CN109778097A - 一种钢丝热镀锌或锌合金的感应加热熔覆装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钢丝热镀锌或锌合金的感应加热熔覆装置及方法，属于金属材料加工技术领域。感应加热熔覆装置包括感应加热设备、气动压机和模具，所述模具中心开设第一通道，所述模具内还设有多个第二通道，多个第二通道沿第一通道周向设置，所述气动压机设于第二通道的入口，所述感应加热设备中的感应线圈缠绕于模具外圈，第二通道的末端连通第一通道。所述方法步骤如下：1、选择热镀材料的颗粒尺寸；2、调节气动压机的压强，喷出的气体将热镀材料吹入熔覆区；3、调节感应加热设备的频率，对热镀材料进行熔覆；4、通过气动压机喷出的气体将锌液涂覆于钢丝表面。本申请不仅能够节约能源，而且可以精确控制钢丝表面镀锌层的厚度和均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢丝热镀锌或锌合金的感应加热熔覆装置及方法，属于金属材料加工技术领域。
背景技术
钢丝的镀锌方法主要为冷镀锌(也即电镀锌)和热镀锌。冷镀锌是在电镀槽内通过电流单向性使锌逐渐镀上金属外表，生产速度慢，镀层均匀，厚度较薄，通常只有3-15μm，耐腐蚀性差，一般几个月就会锈蚀。而热镀锌是将钢丝置入在加热融化的锌液内浸镀，生产速度快，镀层厚但不均匀，最高可达300μm以上，与基体金属形成渗入层，耐蚀性好。因此，对耐腐蚀性能要求较高的情况，热镀锌是一种较好的方法。
然而，在热镀锌过程中，由于锌槽内需持续保持锌锭处于熔融状态，对能源消耗较大。同时，由于热镀锌工艺的局限性，锌层厚度可控性和均匀性均较差，钢丝后续工序会导致锌层损失较大，造成大量浪费。因此，迫切需要一种新热镀锌或镀锌合金的方法来降低能耗、控制镀层厚度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种钢丝热镀锌或锌合金的感应加热熔覆装置及方法，有效控制锌层厚度，保证钢丝表面热镀锌层的均匀性；减少作业能耗，降低生产成本。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种钢丝热镀锌或锌合金的感应加热熔覆装置，包括感应加热设备、气动压机和模具，所述模具中心开设供钢丝穿过的第一通道，所述模具内还设有多个供热镀材料输入的第二通道，多个第二通道沿第一通道周向设置，所述气动压机设于第二通道的入口，用于将热镀材料吹入第二通道内，所述感应加热设备中的感应线圈缠绕于模具外圈，用于加热热镀材料至熔融状态，第二通道的末端连通第一通道，熔融的热镀材料经第二通道涂覆到第一通道内行走的钢丝表面。
所述第二通道数量>1个。
所述第二通道数量为2～12个。
所述第二通道内设有熔融区和涂覆区，所述熔融区位于第二通道前段，所述涂覆区设于熔融区后方，所述涂覆区前端与熔融区末端连通，涂覆区末端与第一通道贯通。
上述
一种钢丝热镀锌或锌合金的方法，所述方法步骤如下：
步骤一：选择热镀材料的颗粒尺寸；
步骤二：调节气动压机的压强，喷出的气体将热镀材料分别吹入模具内多个第二通道的熔融区；
步骤三：调节感应加热设备的频率，感应线圈对熔融区内的热镀材料进行熔融；
步骤四：通过气动压机喷出的气体将熔融后的热镀材料分别吹至对应的涂覆区，多个涂覆区内的热熔锌液分别从不同角度对匀速通过第一通道的钢丝的表面进行热镀。
所述热镀材料为锌或锌合金颗粒。
所述热镀材料的尺寸为0.1um～10cm。
所述热镀材料的尺寸为0.1mm～10mm。
所述气体的压强为1Pa～10MPa。
所述气体的压强为0.01MPa～1MPa。
与现有技术相比，本发明的优点在于：一种钢丝热镀锌或锌合金的感应加热熔覆装置及方法，感应加热熔覆装置制作简单，工艺可控。采用感应加热熔融锌粉的方法，在气体压力作用下将锌液涂覆于钢丝表面，并通过送粉气体压强、模具结构、工艺等对涂层厚度和均匀性进行控制。不仅能够节约能源，而且可以精确控制钢丝表面镀锌层的厚度和均匀性。
附图说明
图1为本发明实施例一种钢丝热镀锌或锌合金的感应加热熔覆装置的示意图；
图中1熔融区、2涂覆区、3感应线圈、4模具、5钢丝、6热镀材料。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，本实施例中一种钢丝热镀锌或锌合金的感应加热熔覆装置，包括感应加热设备、气动压机和陶瓷制成的模具4，模具4中心设有供钢丝5穿过的第一通道，模具4内还设有供热镀材料输入的多个第二通道，第二通道沿第一通道周向设置，每个通道内分别设有熔融区1和涂覆区2，熔融区1设于第二通道前段，涂覆区2设于熔融区1后方，涂覆区2前端设于对应熔覆区1末端，涂覆区2末端分别与第一通道贯通，气动压机设于第二通道4的入口，气动压机吹出的气体将热镀材料6吹入模具4内多个第二通道的的熔融区1，感应加热设备中的感应线圈3缠绕于模具4外圈，通过设定感应加热设备的频率对熔融区1内的热镀材料6进行熔融，熔融的热镀材料经涂覆区2涂覆到第一通道内行走的钢丝5表面。
