CN113321951B - 一种镀锌板表面保护涂层溶液、镀锌板及焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种镀锌板表面保护涂层溶液、镀锌板及焊接方法。本发明一种镀锌板表面保护涂层溶液，由以下物料配置而成：氧化铝5‑15份，钾水玻璃20‑80份，硅溶胶20‑100份，甲基硅酸20‑30份，滑石粉10‑20份，水解聚马来酸酐1‑5份，去离子水1‑20份，均为质量份。本发明改善了镀锌板焊接发黑问题，增强了焊缝美观性，减少了后续工序，提高了生产效率，节约了人力和时间。

Description

一种镀锌板表面保护涂层溶液、镀锌板及焊接方法
技术领域
本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种能对镀锌板表面涂层进行保护且能改善镀锌板焊接美观度的焊接方法，还涉及一种镀锌板表面保护涂层溶液、镀锌板。
背景技术
镀锌板因其良好的防腐性，广泛应用于建筑、机械等领域的加工生产，但是在镀锌板在焊接加工时却存在不小难题。原因在于，镀锌层与基体钢物理特性差异显著，镀锌层熔点为420℃，沸点为908℃，而基体钢熔点为1300℃，沸点为2861℃，这意味着锌层的气化会优先于钢材的熔化。一般加工过程都使用CO2气体保护焊，锌的大量挥发会使得热影响区表面大面积出现黑色现象，影响美观性，会增加后续处理工序。
针对镀锌板焊接改善缺陷问题，以往提出了各种解决方案。例如在专利公开文献CN 103252556 A公开了一种用热镀锌钢板直接焊接不损坏热镀锌层的缝焊方法，其采用缝焊的方式，利用电脉冲放电加热及焊臂的挤压实现，分两次进行焊接，焊接后利用碾压装置将焊缝压平。虽然该专利文献实现了不损害锌层的缝焊，但是其主要用于镀锌桶的焊接，且操作工艺较为复杂、成本较高，不适用于镀锌板大规模焊接加工。
发明内容
为改善镀锌板焊接大面积发黑现象，减少后续处理工序，改善焊缝美观性，本发明提供了一种镀锌板表面保护涂层溶液、镀锌板及焊接方法。为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种镀锌板表面保护涂层溶液，由以下物料配置而成：氧化铝5-15份，钾水玻璃20-80份，硅溶胶20-100份，甲基硅酸20-30份，滑石粉10-20份，水解聚马来酸酐1-5份，去离子水1-20份，均为质量份。
一种镀锌板，包括基体母材，基体母材的表面镀一锌层,镀锌层的表面部分或全部涂刷保护涂层，所述的保护涂层由上述的镀锌板表面保护涂层溶液制成。
一种镀锌板表面涂层保护焊接方法，将镀锌板的表面清洗干净，采用如上述的镀锌板表面保护涂层溶液均匀涂刷于镀锌板表面并预留焊接熔池区域，待所述保护涂层溶液干燥后在预留焊接熔池区域进行焊接。优选的，上述方法中，将镀锌板表面采用丙酮清洗干净。
优选的，上述方法中，本发明中提供的涂层涂刷方式简单，可直接采用刷子涂刷，涂刷温度为20-60℃，涂刷湿度＜80％。
优选的，上述方法中，所述的涂层溶液为高纯度硅酸盐溶液，熔点高，能瞬时耐温1700℃以上，具有一定隔热效果和高温防氧化效果。
优选的，上述方法中，所述的涂层溶液为无色透明溶液，涂层对镀锌板外观颜色无影响。
优选的，上述方法中，所述涂层溶液不与镀锌层或者基体母材或者焊丝发生化学反应，涂层溶液不会影响镀锌板焊接性。
优选的，上述方法中，涂层厚度不超过0.2mm，不影响镀锌板后续使用。
优选的，上述方法中，焊接熔池区域预留2mm。
本发明可以防止锌层的蒸发和氧化，并且预留间隙，不会影响熔池区焊缝的形成。
本发明镀锌板表面涂层保护焊接方法的原理是利用高温阻燃材料硅酸盐制成高纯度无色透明涂层溶液，可瞬时耐高温1700℃以上，均匀涂刷于镀锌板表面，形成保护涂层，能有效抑制焊接过程中镀锌板热影响区表面锌层的挥发，减少发黑问题，提高焊缝美观性。
本发明的有益效果：改善了镀锌板焊接发黑问题，增强了焊缝美观性，减少了后续工序，提高了生产效率，节约了人力和时间。
附图说明
图1是镀锌板焊接示意图。
图2是本发明镀锌板涂层保护焊示意图。
其中附图标记：1为焊缝填充位置，2为基体母材，3为镀锌层(含锌层厚度200g/m2),4为保护涂层(≤0.2mm)。A为未受影响区，B为热影响区，C为熔池区。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明优选实施例进行详细描述。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。
实施例1
一种镀锌板表面保护涂层溶液，由以下物料配置而成：氧化铝5份，钾水玻璃20份，硅溶胶20份，甲基硅酸20份，滑石粉10份，水解聚马来酸酐1份，去离子水1份，均为质量份。
