CN1049016C - 镀锌喷塑双层卷焊管的生产工艺、设备及产品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属材料的镀覆工艺，及所用的设备和所制成的产品。采用成卷的双层卷焊管为原材料，该生产工艺包括有开卷、镀锌、喷涂聚氟乙烯塑料、烘干、卷取过程。镀锌工艺为热浸镀锌工艺，该热浸镀锌工艺包括有冷浸助焊剂、热浸镀锌、镀层厚度控制、冷却步骤。助焊剂是由氯化锌、氯化铵用水稀释而制成。采用耐热弹簧钢丝圈、热气刀、石棉绳缠绕圈控制镀锌层的厚度。所制成的双层卷焊管上形成有合金层。该工艺方法简单、易行、成本低，适合于我国国情。

Description

镀锌喷塑双层卷焊管的生产工艺、设备及产品

本发明涉及一种金属材料的镀覆工艺，及所用的设备和所制成的产品。

汽车行业所用的双层卷焊管的表面需采取防腐措施，即在双层卷焊管的表面进行涂镀处理。目前国内外生产的中高级轿车所用的双层卷焊管主要是镀锌喷塑双层卷焊管，即在双层卷焊管的表面先镀锌、后喷涂塑料，该镀锌喷塑双层卷焊管在防腐蚀性能(主要指抗盐雾腐蚀性能)上是铅锡双层卷焊管的5倍以上。目前国外及国内引进的生产镀锌喷塑双层卷焊管的镀锌工艺是采用电镀锌方案，国外及国内引进镀锌喷塑双层焊管生产工艺，无论是从工艺过程还是从工艺控制上来看，其方法复杂，并且设备投资大，在我国推广还有一定的困难。而在“热浸镀”(化工出版社出版)一书中记载了关于钢管的热浸镀锌工艺，该工艺是采用氯化锌和氯化铵水溶液作为溶剂进行热浸镀锌，热镀锌温度为450-460℃，由于是对钢管仅进行热浸镀锌，在对镀锌层的控制上并未提出具体技术要求，只是在镀后处理过程中，采用吹锌、冷却、钝化等一般处理，因此，还不能简单地将热浸镀锌工艺应用在传统的生产镀锌喷塑双层卷焊管的镀锌工艺中去。

本发明的目的是实现一种镀锌喷塑双层卷焊管的生产工艺、及其所用的设备、所制成的产品，该生产工艺方法简单、容易控制产品的质量，所用的设备投资少，因此易于推广，并且所制成的产品质量好，其防腐蚀性能是普通铅锡双层卷焊管的5倍以上。

本发明的要点是，镀锌喷塑双层焊管的生产工艺包括有开卷、镀锌、喷涂聚氟乙烯塑料、烘干、卷取过程。该镀锌工艺采用热浸镀锌工艺，该工艺方法简单，容易控制产品的质量。所用的热浸镀锌设备为镀锌加热炉、镀层厚度控制设备，设备简单、投资少、易于推广。所生产的镀锌喷塑双层卷焊管在防腐蚀性能和附着力方面要比电镀锌所生产的镀锌喷塑双层卷焊管的性能优越。

下面结合附图进行详细说明。

图1为镀锌喷塑双层卷焊管的生产工艺图

图2为前镀锌后喷塑的分成两部分的生产工艺图。

图3为镀锌喷塑双层卷焊管的生产线设备分布图

图4为前镀锌后喷塑的分成两部分的生产线设备分布图

图5为双层卷焊管进行热浸镀锌的示意图

图6为镀层厚度控制设备图

如图1、图3所示，这种镀锌喷塑双层卷焊管的生产工艺，采用成卷的双层卷焊管为原材料，该生产工艺包括有开卷、镀锌、喷涂聚氟乙烯塑料、烘干、卷取过程，上述镀锌工艺为热浸镀锌工艺，该热浸镀锌工艺包括有冷浸助焊剂、热浸镀锌、镀层厚度控制、冷却步骤，所述冷浸助焊剂的步骤是将经开卷机开卷的双层卷焊管浸入冷浸助焊剂槽中，该助焊剂槽中的助焊剂是由下述配方进行配制：3-5重量份数的氯化锌，1-2重量份数的氯化铵，再用氯化锌和氯化铵的3-6倍重量的水稀释而制成的；所述热浸镀锌步骤是将冷浸助焊剂过的双层卷焊管浸入锌液槽中，锌液的温度为460-520℃，所述镀层厚度控制步骤是将从锌液槽出来的双层卷焊管立即通过耐热弹簧钢丝圈、热气刀、石棉绳缠绕圈，以控制镀锌层的厚度为大于或等于20μm；所述冷却步骤是将通过石棉绳缠绕圈后的双层卷焊管进行喷淋冷却。上述冷浸助焊剂的温度及喷淋冷却所用的水的温度均为常温。本发明的热浸镀锌工艺和普通热浸镀锌钢管工艺相比，本发明在工艺上有以下的特点：1无酸洗工艺。由于双层卷焊管是采用双面镀铜的精密带钢做为原材料，并经双层卷绕成型和连续高温钎焊而制成的，因此其表面较为清洁，无需酸洗工艺，从而使工艺无环境污染问题。在热浸镀锌步骤之前，采用本发明配制的助焊剂进行冷浸，主要作用是化学除油，又有助于增强镀锌层的附着力。2镀锌层厚度均匀、表面光亮且无氧化层。由于本发明采用了镀层厚度控制步骤，使得镀锌层厚度均匀，表面光亮且无氧化层。