上述热镀材料6为锌或锌合金颗粒。
采用上述装置进行一种钢丝热镀锌或锌合金的方法步骤如下：
(1)对热镀材料6的颗粒尺寸进行选择，尺寸范围为0.1mm～10mm；
(2)调节气动压机的压强为0.01MPa～1MPa，喷出的气体将热镀材料6吹至模具4内多个第二通道中熔融区1；
(3)根据钢丝5运动速度、热镀材料6尺寸、热镀材料6流量和气体压强调节感应加热设备的频率，使得感应线圈3对第二通道中熔融区1的热镀材料6进行熔融，使得热镀材料呈液态；
(4)最后通过气动压机喷出的气体将熔融后的热镀材料6分别吹至对应的涂覆区2，多个涂覆区2内的热熔锌液分别从不同角度对匀速通过第一通道的钢丝5的表面进行热镀，完成钢丝5的热镀锌工序。
上述气动压机内的气体选为氮气或氩气，不仅保证了送热镀材料6进入熔融区的压力，还可作为热镀材料6感应加热熔融过程的保护气，并将熔融的热镀材料6涂覆于钢丝5表面。
本实施例中模具4内的第二通道设有2个，热镀材料6为锌粉，锌粉尺寸为1-3mm，气体为氮气，气动压机的压强设为0.1MPa，感应加热设备的频率范围在30-100kHz，工作频率设定为80kHz。采用感应加热熔融锌粉的方法，在气体压力作用下将锌液涂覆于钢丝5表面，并通过送粉气体压强、模具结构、工艺等对钢丝表面涂层厚度和均匀性进行控制，与传统钢丝热镀锌工艺相比，不仅能够节约能源，而且可以精确控制镀锌层的厚度和均匀性。感应加热熔覆装置制作简单，工艺可控，便于大规模推广应用。
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种钢丝热镀锌或锌合金的感应加热熔覆装置，其特征在于：包括感应加热设备、气动压机和模具(4)，所述模具(4)中心开设供钢丝(5)穿过的第一通道，所述模具(4)内还设有多个供热镀材料(6)输入的第二通道，多个第二通道沿第一通道周向设置，所述气动压机设于第二通道的入口，用于将热镀材料(6)吹入第二通道内，所述感应加热设备中的感应线圈(3)缠绕于模具(4)外圈，用于加热热镀材料(6)至熔融状态，第二通道的末端连通第一通道，熔融后的热镀材料(6)经第二通道涂覆到第一通道内行走的钢丝(5)表面。
2.根据权利要求1所述的一种钢丝热镀锌或锌合金的感应加热熔覆装置，其特征在于：所述第二通道数量＞1个。
3.根据权利要求2所述的一种钢丝热镀锌或锌合金的感应加热熔覆装置，其特征在于：所述第二通道数量为2～12个。
4.根据权利要求1所述的一种钢丝热镀锌或锌合金的感应加热熔覆装置，其特征在于：所述第二通道内设有熔融区(1)和涂覆区(2)，所述熔融区(1)位于第二通道前段，所述涂覆区(2)设于熔融区(1)后方，涂覆区(2)前端与熔融区(1)末端连通，涂覆区(2)末端与第一通道贯通。
5.一种基于权利要求1或2或3所述感应加热熔覆装置的钢丝热镀锌或锌合金的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：
步骤一：选择热镀材料(6)的颗粒尺寸；
步骤二：调节气动压机的压强，喷出的气体将热镀材料(6)分别吹入模具(4)内多个第二通道的熔融区(1)；
步骤三：调节感应加热设备的频率，感应线圈(3)将熔融区(1)内的热镀材料(6)加热熔融；
步骤四：通过气动压机喷出的气体将熔融后的热镀材料(6)分别吹至对应的涂覆区(2)，多个涂覆区(2)内的热熔锌液分别从不同角度对匀速通过第一通道的钢丝(5)的表面进行热镀。
6.根据权利要求5所述的一种钢丝热镀锌或锌合金的方法，其特征在于：所述热镀材料(6)为锌或锌合金颗粒。
7.根据权利要求5或6所述的一种钢丝热镀锌或锌合金的方法，其特征在于：所述热镀材料(6)的尺寸为0.1um～10cm。
8.根据权利要求7所述的一种钢丝热镀锌或锌合金的方法，其特征在于：所述热镀材料(6)的尺寸为0.1mm～10mm。
9.根据权利要求5所述的一种钢丝热镀锌或锌合金的方法，其特征在于：所述气体的压强为1Pa～10MPa。
10.根据权利要求9所述的一种钢丝热镀锌或锌合金的方法，其特征在于：所述气体的压强为0.01MPa～1MPa。
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