CN105779921A - 一种振动脱锌的镀锌工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种振动脱锌的镀锌工艺，属于热镀锌工艺技术领域。本发明的振动脱锌的镀锌工艺，步骤为：1)脱脂：将工件倒入碳酸钠和氢氧化钠的混合溶液中进行脱脂处理；2)酸洗：脱脂后将工件放入盐酸溶液中酸洗，酸洗温度为常温，酸洗完后用清水冲洗2～3min；3)浸渍助镀液：将工件放入氯化锌－氯化铵水溶液中浸渍，浸渍温度为60～70℃，浸渍时间为2～3min；4)振动镀锌－脱锌：将工件和振动器硬连接后浸入锌液中，锌液温度为430～450℃，浸锌时间为2～5min；镀锌后振动脱除表面多余的锌；5)刮灰：用刮灰器将由于振动浮起的锌灰刮除；6)冷却：转入冷却水中冷却至常温。本发明能够在热浸镀锌的同时，实现锌灰清理的目的，提高了生产效率。

Description

一种振动脱锌的镀锌工艺
技术领域
本发明属于热镀锌工艺技术领域，尤其涉及一种振动脱锌的镀锌工艺。
背景技术
热镀锌是将钢铁构件浸入熔融的锌液中获得锌镀层的一种工艺技术，是一种有效的金属防腐方式。
热镀锌层形成过程是铁基体与最外面的纯锌层之间形成铁-锌合金的过程，工件表面在热浸镀时形成铁-锌合金层，才使得铁与纯锌层之间很好结合，其过程可简单地叙述为：当铁工件浸入熔融的锌液时，首先在界面上形成锌与α铁(体心)固熔体。当锌在固熔体中达到饱和后，锌铁两种元素原子相互扩散，扩散到(或叫渗入)铁基体中的锌原子在基体晶格中迁移，逐渐与铁形成合金。同时，扩散到熔融的锌液中的铁就与锌形成金属间化合物FeZn13，沉入热镀锌锅底，和氧化锌一起形成为锌灰，热镀锌过程中产生的锌灰积累到一定量时，需要停止运行设备，进行清灰操作，清灰操作繁重复杂，严重影响生产效率。
中国专利公布号：CN104152836A，公开日：2014.11.19的专利文献公开了一种热浸镀锌工艺，其工艺步骤为黑件堆叠、酸洗、水洗、助镀、烘干、镀锌、气吹、冷却、精整、打包、钝化、漂洗、入库，所述酸洗液中添加有盐酸抑制剂，所述盐酸抑制剂采用抑雾缓蚀剂，酸洗速度快，除锈质量好，避免了出现过酸洗现象，能够抑制酸雾的产生，能够改善劳动环境，降低了企业的综合生产成本。该发明通过在酸洗液中添加有盐酸抑制剂的方式提高酸洗速度，抑制酸雾的产生，但同时也增加了锌灰成分的复杂性，不利于清灰的处理。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
针对现有技术的热镀锌工艺中，锌灰成分复杂，不利于清灰，而且，清灰操作繁重复杂的问题，本发明提供了一种振动脱锌的镀锌工艺。它能够在热浸镀锌的同时，实现锌灰清理的目的，提高了生产效率。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：
一种振动脱锌的镀锌工艺，步骤为：
1)脱脂：将工件倒入碳酸钠和氢氧化钠的混合溶液中进行脱脂处理；
2)酸洗：脱脂后将工件放入盐酸溶液中酸洗，酸洗温度为常温，酸洗完后用清水冲洗2～3min；
3)浸渍助镀液：将工件放入氯化锌－氯化铵水溶液中浸渍，浸渍温度为60～70℃，浸渍时间为2～3min，中温浸渍，浸渍完成后，提起即干，无需风干、热干的步骤，能够直接将工件进行下一步骤的镀锌；
