CN110306140A

CN110306140A - 一种高效热镀锌工艺

Info

Publication number: CN110306140A
Application number: CN201910709610.1A
Authority: CN
Inventors: 徐敏; 李成林
Original assignee: Jiangsu Tonghe Glass Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Tonghe Glass Co Ltd
Priority date: 2019-08-01
Filing date: 2019-08-01
Publication date: 2019-10-08

Abstract

本发明公开了一种高效热镀锌工艺，属于热镀锌技术领域。本发明提供的高效热镀锌工艺步骤包括：待镀工件检查及挂件、碱液脱脂、水洗、酸洗、水洗、助镀、烘干和预热、热镀锌、冷却、检验和打磨、钝化。该高效热镀锌工艺制备的镀件，其表面镀锌层厚度更加均匀，与钢铁工件结合更加紧密，表面光洁、细致、无皱纹和结块，耐磨耐腐蚀，有效降低了锌液的损耗，提高了镀锌工作效率和镀锌工件的质量。

Description

一种高效热镀锌工艺

技术领域

本发明属于热镀锌技术领域，更具体地说，涉及一种高效热镀锌工艺。

背景技术

热镀锌(galvanizing)也叫热浸锌和热浸镀锌，是一种有效的金属防腐方式，主要用于各行业的金属结构设施上。热镀锌工艺普遍应用于钢铁制品的表面，利用的是金属锌的低熔点能够粘附在高熔点钢铁表面的特性，热镀锌层具有着良好的耐腐蚀性，在普通大气环境当中的使用寿命能够达到30年以上，并且镀层表面光亮、美观、结合力强、镀层均匀，在各个领域当中广泛应用。

现有技术中虽然已有传统的热镀锌工艺流程，但是还有许多需要改进的地方，例如，碱洗脱脂和酸洗的步骤不容易做到位，碱洗脱脂和酸洗的后续水洗步骤不彻底，导致镀不上锌或锌层易脱落；待镀工件从助镀溶液中取出时，工件表面上的助镀溶液不是均匀覆盖的，由于重力的原因，工件上部分助镀剂厚度较小，下部分厚度较大，随后会导致在热镀锌时，加重部件上方的镀锌层较薄而其下方较厚的情形，以及加重锌瘤的形成，并且多余的助镀剂使锌灰产生的更多，影响镀件质量；对于一些奇形怪状的待镀工件(称之为异形结构待镀工件)，和一些管道类的待镀工件，有很多犄角旮旯的地方难以充分使锌液浸润，并且这些地方容易驻留大量锌液，容易结块；现有技术中镀件锌浴时间过长，也没有很好的办法降低锌瘤的产生；镀件表面锌液上薄下厚的状况难以改变，浪费锌液的同时也影响镀件质量；现有的钝化步骤在整理打磨镀件之前，容易破坏钝化层，导致锌层容易氧化等等。因此需要对现有热镀锌工艺进行改进，发明一种高效热镀锌工艺。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明所要解决的技术问题在于：现有热镀锌工艺中碱洗脱脂、酸洗和水洗等步骤，不够到位和彻底；异形结构待镀工件犄角旮旯较多，锌液难以浸润和大量驻留形成结块，管道类待镀工件挂件难，镀锌不易；待镀工件表面上的助镀溶液无法均匀覆盖；热浸镀锌时间长，厚度不均匀，锌瘤多，浪费锌液和增加劳动量；钝化、整理打磨等步骤的顺序不合理；因此需要提供一种高效的热镀锌工艺，提高镀锌工件质量，提高热镀锌工作效率。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种高效热镀锌工艺，具体步骤如下：

1)待镀工件检查及挂件：对待镀工件进行检查，物理性去除大的污物，对检查完毕的待镀工件进行挂件；

2)碱液脱脂：将待镀工件在碱液中浸洗脱脂，浸入引出，再浸入再引出，第二次浸入和引出之间间隔10分钟的碱液浸泡时间，浸入为缓慢浸入，不溅出碱液为准，引出速度为0.1m/s～0.2m/s，匀速引出；

