CN103017520A - 一种镀锌锅及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的镀锌锅及其制作方法，在原热镀锌锅的内壁用奥氏体不锈钢板作内衬，喷丸处理并利用自加热方法在奥氏体不锈钢表面形成钝化膜。本发明的有益效果是：1.不改变现有热浸镀锌锅的结构，可以现场制作，制作工艺简单；2.可以用于纯锌热浸镀或者Zn-5%Al-Re合金的浸镀，在锌液温度不超过470℃时，由于该内衬具有较高的耐锌液熔蚀的能力，从而大大延长锌锅的使用寿命，并能减少锌渣的生成。
Description
技术领域
本发明涉及一种镀锌锅及其制作方法。
背景技术
目前我国大多数厂家的镀锌锅使用08F钢板（或05F）焊制而成，厚度一般为35－60mm。由于熔融的锌液对钢铁材料具有强烈的腐蚀性（或叫熔蚀），使锌锅很快减薄甚至泄漏，锌锅的使用寿命一般为3－5年。镀锌锅的腐蚀往往是不均匀腐蚀，焊缝附近是薄弱环节。
提高热浸镀合金中的铝含量，可以明显提高镀层的耐腐蚀性，但当锌液中的铝含量高时，因为铝的活性比锌高，会加速锌锅的熔蚀。因此，对于从事纯锌热浸镀生产的企业，由于无法解决锌锅快速熔蚀的问题，从而限制了具有较好耐腐蚀性能的Zn-Al合金的应用。
发明内容
为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种镀锌锅及其制作方法，它耐腐蚀性强，使用寿命长。
本发明是通过以下措施实现的：
本发明的一种镀锌锅，包括由钢板焊接成的锅体，所述锅体内壁上设置有一层奥氏体不锈钢板，所述奥氏体不锈钢板表面加热氧化有一层钝化膜。
上述奥氏体不锈钢板厚度大于4mm。
上述钝化膜的厚度为0.5~2μm 。
本发明镀锌锅的制作方法，包括以下步骤：
a.用钢板焊接成锅体，在锅体内壁上焊接一层奥氏体不锈钢板；
b.喷丸机利用石英玻璃丸对奥氏体不锈钢板表面进行喷丸处理；
c. 对喷丸处理后的奥氏体不锈钢板表面加热，生成钝化膜。
上述在步骤c中加热温度为640~730℃，加热时间为24~96小时。
上述钝化膜的厚度为0.5~2μm 。
上述奥氏体不锈钢板厚度大于4mm。
上述喷丸机的压缩空气压力为0.3~0.7MPa，所述石英玻璃丸为30~80目。
本发明的有益效果是：
1.不改变现有热浸镀锌锅的结构，可以现场制作，制作工艺简单；
2.可以用于纯锌热浸镀或者Zn-5%Al-Re合金的浸镀，在锌液温度不超过470℃时，由于该内衬具有较高的耐锌液熔蚀的能力，从而大大延长锌锅的使用寿命，并能减少锌渣的生成。
附图说明
图1 本发明的结构示意图。
其中：1锅体，2奥氏体不锈钢板，3钝化膜。
具体实施方式
实施例一：如图1所示，本发明的一种镀锌锅，包括由钢板焊接成的锅体1，锅体1内壁上设置有一层奥氏体不锈钢板2，也就是奥氏体不锈钢板2作为内衬。奥氏体不锈钢板2表面加热氧化有一层钝化膜3。奥氏体不锈钢板2厚度大于4mm。钝化膜3的厚度为0.5~2μm 。
本发明镀锌锅的制作方法，包括以下步骤：
a.用钢板焊接成锅体1，在锅体1内壁上焊接一层奥氏体不锈钢板2；
b.喷丸机利用石英玻璃丸对奥氏体不锈钢板2表面进行喷丸处理；
c. 对喷丸处理后的奥氏体不锈钢板2表面加热，生成钝化膜3。
在步骤c中加热温度为640~730℃，加热时间为24~96小时。喷丸机的压缩空气压力为0.3~0.7MPa，石英玻璃丸为30~80目。