4)振动镀锌－脱锌：将工件和振动器硬连接后浸入锌液中，锌液温度为430～450℃，浸锌时间为2～5min，镀锌后再振动脱除多余的锌；
5)刮灰：用刮灰器将由于振动浮起的锌灰刮除；
6)冷却：转入冷却水中冷却至常温。。
优选地，步骤1)碳酸钠和氢氧化钠的浓度分别为5～8g/L和10～15g/L；步骤2)盐酸浓度为18～20％，酸洗时间60～120分钟；步骤3)氯化锌－氯化铵浓度为8～12％；步骤4)中振动器为附着式振动器。
优选地，步骤4)的锌液中，加入重量比为0.6～0.8％的稀土铝合金和1.8～2.0％的锌镍合金的混合物。
优选地，步骤3)完成后，将助镀液过自动除铁机除铁；自动除铁机所用药剂为双氧水和氨水的混合液。
优选地，步骤1)溶液温度为60～70℃，处理时间为30～40min。
优选地，所述双氧水和氨水的的重量比为1：(0.5～2)。
优选地，所述附着式振动器为高频附着式振动器，振动频率为140～200HZ；振幅0.6～1.0mm。
优选地，步骤4)中，将工件和振动机构硬连接后再浸入锌液中，所述振动机构包括固定环、密封箱、挂钩和附着式振动器，附着式振动器固定在密封箱内部，挂钩和固定环分别和密封箱的上下两端面连接，其中，固定环密封箱的连接为硬连接；挂钩和锌液池上方的行车机构连接。
优选地，步骤4)中，振动分为两步骤，工件浸入后，振动频率为140～160HZ，振动浸锌时间为2～5min；浸锌完成后，提起振动机构，振动沥锌频率为160～200HZ，时间为1～2min。
优选地，步骤4)中件浸入后，振动频率为150HZ，振动浸锌时间为3min；浸锌完成后，提起振动机构，振动沥锌频率为180HZ，时间为1min，振幅分别为0.6mm和1.0mm。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本发明的振动脱锌的镀锌工艺，通过在热浸式镀锌工艺中加入振动镀锌的步骤，能够使锌液中的锌灰通过振动全部振出，其原理是，通过锌液将振动传递至锌液中的任何角落，锌灰(主要成分氧化锌)的密度一般小于锌液，振动和锌液的结合，能将漂浮的锌灰振动至液面，为下一步的刮灰清灰工作打下基础，用简单制作的刮灰板即能将锌灰全部清理干净，操作简单，清灰彻底；镀锌的同时，出灰，互不干扰，无需停工清灰，提高了生产效率；
(2)本发明的振动脱锌的镀锌工艺，附着式振动器和工件的硬连接，结合紧密，能直接振动而无损耗传递给工件；各工艺参数，是发明人结合本发明的振动镀锌工艺总结得出，是创造性劳动的结晶；
(3)本发明的振动脱锌的镀锌工艺，锌液中加入稀土铝合金，提高了锌液的流动性，加入锌镍合金的目的是为了沉淀锌液中的铁元素；加入量分别为0.6～0.8％和1.8～2.0％，是结合振动镀锌工艺，抵销振动给锌液流动性造成的影响，还能将部分铁元素也振动至液面，和锌灰一起被清理掉，提高了锌液的使用效率，无需频繁更换和清理锌液；
(4)本发明的振动脱锌的镀锌工艺，自动除铁机采用药剂而非磁性除铁，除铁彻底、迅速，效率高；
(5)本发明的振动脱锌的镀锌工艺，中温脱脂，减少了操作风险；
(6)本发明的振动脱锌的镀锌工艺，双氧水和氨水的重量比为1：(0.5～2)，根据工件规格和助镀液内含铁量进行相应的调整，以保证除铁效果；