如图3、图5、图6所示，该设备包括有开卷机1、助焊剂槽2、带有镀锌槽14的镀锌加热炉3、镀层厚度控制设备4、装有喷淋装置的冷却设备4、喷涂设备5、烘干加热炉7、牵引机8、卷取机9，并按上述前后顺序线性排列，在所述镀锌加热炉3的镀锌槽14的出口处装有开有通口的挡板15，所述镀层厚度控制设备包括有一端固定在机架上、另一端为自由端的耐热弹簧钢丝圈16，热气刀17，装在可调压套18中的石棉绳缠绕圈19。镀锌加热炉3通过电加热方式对镀锌槽14中的锌液进行加热。在镀锌加热炉3、镀层厚度控制设备4的两侧分别装有进口导向轮20、出口导向轮21，在镀锌槽14中装有压轮22，可使双层卷焊管23压人镀锌槽14的锌液内。在牵引机8的牵引下，使双层焊管23依次通过上述设备，最后在卷取机9卷取成卷。

由于双层卷焊管在使用时，要求外径公差精度很高，因此镀锌层厚度必须控制均匀，表面也要求光亮且无氧化层。为此，在镀锌加热炉和镀层厚度控制设备上我们做了如下的工作：在现有工艺的热气刀手段基础上，增加了(1)用挡板15来阻挡锌液的表面形成氧化层；(2)采用具有弹簧性质的耐热钢丝缠绕出锌液面的双层卷焊管上3-5圈，耐热弹簧钢丝圈16一端固定在机架上，另一端即双层卷焊管的出口端为自由端；(3)在热气刀17后，采用石棉绳多层缠绕在双层卷焊管上，并通过可调螺丝24调整可调压套18以控制石棉缠绕圈19的间隙，用以达到控制镀锌层厚度的目的。

所用助焊剂槽2装有循环泵，可以使槽内的助焊剂不断地循环，保持浓度的均匀。

喷涂聚氟乙烯(PVF)塑料工艺，根据聚氟乙烯涂料的状态，可采用空压喷涂、静电喷涂、浸涂等方法和设备实现。聚氟乙烯的涂层厚度≥15μm，表面要求均匀。

烘干工艺，其烘干温度要求为200-280℃，烘干时间要求＞5分钟。

如图2、图4所示，在所述镀锌和所述喷涂聚氯乙烯塑料过程之间设有卷取、开卷过程。

如图2、图4所示，与上述工艺相对应的设备也做了如下的改进，在所述冷却设备和喷涂设备之间再设有牵引机10、卷取机11、开卷机12，使该工艺设备分成两部分。同时，开卷机12、牵伸机8、卷取机9可以分别为多个，即1-N个，(N≤15)，形成多根双层卷焊管同时喷涂、烘干的生产线。因此，本发明的工艺既可以是整个工艺连续生产的生产线，也可以将连续热浸镀锌生产线与连续喷涂，烘干生产线分开。这样使多根双层卷焊管同时喷涂，烘干，所以该工艺及设备简单、易行、成本低，适合我国的国情，同时能独立生产热浸镀锌双层卷焊管产品。在热浸镀锌生产线中热浸速度为10m/分-18m/分。在连续喷涂、烘干生产线中喷涂、烘干的速度为0.5m/分-1.5m/分。