3)水洗：将碱液脱脂后的待镀工件用水洗池浸洗，浸入引出，再浸入再引出，最后使用喷头，环绕待镀工件，从上到下用洁净水喷淋待镀工件，喷淋流下的水流入水洗池，并将水洗池多余的水排出；

4)酸洗：将待镀工件在酸液中浸洗，酸洗过程也是浸入引出，再浸入再引出，第二次浸入和引出之间间隔5分钟，浸入为缓慢浸入，不溅出酸液为准，引出速度为0.1m/s～0.2m/s，匀速浸出；

5)水洗：将酸洗后的待镀工件用水洗池浸洗，浸入引出，再浸入再引出，最后使用喷头，环绕待镀工件，从上到下用洁净水喷淋待镀工件，喷淋流下的水流入水洗池，而将水洗池多余的水排出；

6)助镀：将待镀工件浸入助镀溶液中再引出，使用震动器振动待镀工件，使多余的助镀溶液震落，同时使待镀工件表面助镀溶液覆盖均匀，振动时间为2～5s；

7)烘干和预热：将待镀工件放在烘干台上，使用热风风干和预热，热风温度为80～120℃；

8)热镀锌：热镀锌池内有熔融的锌液，温度为450～470℃，用打灰刀将锌液表面锌灰和锌渣打净，再将待镀工件浸入锌液内，使用震动器使其振动，泛出锌灰和锌渣，振动时间为5～10s；待沸腾现象终止，时间3～10min，立即将镀锌工件从锌液中引出，当工件离开锌液液面时，立刻使用震动器，将挂件上的锌流液振落，振动时间为2～5s，减少毛刺和锌瘤的产生，最后在空气中冷却1～2min；

9)冷却：将镀件完全浸入温度在30～60℃的流动软水中；

10)检验和打磨：将镀锌工件进行检验，打磨除去锌瘤和毛刺；

11)钝化：在镀锌工件表面喷涂钝化液，完成热浸镀锌流程。

优选地，步骤1)所述的挂件，对于短的管道类待镀工件，使用工具将其两端开口一端朝上、另一端朝下地进行挂件，对于长的管道类待镀工件，使用工具将其倾斜地悬挂起来进行挂件。

优选地，所述的工具为一端有挂钩，另一端焊接有“十”字形阻挡结构的锁链。

优选地，所述的工具为两端均有挂钩，中间焊接有“十”字形阻挡结构的锁链。

优选地，步骤2)中所述的碱液，成分为NaOH和NaCO₃，浓度为1～5％，NaOH和NaCO₃的重量比为1∶1，温度为30～60℃。

优选地，步骤4)中所述的酸液，成分为HCl，HCl浓度为20～25％。

优选地，步骤6)中所述的助镀溶液为ZnCl₂和NH₄Cl配制的水溶液，工作温度为60～80℃，浓度为80～150g/L，ZnCl₂和NH₄Cl的重量比为1∶1。

优选地，步骤10)中所述的钝化液为市售无铬钝化液。

优选地，所述的振动器为热镀锌专用振动器，其振动频率为40～50Hz。

有益效果：相比于现有技术，本发明的优点为：

(1)本发明提供的高效热镀锌工艺制备的镀件，其表面镀锌层厚度更加均匀，与钢铁工件结合更加紧密，表面光洁、细致、无皱纹和结块，耐磨耐腐蚀，有效降低了锌液的损耗，提高了镀锌工作效率和镀锌工件的质量；

(2)本发明提供的高效热镀锌工艺，提升和优化了现有工艺流程的多个步骤细节，如，优化了管道类待镀工件的挂件方式和工具，提高了镀锌效率和质量；将碱处理和酸处理后的水浸洗步骤改为浸洗和喷淋结合，提高了清洗效率，节省了水资源；对浸泡了助镀溶液的待镀工件振动以去除多余助镀液，使待镀工件表面助镀溶液覆盖均匀，使镀锌层均匀，减少锌灰和锌瘤的产生；在工件锌浴时和锌浴后振动，不仅加快去除工件表面的锌灰和锌渣，降低了锌浴时间，也减少了锌瘤的产生和节省了锌液，也使镀锌层更加均匀、紧密；将先钝化再打磨整理的步骤顺序改为先打磨整理再钝化，有效防止了表面钝化膜在打磨整理的过程中遭到破坏；这些优化的步骤结合起来大大提高了镀件的良品率，降低了返工率及人工除锌瘤和毛刺的工作时间，提高了工作效率。

