CN107142435A

CN107142435A - 电力铁附件热镀锌工艺

Info

Publication number: CN107142435A
Application number: CN201710484042.0A
Authority: CN
Inventors: 田维容; 王崇福; 庞燐
Original assignee: ZUNYI XINHUAYUAN POWER EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: ZUNYI XINHUAYUAN POWER EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2017-06-23
Filing date: 2017-06-23
Publication date: 2017-09-08

Abstract

本发明公开了一种电力铁附件热镀锌工艺，含预处理、酸洗、溶剂处理、烘干、热浸镀锌、冷却、钝化和包装等步骤，其酸洗采用两步酸洗，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，结合了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，从工艺流程和处理液配方上有诸多改进，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。

Description

电力铁附件热镀锌工艺

技术领域

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

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。

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

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。

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。

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。

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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

八、包装：钝化后的铁附件经滚标、滚杠、包装后即为成品。

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。

Claims

1.一种电力铁附件热镀锌工艺，其特征步骤是：

4）、烘干：将溶剂处理后的铁附件进行表面水分烘干处理；

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。

2.根据权利要求1所述的电力铁附件热镀锌工艺，其特征是：所述步骤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。

3.根据权利要求1所述的电力铁附件热镀锌工艺，其特征是：所述步骤2）中，表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚和十二烷基硫酸钠。

4.根据权利要求1所述的电力铁附件热镀锌工艺，其特征是：所述步骤2）中，缓蚀剂为硫脲及衍生物。

5.根据权利要求1所述的电力铁附件热镀锌工艺，其特征是：所述步骤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。