双层卷焊管是用材质为SPCE超深冲钢，通过冷轧加工成0.35mm厚的精密带钢，再通过连续电镀铜生产线将该精密带钢镀成0.36mm厚的镀铜钢带，将该镀铜钢带通过成型卷绕双层后，送入带有保护气体的连续加热炉进行钎焊，从而使两层镀铜钢管牢牢地钎焊成单层无缝管，即双层卷焊管。采用本发明的热浸镀锌、喷塑工艺的双层卷焊管，该产品的管面上依次涂覆着紫铜层、黄铜层、锌层、聚氟乙烯塑料层。这是因为热浸镀锌能使锌和双层卷焊管表面的紫铜形成合金层即黄铜层，且镀锌层厚度可以是电镀锌方法的2倍以上，因此热浸镀锌工艺在提高防腐蚀性能和附着力方面要比电镀锌工艺先进。如果双层卷焊管采用电镀锌工艺，其镀锌层厚度为≤10μm，不会形成合金层，防腐蚀性能是铅锡管的1-3倍。而双层卷焊管采用热浸镀锌工艺，其镀锌层厚度为≥20μm，并形成合金层即黄铜层，防腐蚀性能是铅锡管的1.5倍。

实施例。

采用如图2、图4所示的工艺和设备生产镀锌喷塑双层卷焊管。其中：

助焊剂是由下述配方进行配制：3重量份数的氯化锌、1重量份数的氯化铵，再用12重量份数水稀释而制成的。

采用的镀锌加热炉的炉长为2m，炉宽为0.4m，炉高为0.5m，电加热功率为25KW，热浸温度为500℃，热浸速度为15米/分。镀锌层厚度控制为25μm。

连续喷涂、烘干生产线中的开卷机12、牵伸机8、卷取机9各为10台。

聚氟乙烯塑料的喷涂厚度为18μm。

烘干加热炉的炉长为10m，烘干温度为220℃，烘干时间为10分钟。

双层卷焊管在喷涂和烘干中的运行速度为1m/分。

本发明的生产工艺和制方法适合于生产φ4.75mm-φ12mm的镀锌喷塑双层卷焊管。

本发明的生产工艺先进，其产品防腐蚀性能是普通铅锡管的5倍以上；本发明的制造的方法简单、易行、易于工业化生产、并且成本低、投资少适合于我国国情，有利于广泛的推广。

Claims (5)

1、一种镀锌喷塑双层卷焊管的生产工艺，采用成卷的双层卷焊管为原材料，该生产工艺包括有开卷、镀锌、喷涂聚氟乙烯塑料、烘干、卷取过程，其特征在于上述镀锌工艺为热浸镀锌工艺，该热浸镀锌工艺包括有冷浸助焊剂、热浸镀锌、镀层厚度控制、冷却步骤，所述冷浸助焊剂的步骤是将经开卷机开卷的双层卷焊管浸入冷浸助焊剂槽中，该助焊剂槽中的助焊剂是由下述配方进行配制：3-5重量份数的氯化锌，1-2重量份数的氯化铵，再用氯化锌和氯化铵的3-6倍重量的水稀释而制成的；所述热浸镀锌步骤是将冷浸助焊剂过的双层卷焊管浸入锌液槽中，锌液的温度为460-520℃，所述镀层厚度控制步骤是将从锌液槽出来的双层卷焊管立即通过耐热弹簧钢丝圈、热气刀、石棉绳缠绕圈，以控制镀锌层的厚度为大于或等于20μm；所述冷却步骤是将通过石棉绳缠绕圈后的双层卷焊管进行喷淋冷却。

2、根据权利要求1所述镀锌喷塑双层卷焊管的生产工艺，其特征在于，在所述镀锌和所述喷涂聚氯乙烯塑料过程之间设有卷取，开卷过程。

3、权利要求1的镀锌喷塑双层卷焊管的生产工艺所用的设备，其特征在于，该设备包括有开卷机、助焊剂槽、带有镀锌槽的镀锌加热炉、镀层厚度控制设备、装有喷淋装置的冷却设备、喷涂设备、烘干加热炉、牵引机、卷取机，并按上述前后顺序线性排列，在所述镀锌加热炉的镀锌槽的出口处装有开有通口的挡板，所述镀层厚度控制设备包括有一端固定在机架上、另一端为自由端的耐热弹簧钢丝圈，热气刀，装在可调压套中的石棉绳缠绕圈。

4、根据权利要求3所述的设备，其特征在于，在所述冷却设备和喷涂设备之间再设有牵引机、卷取机、开卷机，使该工艺设备分成两部分。

5、权利要求1的镀锌喷塑双层卷焊管的生产工艺所制成的产品，其特征在于，该产品的管面上依次涂覆着紫铜层、黄铜层、锌层、聚氟乙烯塑料层。

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