CN113151766B - 低合金高强度铁塔构件亚光化表面处理方法及亚光铁塔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了低合金高强度铁塔构件亚光化表面处理方法及亚光铁塔，其中表面处理过程为：先对工件表面进行预处理，接着进行助镀，然后浸锌，取出后空冷，最后冷却；浸锌处理的锌液温度为446‑452℃，以重量份数计，锌液成份为：锌≥99.5％，铁≤0.02％，铝≤0.003％，镍≤0.005％；空冷时间为4min以上。本发明的有益效果：通过合理设计各试剂配方和工艺参数，成功制备得到光泽度低也即具有亚光效果的铁塔构件。

Description

低合金高强度铁塔构件亚光化表面处理方法及亚光铁塔

技术领域

本发明属于钢铁表面镀层处理技术领域，具体涉及低合金高强度铁塔构件亚光化表面处理方法。

背景技术

输电线路铁塔在成型后进行热浸镀锌处理，需要进行镀锌处理的包括塔身构件，以及所有杆件、螺栓、螺母、垫片。镀锌处理的主要目的在于提高防腐能力，使铁塔满足使用寿命要求。镀锌层的厚度、均匀性、附着性均须满足相关国标要求。高原地区由于空气质量好、无污染，生产的铁塔亮度高，几年甚至十年以上颜色不变，形成了长期光污染。并且，由于整体线路呈现银白色，易被敌方侦察发现。因此，除了保证铁塔的防腐蚀性能，还需要降低铁塔表面反光性，减少光污染，并提高军事安全性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供低合金高强度铁塔构件亚光化表面处理方法。

其技术方案如下：

一种低合金高强度铁塔构件亚光化表面处理方法，其关键在于按以下过程进行：先对工件表面进行预处理，接着进行助镀，然后浸锌，取出后空冷，最后冷却；

所述浸锌处理的锌液温度为446-452℃，以重量份数计，锌液成份为：锌≥99.5％，铁≤0.02％，铝≤0.003％，镍≤0.005％；

所述空冷时间为4min以上。

作为优选，上述表面处理方法具体步骤为：

步骤一、工件吊挂：将工件吊挂在行车上；

步骤二、酸洗：将工件浸入盐酸溶液，以除去工件表面氧化铁；

步骤三、清洗：将酸洗后的工件浸入清洗液中，以除去工件表面杂质；

步骤四、助镀：将清洗后的工件浸入助镀液中，所述助镀液含有氯化铵120-260g/l，氯化锌70-80g/l；

步骤五、浸锌；

步骤六、空冷：工件从锌液中取出后进行空冷；

步骤七、冷却，冷却温度控制在30-60℃。

作为优选，步骤二中所述盐酸溶液浓度为40-220g/l，工作温度为常温，酸洗时间0.5-4h。

作为优选，步骤三中，所述清洗温度为60-70℃，清洗液中盐酸浓度≤4g/l，氯化亚铁≤4g/l。

作为优选，步骤四中，助镀温度为60-70℃，助镀时间为0.5-1min。

作为优选，步骤五中，浸锌时间为2-5min。

作为优选，步骤一中，对于长度超过1m的工件，采用水平放置方式挂接在行车上。

作为优选，上述表面处理方法还包括步骤八，后处理：对漏镀处采用热喷涂锌或涂富锌涂层方法进行修复，修复层厚度应比镀锌层要求的最小厚度厚30μm以上。

本发明的目的之二在于提供一种亚光铁塔。其技术方案为：

一种亚光铁塔，包括铁塔本体，该铁塔本体由若干铁塔构件连接而成，其关键在于，所述铁塔构件分别按照上述任意一项的低合金高强度铁塔构件亚光化表面处理方法进行处理，再组装形成所述铁塔本体。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明。

一种低合金高强度铁塔构件亚光化表面处理方法，过程为：吊挂→酸洗→清洗→助镀→浸锌→空冷→冷却→后处理。低合金高强度铁塔构件是指构件所用钢材含锰量在1.0％以上的低合金钢材，常用的如Q355、Q420钢材。

表面处理具体步骤为：

步骤一、工件吊挂：将工件吊挂在行车上；

步骤二、酸洗：行车工作，将工件浸入浓度为40-220g/l的盐酸溶液，温度为常温，酸洗时间0.5-4h，以除去工件表面氧化铁；

步骤三、清洗：将酸洗后的工件浸入清洗液中，清洗温度为60-70℃，清洗液中盐酸浓度≤4g/l，氯化亚铁≤4g/l，以除去工件表面杂质，清洗液可以使用自来水；

步骤四、助镀：将清洗后的工件浸入温度为60-70℃的助镀液中，助镀液含有氯化铵120-260g/l，氯化锌70-80g/l，工件浸入助镀液0.5-1min；

步骤五、浸锌，锌液温度为446-452℃，浸锌时间为2-5min，以重量份数计，锌液成份为：锌≥99.5％，铁≤0.02％，铝≤0.003％，镍≤0.005％；

步骤六、空冷：工件从锌液中取出后进行空冷，空冷时间为1min以上；

步骤七、冷却，采用水冷冷却，冷却温度控制在30-60℃；实际生产发现，若超过60℃，镀件上会出现水花纹，而温度低于30℃，镀件上会出现龟裂纹；

步骤八、后处理：检查工件，总漏镀面积不应超过每个镀件总表面积的0.5％，每个修复镀锌面不应超过10cm²，若总漏镀面积较大或单个漏镀面积>10cm²，应返镀。对漏镀处采用热喷涂锌或涂富锌涂层方法进行修复，修复层厚度应比镀锌层要求的最小厚度厚30μm以上。采用涂富锌涂层方式处理漏镀时，可以用环氧富锌漆，确保颜色基本一致。