(7)本发明的振动脱锌的镀锌工艺，高频附着式振动器，振幅和频率范围广，根据不同工件进行相应的调整，以适应不同产品要求；
(8)本发明的振动脱锌的镀锌工艺，振动机构的密封箱将振动器进行防护，提高了振动器的使用寿命；
(9)本发明的振动脱锌的镀锌工艺，振动分为两步骤，将振动镀锌和振动沥锌分开，浸入时，频率稍慢，即能保证镀锌质量，避免镀层太厚，还能和锌液中的锌灰达到谐振的效果，浮灰彻底；提起后，频率稍快，能将镀锌层表面的锌液振落，避免浪费，镀锌和脱锌都达到了目的，具有双重效果；
(10)本发明的振动脱锌的镀锌工艺，对管状工件尤其适用，镀锌层薄，表面光亮光滑，能达到更好的镀锌效果。
附图说明
图1为本发明的振动机构示意图。
示意图中的标号说明：1、挂钩；2、密封箱；3、固定环。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。
实施例1
本实施例的一种振动脱锌的镀锌工艺，步骤为：
1)脱脂：将工件倒入浓度为8g/L的碳酸钠和浓度为10g/L氢氧化钠的混合溶液中进行脱脂处理；溶液温度为60℃，处理时间为40min；
2)酸洗：脱脂后将工件放入盐酸溶液中酸洗，酸洗温度为常温，酸洗完后用清水冲洗2～3min；
3)浸渍助镀液：将工件放入氯化锌－氯化铵水溶液中浸渍，浸渍温度为70℃，浸渍时间为2～3min；中温浸渍，浸渍完成后，提起即干，无需风干、热干的步骤，能够直接将工件进行下一步骤的镀锌；
4)振动镀锌－脱锌：将工件和振动器硬连接后浸入锌液中，锌液温度为430℃，浸锌时间为5min，镀锌后再振动脱除多余的锌；
5)刮灰：用刮灰器将由于振动浮起的锌灰刮除；
6)冷却：转入冷却水中冷却至常温。
本实施例的振动脱锌的镀锌工艺，通过在热浸式镀锌工艺中加入振动镀锌的步骤，能够使锌液中的锌灰通过振动全部振出，其原理是，通过锌液将振动传递至锌液中的任何角落，锌灰(主要成分氧化锌)的密度一般小于锌液，振动和锌液的结合，能将漂浮的锌灰振动至液面，为下一步的刮灰清灰工作打下基础，用简单制作的刮灰板即能将锌灰全部清理干净，操作简单，清灰彻底。
实施例2
本实施例的一种振动脱锌的镀锌工艺，步骤为：
1)酸洗：将板状工件放入浓度为20％的盐酸溶液中酸洗，酸洗温度为常温，时间为60min，酸洗完后用清水冲洗2～3min，去除表面杂质；
2)浸渍助镀液：将工件放入氯化锌－氯化铵水溶液中浸渍，浓度为12％，浸渍温度为60℃，浸渍时间为2～3min；中温浸渍，浸渍完成后，提起即干，无需风干、热干的步骤，能够直接将工件进行下一步骤的镀锌；
3)振动镀锌－脱锌：将工件和附着式振动器硬连接后浸入锌液中，锌液温度为438℃，浸锌时间为4min，镀锌后振动脱除表面多余的锌；
4)刮灰：用刮灰器将由于振动浮起的锌灰刮除；
5)冷却：转入冷却水中冷却至常温。
本实施例的振动脱锌的镀锌工艺，无需脱脂的步骤，因为20％的盐酸，60分钟长时间的酸洗，也能将表面油脂去除；附着式振动器和工件的硬连接，结合紧密，能直接振动而无损耗传递给工件。
实施例3
本实施例的一种振动脱锌的镀锌工艺，步骤为：
1)酸洗：将板状工件放入浓度为18％的盐酸溶液中酸洗，酸洗温度为常温，时间为100min，酸洗完后用清水冲洗2～3min，去除表面杂质；