附图说明

图1为较短的管道类待镀工件在镀锌前挂件方式及挂具结构示意图；

图2为较长的管道类待镀工件在镀锌前挂件方式及挂具结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。

实施例1：

一种高效热镀锌工艺，具体步骤如下：

1)待镀工件检查及挂件：对待镀工件进行检查，物理性去除大的污物，对检查完毕的待镀工件进行挂件；特别的，对于难以浸润角落和容易驻留锌液的管道结构类待镀工件，挂件的方式是影响镀锌工艺的重要因素，本实施例提供的管道类待镀工件的挂件工具和挂件方式如图1和图2所示，在图1中，对于较短的管道类待镀工件，使其两端开口一端朝上、另一端朝下地挂在挂具上，对于较长的管道类待镀工件，使其倾斜地悬挂于挂具上，这两种挂件方式可以有效使工件在碱洗、酸洗、水洗和镀锌步骤中都能充分被浸润，并且从锌液池引出时能迅速流出管道内多余锌液，减少锌瘤和锌块的形成；挂较短的管道类待镀工件使用一端有挂钩，一端焊接有“十”字形阻挡结构的锁链，使用时使锁链挂钩一端穿过管道，悬挂于挂杆上，另一端“十”字形阻挡结构承托住待镀工件，使各类形状的管道类待镀工件都能方便快捷地挂件，高效镀锌；当管道类待镀工件较长时，锁链两端均有挂钩，中间焊接有“十”字形阻挡结构，锁链穿过管件，两端挂钩均悬挂于挂杆上，中间“十”字形阻挡结构使长管件保持倾斜状态，以利于镀锌。

2)碱液脱脂：将待镀工件在碱液中浸洗脱脂，浸入引出，再浸入再引出，第二次浸入和引出之间间隔10分钟，浸入为缓慢浸入，不溅出碱液为准，引出速度0.1m/s～0.2m/s，匀速引出，使得碱液在金属元件表面冲洗、浸润，有效皂化和去除油脂；碱液成分为NaOH和NaCO₃，浓度为1～5％，NaOH和NaCO₃的重量比为1∶1，碱液温度为30～60℃；

3)水洗：将碱液脱脂后的待镀工件用水洗池浸洗，浸入引出，再浸入再引出，最后使用喷头，环绕待镀工件，从上到下喷淋待镀工件，喷淋后的水流入水洗池，而水洗池多余的水排出，不仅节省了水资源，也维持了水洗池较高的清洁度，提高了清洗效率；

4)酸洗：将待镀工件在酸液中浸洗，酸洗的目的是将钢铁元件表面的锈除去，并且使钢铁表面更易镀锌，酸洗过程也是浸入引出，再浸入再引出，第二次浸入和引出之间间隔5分钟，浸入为缓慢浸入，不溅出酸液为准，引出速度为0.1m/s～0.2m/s，匀速浸出，使得酸液在金属元件表面冲洗，浸润，有效防止局部酸液浓度变低，酸洗不充分，酸液成分为HCl，HCl浓度为20～25％；

5)水洗：将酸洗后的待镀工件用水洗池浸洗，浸入引出，再浸入再引出，最后使用喷头，环绕待镀工件，从上到下喷淋待镀工件，喷淋后的水流入水洗池，而水洗池多余的水排出，不仅节省了水资源，也维持了水洗池较高的清洁度，提高了清洗效率；

6)助镀：将待镀工件浸入助镀溶液中再引出，使用热镀锌专用震动器振动待镀工件，振动频率为40～50Hz，使多余的助镀溶液震落，同时使待镀工件表面助镀溶液覆盖均匀，在待镀工件表面形成一层盐膜，防止镀前再次生锈，同时增加铁锌反应活性；震落多余助镀溶液，还有的好处就是减少锌灰的产生，和减少镀件下方边角处由于助镀液过多形成的锌瘤；助镀溶液为ZnCl₂和NH₄Cl配制的水溶液，温度为60～80℃，浓度为80～150g/L，ZnCl₂和NH₄Cl的重量比为1∶1；