处理完成后，观察构件的变形，每根构件的弯曲变形应不超过L/1500(L为构件长度)，且不大于5mm，否则，应通过机械方法进行冷矫正。矫正中镀锌层损坏超过上述第步骤八中的要求时应重新镀锌。不允许对热镀锌后的构件进行再切割或开孔、焊接加工。

对工件进行抽样，检测镀锌层厚度、附着性、均匀性和光泽度。经检测，采用上述工艺进行表面处理，镀锌层的厚度、附着性、均匀性等指标均能满足国标GB/T 2694和GB/T13912的要求。对于光泽度的检测使用光泽度检测仪，一般光泽用60度角的光泽度检测仪，低光泽用大角度的光泽度检测仪，高光泽用小角度光泽度检测仪。按照设计要求，镀锌层外观颜色以暗灰色为宜，在强光下不反光，采用中低光泽度测试仪(60度角或80度角的光泽度检测仪)时，一般光泽度要求为光泽度≤30GU，冷却后的工件表面光泽度≤40GU。

采用不同参数条件进行表面处理的实施例如下。

(1)锌液中铝含量对工件表面光泽度的影响

实施例1～10采用铝含量不同的锌液进行处理。铝含量在0.001％～0.01％范围内变动时，如表1，在保持镀锌温度、空冷时间一致的情况下，随着铝含量增加，光泽度迅速增大。当铝含量超过0.003％时，光泽度超过40GU，不满足产品设计要求。可见锌液中铝含量对工艺影响较大。因此应当将铝含量控制在0.003％以下。控制铁含量处于较低水平，可以减少表面颗粒形成，而镍元素能够增加流动性。

表1锌液中铝含量对工件表面光泽度的影响

(2)镀锌温度对工件表面光泽度的影响

实施例11～17分别采用不同镀锌温度进行镀锌处理，保持其他条件相同。如表2所示，可以看到，镀锌温度对工件表面光泽度影响很大，镀锌温度升高，光泽度降低。

表2不同镀锌温度对工件表面光泽度的影响

(3)空冷对工件表面光泽度的影响

实施例18～22分别采用不同镀锌温度进行镀锌处理，保持其他条件相同。如表3所示，可以看到，随着空冷时间延长，工件表面光泽度降低。这是因为，延长空冷时间，工件表面镀层反应时间增加，亚光效果增强。当空冷时间达到5min时，光泽度低至23GU。

对于大尺寸工件，由于行车将其从锌液中提升时，不同部位出液时间不同，空冷时间不同，光泽度可能存在较大差异。因而，当工件尺寸大于1m时，不宜采用吊挂方式，而应该将工件水平放置，采用穿挂方式挂接在行车上，以缩小工件不同部位出液时差，降低光泽度差异。

表3不同空冷时间对工件表面光泽度的影响

本发明的有益效果：通过合理设计各试剂配方和工艺参数，成功制备得到光泽度低也即具有亚光效果的铁塔构件。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种低合金高强度铁塔构件亚光化表面处理方法，其特征在于具体步骤为：

步骤一、工件吊挂：将工件吊挂在行车上；

步骤二、酸洗：常温下将工件浸入浓度为40-220g/l的盐酸溶液，酸洗时间0.5-4h，以除去工件表面氧化铁；

步骤三、清洗：将酸洗后的工件浸入清洗液中，清洗温度为60-70℃，清洗液中盐酸浓度≤4g/l，氯化亚铁≤4g/l，以除去工件表面杂质，清洗液使用自来水；

步骤四、助镀：将清洗后的工件浸入助镀液中，所述助镀液含有氯化铵120-260g/l，氯化锌70-80g/l，助镀温度为60-70℃，助镀时间为0.5-1min；

步骤五、浸锌：所述浸锌处理的锌液温度为451-452℃，浸锌时间为2-5min；

以重量份数计，锌液成份为：锌≥99.5％，铁≤0.02％，铝≤0.003％，镍≤0.005％；

步骤六、空冷：工件从锌液中取出后进行空冷，所述空冷时间为4min以上；

步骤七、冷却，采用水冷冷却，冷却温度控制在30-60℃。

2.根据权利要求1所述的低合金高强度铁塔构件亚光化表面处理方法，其特征在于：步骤一中，对于长度超过1m的工件，采用水平放置方式挂接在行车上。

3.根据权利要求1所述的低合金高强度铁塔构件亚光化表面处理方法，其特征在于还包括步骤八，后处理：对漏镀处采用热喷涂锌或涂富锌涂层方法进行修复，修复层厚度应比镀锌层要求的最小厚度厚30μm以上。

4.一种亚光铁塔，包括铁塔本体，该铁塔本体由若干铁塔构件连接而成，其特征在于：所述铁塔构件分别按照权利要求1-3任一项所述的低合金高强度铁塔构件亚光化表面处理方法进行处理，再组装形成所述铁塔本体。