2)浸渍助镀液：将工件放入氯化锌－氯化铵水溶液中浸渍，浓度为8％，浸渍温度为70℃，浸渍时间为2～3min；浸渍完成后，将助镀液过自动除铁机除铁；自动除铁机所用药剂为双氧水和氨水的混合液，非磁性除铁，除铁彻底、迅速，效率高；双氧水和氨水的的重量比为1：0.5；
3)振动镀锌－脱锌：将工件和附着式振动器硬连接后浸入锌液中，锌液温度为438℃，浸锌时间为4min；锌液中加入稀土铝合金和锌镍合金的混合物，加入量分别为0.6％和1.8％，镀锌后振动脱除表面多余的锌；
4)刮灰：用刮灰器将由于振动浮起的锌灰刮除；
5)冷却：转入冷却水中冷却至常温。
实施例4
本实施例的一种振动脱锌的镀锌工艺，步骤为：
1)脱脂：将管状工件倒入浓度为5g/L的碳酸钠和浓度为15g/L氢氧化钠的混合溶液中进行脱脂处理；溶液温度为70℃，处理时间为30min；
2)酸洗：脱脂后将工件放入浓度为20％盐酸溶液中酸洗，酸洗温度为常温，酸洗完后用清水冲洗2～3min；
3)浸渍助镀液：将工件放入氯化锌－氯化铵水溶液中浸渍，浸渍温度为70℃，浸渍时间为2～3min；中温浸渍，浸渍完成后，提起即干，无需风干、热干的步骤，能够直接将工件进行下一步骤的镀锌；并将助镀液过自动除铁机除铁，自动除铁机所用药剂为双氧水和氨水的混合液，双氧水和氨水的的重量比为1：2；
4)振动镀锌－脱锌：将工件和振动机构硬连接后再浸入锌液中，如图1所示，所述振动机构包括固定环1、密封箱2、挂钩3和附着式振动器，附着式振动器固定在密封箱2内部，挂钩3和固定环1分别和密封箱2的上下两端面连接，其中，固定环1和密封箱2的连接为硬连接；挂钩3和锌液池上方的行车机构连接，锌液温度为430℃；锌液中加入稀土铝合金和锌镍合金的混合物，加入量分别为0.8％和2.0％；振动分为两步骤，工件浸入后，振动频率为140HZ，振动浸锌时间为5min；浸锌完成后，提起振动机构，振动沥锌频率为200HZ，时间为1min；振幅分别为0.7mm和0.9mm；
5)刮灰：用刮灰器将由于振动浮起的锌灰刮除；
6)冷却：转入冷却水中冷却至常温。
实施例5
本实施例的一种振动脱锌的镀锌工艺，步骤为：
1)酸洗：脱脂后将工件放入浓度为20％盐酸溶液中酸洗，酸洗温度为常温，酸洗完后用清水冲洗2～3min；
2)浸渍助镀液：将工件放入氯化锌－氯化铵水溶液中浸渍，浸渍温度为70℃，浸渍时间为2～3min；中温浸渍，浸渍完成后，提起即干，无需风干、热干的步骤，能够直接将工件进行下一步骤的镀锌；并将助镀液过自动除铁机除铁，自动除铁机所用药剂为双氧水和氨水的混合液，双氧水和氨水的的重量比为1：1；
3)振动镀锌－脱锌：将工件和振动机构硬连接后再浸入锌液中，如图1所示，所述振动机构包括固定环1、密封箱2、挂钩3和附着式振动器，附着式振动器固定在密封箱2内部，挂钩3和固定环1分别和密封箱2的上下两端面连接，其中，固定环1和密封箱2的连接为硬连接；挂钩3和锌液池上方的行车机构连接，锌液温度为438℃；锌液中加入稀土铝合金和锌镍合金的混合物，加入量分别为0.7％和1.9％；振动分为两步骤，工件浸入后，振动频率为150HZ，振动浸锌时间为3min；浸锌完成后，提起振动机构，振动沥锌频率为180HZ，时间为1min；振幅分别为0.6mm和1.0mm。
4)刮灰：用刮灰器将由于振动浮起的锌灰刮除；
5)冷却：转入冷却水中冷却至常温。
