锌脱脂方法主要包括以下几种。
(1)碱溶液清洗法
碱性溶液之所以可以除去钢结构表面的油污是由于两种互不相容的物质(两种液体、液体与固体、液体与气体、固体与气体)相互接触时二者之间容易形成接口张力,接口张力越大,两者之间的接触面积越小。反之,如果能降低二者之间的接口张力,则两者之间的接触面积就会增大。当黏附油污的钢结构件浸入碱性溶液时就会出现两个接触接口:一是油污与钢结构件表面的接触接口,二是油污与碱性溶液的接触接口。在两个接口上都有一定的界面张力存在,但此时的接口张力与钢结构件在空气中时不同,在空气中气与油污的接口张力使得油污成为较平的油膜黏附于钢结构件的表面,如图3-2所示。当钢结构件浸入碱性清洗溶液中时,由于溶液中的离子和极性分子的作用力比空气中气体分子对油分子的作用力强,所以使油与溶液间的接口张力下降,二者之间的接触面积增大。通过清洗溶液的渗透、分散作用,油膜破裂形成很多小油珠。在溶液对流作用的机械撞击下,撕裂和脱离的油珠离开钢带表面。化学清洗溶液的成分含量,允许变化范围较宽,一般无严格要求。但在实际工作中,采用多种碱与适当的表面活性剂及其他化学药品的组合来获得有效的混合型金属清洗剂。清洗剂中常用的碱溶液见表3-3.D氢氧化钠(NaOH),对于金属清洗工艺来说是重要的碱,其具有如下性质:皂化脂肪和油,成为水溶性皂,与两性金属及其氧化物反应形成可溶性盐,将脂分解,破坏**物,并且能强有力地进行反应,在所有碱中,它具有高的电导率。但是氧氧化钠的润湿性和乳化作用较差,对铝、锌、锡、铅等金属有较强的腐蚀作用,铜及其合金也有一定的氧化和腐蚀作用。在氢氧化钠溶液中,清洗时所生成的肥皂难以溶解。因此,清洗溶液中氢氧化钠的含量,一般不**过100kg/m3,往往配合其他碱性物质一起使用。2碳酸钠(Na2CO3),碳酸钠溶液具有一定的碱性,对铅、锌、锡、铝等两性金属没有显著的腐蚀作用,碳酸钠吸收了空气中的二氧化碳后,能部分转变为碳酸氢钠,对溶液的pH值有良好的缓冲作用。磷酸三钠(Na2PO,.12H20),磷酸三钠除具有碳酸钠的优点外,其磷酸根还具有一定的乳化能力,磷酸三钠容易被从钢结构件表面洗净。@焦磷酸钠(Na4P2O,.10H20),焦磷酸钠除具有和磷酸三钠相似的清洗特点外,焦磷酸根能络合许多金属离子,使钢板表面容易被水洗净。5正硅酸钠(NaSiO4),正硅酸钠是较好的缓冲剂,当它与表面活性剂配合时,是所有强碱中佳的湿润剂、乳化剂和抗絮凝剂,正硅酸钠具有高pH值和高电导率,对钢板清洗剂化合物是较好的缓蚀剂,广泛用于钢铁清洗。但是,正硅酸钠残留在钢板表面较难洗净,经酸液侵蚀后,会变成不溶性的硅胺,对今后钢板与镀层的结合不利,因此应认真冲洗。6乳化剂。洗净剂及三乙醇胺油酸皂等都是乳化剂(表面活性剂),这类物质分子具有亲水基团和憎水(亲油)基团。在清洗过程中,乳化剂以其憎水基团吸附于油与溶液的界面,而将其亲水基团与水分子相结合,在乳化剂分子定向排列的作用下,油-溶液接口的表面张力大为降低,在溶液的对流和搅拌等作用下。油污就能脱离钢板表面,以微小油珠状态分散在溶液中。这时,表面活性剂的分子包围在小油珠表面,防止小油珠重新黏附在钢板上。由于热镀锌钢结构的尺寸一般较大,且油污较轻,所以在脱脂方式上宜选用成本较低的化学脱脂方法。