什么是熱鍍鋅方管?
熱鍍鋅方管又稱(chēng)為熱浸鍍鋅方管,他是在高溫下把鋅錠融化,在放入一些輔助材料,然后把金屬結構件浸入鍍鋅槽中,使金屬構件上附著(zhù)一層鋅層。熱鍍鋅方管的優(yōu)點(diǎn)在于他的防腐能力強,鍍鋅層的附著(zhù)力和硬度較好。缺點(diǎn)在于價(jià)格較高,需要大量的設備和場(chǎng)地,方管件過(guò)大不易放入鍍鋅槽中,方管件過(guò)于單薄,熱鍍又容易變形。
熱鍍鋅方管又稱(chēng)為熱浸鍍鋅方管,他是在高溫下把鋅錠融化,在放入一些輔助材料,然后把金屬結構件浸入鍍鋅槽中,使金屬構件上附著(zhù)一層鋅層。熱鍍鋅方管的優(yōu)點(diǎn)在于他的防腐能力強,鍍鋅層的附著(zhù)力和硬度較好。缺點(diǎn)在于價(jià)格較高,需要大量的設備和場(chǎng)地,方管件過(guò)大不易放入鍍鋅槽中,方管件過(guò)于單薄,熱鍍又容易變形。
一、熱鍍鋅方管工藝過(guò)程及方管熱鍍鋅層形成過(guò)程
熱鍍鋅方管工藝過(guò)程
原管→脫脂→水洗→酸洗→水洗→浸助鍍溶劑→烘干預熱→熱鍍鋅→整理→冷卻→鈍化→漂洗→干燥→檢驗
方管熱鍍鋅層形成過(guò)程是鐵基體與最外面的純鋅層之間形成鐵-鋅合金的過(guò)程,方管表面在熱浸鍍時(shí)形成鐵-鋅合金層,才使得鐵與純鋅層之間很好結合,其過(guò)程可簡(jiǎn)單地敘述為:當鐵方管浸入熔融的鋅液時(shí),首先在界面上形成鋅與α鐵(體心)固熔體。這是基體金屬鐵在固體狀態(tài)下溶有鋅原子所形成一種晶體,兩種金屬原子之間是融合,原子之間引力比較小。因此,當鋅在固熔體中達到飽和后,鋅鐵兩種元素原子相互擴散,擴散到(或叫滲入)鐵基體中的鋅原子在基體晶格中遷移,逐漸與鐵形成合金,而擴散到熔融的鋅液中的鐵就與鋅形成金屬間化合物FeZn13,沉入熱鍍鋅鍋底,即為鋅渣。當方管從浸鋅液中移出時(shí)表面形成純鋅層,為六方晶體。其含鐵量不大于0.003%。
二、方管熱鍍鋅層防護性能
通常電鍍鋅方管鍍鋅層厚度5~15μm,而熱鍍鋅方管鍍鋅層一般在65μm以上,甚至高達100μm。熱鍍鋅方管鍍鋅覆蓋能力好,鍍層致密,無(wú)有機物夾雜。眾所周知,鋅的抗大氣腐蝕的機理有機械保護及電化學(xué)保護,在大氣腐蝕條件下鋅層表面有ZnO、Zn(OH)2及堿式碳酸鋅保護膜,一定程度上減緩鋅的腐蝕,這層保護膜(也稱(chēng)白銹)受到破壞又會(huì )形成新的膜層。當鋅層破壞嚴重,危及到鐵基體時(shí),鋅對基體產(chǎn)生電化學(xué)保護,鋅的標準電位-0.76V,鐵的標準電位-0.44V,鋅與鐵形成微電池時(shí)鋅作為陽(yáng)極被溶解,鐵作為陰極受到保護。顯然熱鍍鋅方管對基體金屬鐵的抗大氣腐蝕能力優(yōu)于電鍍鋅方管。
三、熱鍍鋅方管鍍鋅過(guò)程鋅灰、鋅渣形成控制
鋅灰鋅渣不僅嚴重影響到浸鋅層質(zhì)量,造成鍍層粗糙,產(chǎn)生鋅瘤。而且使熱鍍鋅方管成本大大升高。通常每鍍1t方管耗鋅80~120kg,如果鋅灰鋅渣嚴重,其耗鋅量會(huì )高達140~200kg??刂其\炭主要是控制好溫度,減少鋅液表面氧化而產(chǎn)生的浮渣。國內有些廠(chǎng)家用耐火砂、炭灰等覆蓋。國外采用熱傳導率小、熔點(diǎn)高、比重小、與鋅液不發(fā)生反應,既可減少熱量失散又可防止氧化的陶瓷或玻璃球覆蓋,這種球狀物易被方管推開(kāi),又對方管無(wú)粘附作用。
對于鋅液中鋅渣的形成主要是溶解在鋅液中的鐵含量超過(guò)該溫度下的溶解度時(shí)所形成的流動(dòng)性極差的鋅鐵合金,鋅渣中鋅含量可高達95%,這是熱鍍鋅方管成本高的關(guān)鍵所在。
從鐵在鋅液中的溶解度曲線(xiàn)可以看出:不同的溫度及不同的保溫時(shí)間,其溶鐵量即鐵損量是不一樣的。在500℃附近時(shí),鐵損量隨著(zhù)加溫及保溫時(shí)間急劇增加,幾乎成直線(xiàn)關(guān)系。低于或高于480~510℃范圍,隨時(shí)間延長(cháng)鐵損提高緩慢。因此,人們將480~510℃稱(chēng)為惡性溶解區。在此溫度范圍內鋅液對方管及鋅鍋浸蝕最為嚴重,超過(guò)560℃鐵損又明顯增加,達到660℃以上鋅對鐵基體是破壞性浸蝕,鋅渣會(huì )急劇增加,施鍍無(wú)法進(jìn)行。因此,施鍍目前多在450~480℃及520~560℃兩個(gè)區域內進(jìn)行。
參考資料
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