本实施例的一种振动脱锌的镀锌工艺，还可以和PLC结合，遥控对振动进行分步骤操作，对管状工件尤其适用，镀锌层薄，表面光亮光滑，振动分为两步骤，将振动镀锌和振动沥锌分开，浸入时，频率稍慢，即能保证镀锌质量，避免镀层太厚，还能和锌液中的锌灰达到谐振的效果，浮灰彻底；提起后，频率稍快，能将镀锌层表面的锌液振落，避免浪费。振动机构的密封箱将振动器进行防护，提高了振动器的使用寿命。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种振动脱锌的镀锌工艺，其特征在于，步骤为：
1)脱脂：将工件倒入碳酸钠和氢氧化钠的混合溶液中进行脱脂处理；
2)酸洗：脱脂后将工件放入盐酸溶液中酸洗，酸洗温度为常温，酸洗完后用清水冲洗2～3min；
3)浸渍助镀液：将工件放入氯化锌－氯化铵水溶液中浸渍，浸渍温度为60～70℃，浸渍时间为2～3min；
4)振动镀锌－脱锌：将工件和振动器硬连接后浸入锌液中，锌液温度为430～450℃，浸锌时间为2～5min，镀锌后振动脱除表面多余的锌；
5)刮灰：用刮灰器将由于振动浮起的锌灰刮除；
6)冷却：转入冷却水中冷却至常温。
2.根据权利要求1所述的一种振动脱锌的镀锌工艺，其特征在于：步骤1)碳酸钠和氢氧化钠的浓度分别为5～8g/L和10～15g/L；步骤2)盐酸浓度为18～20％，酸洗时间60～120分钟；步骤3)氯化锌－氯化铵浓度为8～12％；步骤4)中振动器为附着式振动器。
3.根据权利要求1或2所述的一种振动脱锌的镀锌工艺，其特征在于，步骤4)的锌液中，加入重量比为0.6～0.8％的稀土铝合金和1.8～2.0％的锌镍合金的混合物。
4.根据权利要求3所述的一种振动脱锌的镀锌工艺，其特征在于，步骤3)完成后，将助镀液过自动除铁机除铁；自动除铁机所用药剂为双氧水和氨水的混合液。
5.根据权利要求3所述的一种振动脱锌的镀锌工艺，其特征在于，步骤1)溶液温度为60～70℃，处理时间为30～40min。
6.根据权利要求4所述的一种振动脱锌的镀锌工艺，其特征在于，所述双氧水和氨水的的重量比为1：(0.5～2)。
7.根据权利要求4所述的一种振动脱锌的镀锌工艺，其特征在于，所述附着式振动器为高频附着式振动器，振动频率为140～200HZ；振幅0.6～1.0mm。
8.根据权利要求7所述的一种振动脱锌的镀锌工艺，其特征在于，步骤4)中，将工件和振动机构硬连接后再浸入锌液中，所述振动机构包括固定环(1)、密封箱(2)、挂钩(3)和附着式振动器，附着式振动器固定在密封箱(2)内部，挂钩(3)和固定环(1)分别和密封箱(2)的上下两端面连接，其中，固定环(1)和密封箱(2)的连接为硬连接；挂钩(3)和锌液池上方的行车机构连接。
9.根据权利要求8所述的一种振动脱锌的镀锌工艺，其特征在于，步骤4)中，振动分为两步骤，工件浸入后，振动频率为140～160HZ，振动浸锌时间为2～5min；浸锌完成后，提起振动机构，振动沥锌频率为160～200HZ，时间为1～2min。
10.根据权利要求9所述的一种振动脱锌的镀锌工艺，其特征在于，步骤4)中件浸入后，振动频率为150HZ，振动浸锌时间为3min；浸锌完成后，提起振动机构，振动沥锌频率为180HZ，时间为1min，振幅分别为0.6mm和1.0mm。
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