8)热镀锌：热镀锌池内有熔融的锌液，温度为450～470℃，用打灰刀将锌液表面锌灰和锌渣打净，再将待镀工件浸入锌液内，使用热镀锌专用震动器使其振动，振动频率为40～50Hz，振动时间为5～10s，泛出锌灰和锌渣，使异形结构的工件上犄角旮旯处充分被锌液浸润；待沸腾现象终止，时间为3～10min，立即将镀锌工件从锌液中引出；当工件离开锌液液面时，立刻使用热镀锌专用震动器，将挂件上的锌流液振落，振动频率为40～50Hz，振动时间为2～5s，减少毛刺和锌瘤的产生，特别是使异形结构的工件上犄角旮旯处驻留的锌液掉落，防止形成结块，最后在空气中冷却1～2min；

9)冷却：将镀件完全浸入温度在30～60℃的流动软水中；

11)钝化：在镀锌工件表面喷涂钝化液，钝化液为市售无铬钝化液，完成热镀锌流程。

本发明提供的高效热镀锌工艺制备的镀件，其表面镀锌层厚度更加均匀，与钢铁工件结合更加紧密，表面光洁、细致、无皱纹和结块，耐磨耐腐蚀，有效降低了锌液的损耗，提高了镀锌工作效率和镀锌工件的质量。

Claims

1.一种高效热镀锌工艺，其特征在于，具体步骤如下：

2)碱液脱脂：将待镀工件在碱液中浸洗脱脂，浸入引出，再浸入再引出，第二次浸入和引出之间间隔10分钟，浸入为缓慢浸入，不溅出碱液为准，引出速度为0.1m/s～0.2m/s，匀速引出；

8)热镀锌：热镀锌池内有熔融的锌液，温度为450～470℃，用打灰刀将锌液表面锌灰和锌渣打净，再将待镀工件浸入锌液内，使用震动器使其振动，泛出锌灰和锌渣，振动时间为5～10s；待沸腾现象终止，时间为3～10min，立即将镀锌工件从锌液中引出，当工件离开锌液液面时，立刻使用震动器，将挂件上的锌流液振落，振动时间为2～5s，减少毛刺和锌瘤的产生，最后在空气中冷却1～2min；

9)冷却：将镀件完全浸入温度在30～60℃的流动软水中；

11)钝化：在镀锌工件表面喷涂钝化液，完成热浸镀锌流程。

2.根据权利要求1所述高效热镀锌工艺，其特征在于，步骤1)所述的挂件，对于短的管道类待镀工件，使用工具将其两端开口一端朝上、另一端朝下地进行挂件，对于长的管道类待镀工件，使用工具将其倾斜地悬挂起来进行挂件。

3.根据权利要求2所述高效热镀锌工艺，其特征在于，所述的工具为一端有挂钩，另一端焊接有“十”字形阻挡结构的锁链。

4.根据权利要求2所述高效热镀锌工艺，其特征在于，所述的工具为两端均有挂钩，中间焊接有“十”字形阻挡结构的锁链。

5.根据权利要求1所述高效热镀锌工艺，其特征在于，步骤2)中所述的碱液，成分为NaOH和NaCO₃，浓度为1～5％，NaOH和NaCO₃的重量比为1∶1，温度为30～60℃。

6.根据权利要求1所述高效热镀锌工艺，其特征在于，步骤4)中所述的酸液，成分为HCl，HCl浓度为20～25％。

7.根据权利要求1所述高效热镀锌工艺，其特征在于，步骤6)中所述的助镀溶液为ZnCl₂和NH₄Cl配制的水溶液，工作温度为60～80℃，浓度为80～150g/L，ZnCl₂和NH₄Cl的重量比为1∶1。

8.根据权利要求1所述高效热镀锌工艺，其特征在于，步骤10)中所述的钝化液为市售无铬钝化液。

9.根据权利要求1所述高效热镀锌工艺，其特征在于，所述的振动器为热镀锌专用振动器，其振动频率为40～50Hz。