实施例2
一种镀锌板表面保护涂层溶液，由以下物料配置而成：氧化铝15份，钾水玻璃80份，硅溶胶100份，甲基硅酸30份，滑石粉20份，水解聚马来酸酐5份，去离子水20份，均为质量份。
实施例3
一种镀锌板表面保护涂层溶液，由以下物料配置而成：氧化铝10份，钾水玻璃50份，硅溶胶70份，甲基硅酸26份，滑石粉14份，水解聚马来酸酐3份，去离子水10份，均为质量份。
实施例4
一种镀锌板表面保护涂层溶液，由以下物料配置而成：平均粒径50-65μm的氧化铝10份，固含量30％的模数为2.3钾水玻璃25份，固含量25％的平均粒径10-20nm的硅溶胶30份，固含量为60％的甲基硅酸25份，平均粒径50-65μm的滑石粉10份，浓度50％的水解聚马来酸酐水溶液2.5份，去离子水10份，均为质量份。
实施例5
如图2所示，一种镀锌板，包括基体母材2，基体母材2的表面镀一锌层3,镀锌层3表面的未受影响区A、热影响区B涂刷保护涂层4，保护涂层4由实施例1-4任一种镀锌板表面保护涂层溶液制成。C为熔池区。
实施例6
如图2所示，一种镀锌板表面涂层保护焊接方法：
首先将镀锌板表面用丙酮清洗干净，取两块镀锌板不做任何处理；另取两块镀锌板干燥后用普通毛刷在室温下将涂层溶液均匀涂刷于镀锌板表面，区域A和区域B，涂层厚度为0.2mm，各预留2mm作为焊接熔池区域C，室内湿度不超过80％，涂刷后置于通风干燥环境静置12h以上。本实施例中，涂层溶液由以下物料配置而成：平均粒径50-65μm的氧化铝10份，固含量30％的模数为2.3钾水玻璃25份，固含量25％的平均粒径在10-20nm的硅溶胶30份，固含量为60％的甲基硅酸25份，平均粒径50-65μm的滑石粉10份，浓度50％的水解聚马来酸酐水溶液2.5份，去离子水10份，均为质量份。
焊接所使用的镀锌板规格为100mm×100mm×2mm薄板，焊丝为XCJ50-6气体保护焊用镀铜焊丝，利用手工氩弧焊进行对接焊。焊接参数：焊接电流为50A，保护气流量为10L/min，焊枪与焊件表面呈75°夹角，焊丝与焊件表面呈17°夹角，采用左焊法焊接。
如图1所示，采用现有普通镀锌板焊接时，C区域锌层受电弧直接作用而蒸发，而B区域锌层受到热影响而蒸发，裸露出母材，对材料后续使用防锈防腐蚀性能产生影响。进一步的，蒸发的锌蒸气会在热影响区附近冷却，以浮渣的方式存在，并且颜色变黑，不容易清除，影响产品美观性。
如图2所示，与图1相比，涂层保护镀锌板在A区域和B区域涂刷高纯度硅酸盐溶液，形成高温防氧化保护涂层，为不影响镀锌板焊接性能，C区域不作涂层保护处理。进一步的，在焊接过程中，B区域锌层受到涂层保护，将不会发生蒸发和氧化现象，改善了焊接表面质量及美观度。进一步的，由于B区域表面存在涂层，焊接过程中C区域的锌蒸气不会直接接触B区域锌层表面，也不会与涂层发生反应，少量浮渣易除去。
本发明利用高温阻燃材料硅酸盐制成高纯度无色透明防氧化溶液覆盖于镀锌板材料表面，形成保护涂层，实现焊接过程中热影响区锌层维持稳定状态，不发生蒸发和氧化现象，得到较为美观整洁的焊缝，并且其他区域仍维持镀锌板原有的颜色。从而本发明改善了镀锌板电弧焊接表面发黑现象，得到较美观的产品。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡是在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种镀锌板表面涂层保护焊接方法，其特征在于：将镀锌板的表面清洗干净，采用镀锌板表面保护涂层溶液均匀涂刷于镀锌板表面并预留焊接熔池区域，待镀锌板表面保护涂层溶液干燥后在预留焊接熔池区域进行焊接；
所述的镀锌板表面保护涂层溶液，由以下物料配置而成：氧化铝5-15份，钾水玻璃20-80份，硅溶胶20-100份，甲基硅酸20-30份，滑石粉10-20份，水解聚马来酸酐1-5份，去离子水1-20份，均为质量份。
2.根据权利要求1所述的镀锌板表面涂层保护焊接方法，其特征在于，将镀锌板表面采用丙酮清洗干净。
3.根据权利要求1所述的镀锌板表面涂层保护焊接方法，其特征在于，形成的保护涂层厚度不超过0.2mm。
4.根据权利要求1所述的镀锌板表面涂层保护焊接方法，其特征在于，焊接熔池区域预留2mm。
5.根据权利要求1所述的镀锌板表面涂层保护焊接方法，其特征在于，涂刷温度为20-60℃，涂刷湿度＜80％。
6.根据权利要求1-5任一项所述的镀锌板表面涂层保护焊接方法，其特征在于，镀锌板表面保护涂层溶液为高纯度硅酸盐溶液。
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