碱溶液清洗法就是化学脱脂的一种,该方法主要适用于钢铁件的表面脱脂,如钢结构表面的可溶性油脂,深冲或轧制润滑油等,并对某些油漆、清漆和速干漆也具有一定的清洗作用。常用的碱性清洗液为100~150g/LNaOH溶液,这是一种强力清洗剂,可以除去大部分皂化油及非皂化油。碱清洗溶液通常使用温度为85℃,根据钢结构件表面的污染情况和性质,浸渍时间可以控制在1~20min之间,如果增加搅动,浸渍时间可以缩短。如果钢结构件表面油污较轻,也可以浸入60℃质量分数为0.5%~1.0%的普通表面活性剂中清洗。将钢结构制件悬挂在脱脂液中,让循环的碱性脱脂清洗液在钢结构件表面自由循环流动,反应产物将随脱脂液沉于清洗池的底部。脱脂液表面若有泡朱聚集时应及时清除,反应产物沉于清洗池底部形成的淤泥可以留到更换清洗液时清理。

由于制件及锌锅上的铁不断溶入锌中,使锌浴中铁含量增加,在450℃时铁在锌中的溶解度为0.03%,当铁含量**过该值时,便会生成FeZn1s金属间化合物沉入锅底形成锌渣。当锌浴中加入0.06%~0.10%的镍后,铁的溶解度将下降,这意味着加镍会促使一部分铁形成锌渣。为减少锌渣的形成,锌浴含铁量应尽量减小。锌渣由原先的Zn Fe二元合金相转变为Zn-Ni Fe三元合金相。锌浴加镍后锌灰的生成量会减少。@锌浴中镍的加入方式。由于镍的熔点大大**锌,锌浴中添加镍,往往需要首先转化成锌镍中间合金或采用镍粉直接合金化技术。、国际上曾采用的锌镍中间合金有Zn-2%Ni,Zn-0.5%Ni中间合金和Zn-0.24%Ni预合金。表36所列为几种常用的Zn-Ni合金及镍粉在热浸镀锌中的使用特性:镍元素加入锌浴中,镀层、锌渣中所带走的镍量均大于锌浴中的含镍量。当锌浴中的镍含量在0.055%~0.06%的范围内时,镀层中的含镍量比锌浴中更高:而锌渣中的镍含量为0.5%,比锌浴中高出10倍,若形成r:相浮渣、含镍量将更高;锌灰中的镍含量约为0.04%,略低于锌浴中。因此,要维持一定镍含量的锌浴,锌镍合金的实际加入量要高得多。这就涉及镍的有效利用率问题。早期有报道称当锌浴中刚加入Zn-2%Ni合金时,锌浴中的镍含量很快上升。但持续地添加后,镍的有效利用率(锌浴中的镍含量与添加量之比)降低得很快,仅为20%~30%.Zn-0.5%Ni和Zn-o.24%Ni预合金早是用于维持锌浴中较高镍含量(镍含量为0.08%~0.12%)而生产的,预合金的意思就是直接使用而不再与纯锌进行稀释。但后来由于锌浴中镍的使用量降低,Zn-0.5%Ni合金也就作为中间合金使用了。由于Zn-0.5%Ni合金中的d-NiZns金属间化合物相量较少且分布更均匀,故镍的有效利用率更高,有报道称可达到33%,但使用该合金的成本是Zn-2%Ni合金的2倍以上。Zn-0.24%Ni合金接近共晶成分,它的熔点低,可迅速溶解于锌浴中,但这种合金因使用成本过高而未被广泛采用。目前国外使用得较多的为Zn-0.5%Ni合金,而国内出于成本的考虑,使用得较多的仍为Zn-2%Ni合金。镍粉直接合金化是由加拿大TECKCominco公司研究开发的。采用该技术设备制作简单、成本低、操作方便,但在目前尚未取得广泛应用。
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