以厚度为5mm的304L不锈钢板焊接的锅体1为例，使用焊接方法制作锌锅的奥氏体不锈钢板2内衬，经无损探伤合格后，在干燥的气氛中，使用0.5MPa压力和40目的石英玻璃丸进行喷丸处理，使用镀锌锅的加热热源对镀锌锅进行加热，使内衬板的温度控制在690±10℃，保温时间48h，在内衬板表面生成的钝化膜3的厚度约1.0μm。
其原理为：
奥氏体不锈钢，是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低。
奥氏体不锈钢板2在高铝含量的锌液中耐熔蚀性能优于08F钢板，但熔蚀速率仍大于30mm/年。铬在钢中的扩散主要通过晶界、亚晶界和位错等扩散通道进行，因此这些部位被称为铬的“快速扩散通道”。
喷丸在奥氏体不锈钢板2的表面产生大量塑性变形，引入高密度的位错和滑移带，在随后的加热过程中形成超细晶粒，为铬的扩散提供了更多的快速通道；表面的高能量状态也为铬的扩散提供了额外的驱动力。因此在所要求的自加热氧化温度，可使奥氏体不锈钢的表面生成富含铬的均匀、致密的钝化膜3，对于铬含量为18%左右的不锈钢(如304L不锈钢)，按照本发明中的喷丸及自加热氧化工艺，表面生成的钝化膜3中铬含量达60%以上。锌液或锌合金液对该钝化膜3的浸润性很低，因而该钝化膜3在热镀锌或锌铝合金时成为界面反应和扩散的屏障，从而获得高的抗熔蚀性能。
若不对奥氏体不锈钢板2进行喷丸处理而只进行自加热氧化处理，则在钢板表面生成致密度不高的钝化膜3，该钝化膜3易开裂和剥落，不能长时间保持高的抗熔蚀性能。
实施例二：
以厚度为6mm的316L不锈钢板焊接的锅体1为例，使用焊接方法制作锌锅的奥氏体不锈钢板2内衬，经无损探伤合格后，在干燥的气氛中，使用0.6MPa压力和60目的石英玻璃丸进行喷丸处理，使用镀锌锅的加热热源对镀锌锅进行加热，使内衬板的温度控制在680±10℃，保温时间48h，在内衬板表面生成的钝化膜3的厚度约1.1μm。
以上所述仅是本专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本专利的保护范围。
Claims (8)
1.一种镀锌锅，包括由钢板焊接成的锅体，其特征在于：所述锅体内壁上设置有一层奥氏体不锈钢板，所述奥氏体不锈钢板表面加热氧化有一层钝化膜。
2.根据权利要求1所述镀锌锅，其特征在于：所述奥氏体不锈钢板厚度大于4mm。
3.根据权利要求1所述镀锌锅，其特征在于：所述钝化膜的厚度为0.5~2μm 。
4.一种权利要求1所述镀锌锅的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.用钢板焊接成锅体，在锅体内壁上焊接一层奥氏体不锈钢板；
b.喷丸机利用石英玻璃丸对奥氏体不锈钢板表面进行喷丸处理；
c. 对喷丸处理后的奥氏体不锈钢板表面加热，生成钝化膜。
5.根据权利要求4所述镀锌锅的制作方法，其特征在于：在步骤c中加热温度为640~730℃，加热时间为24~96小时。
6.根据权利要求4所述镀锌锅的制作方法，其特征在于：所述钝化膜的厚度为0.5~2μm 。
7.根据权利要求4所述镀锌锅的制作方法，其特征在于：所述奥氏体不锈钢板厚度大于4mm。
8.根据权利要求4所述镀锌锅的制作方法，其特征在于：所述喷丸机的压缩空气压力为0.3~0.7MPa，所述 石英玻璃丸为30~80目。
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