热镀锌工艺常见问题及原因分析.docx
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热镀锌工艺常见问题及原因分析.docx
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热镀锌工艺常见问题及原因分析
热镀锌工艺常见问题及原因分析
1:
08AL钢种含碳量是多少?
答:
含碳量是0.5--0.12%。
2:
成品在库中最长允许存放多少时间?
答:
允许存放3个月,以避免存放过久产生氧化3:
锌层脱落的主要原因有哪些?
答:
锌层脱落的原因主要有:
表面氧化物,有硅化物,油脂蒸发不尽,锌锅铝含量偏低,锌液中停留时间太短,镀层偏厚。
4:
厚边质量缺陷产生的原因是什么?
答:
A,板型差,有大浪边或大瓢曲,
B,速度太低,
C,气刀角度调整不对,
D,起到喷嘴缝隙未调整好,
E,气刀太高或气刀距离太远,
5:
锌锅中锌渣有哪几种?
答:
A,底渣,当钢板浸入锌液之后,便开始了铁锌之间的扩散过程,
铁被侵蚀落入锌液中,就形成了铁锌合金,沉入锅底。
B,浮渣,由于锌液表面氧化而形成。
C,游离渣,介于底渣和浮渣之间,但是数量极少
6:
锌粒产生的原因有哪些?
答:
A,原板问题,主要是原板清洁度和原板铁粉含量。
b,锌液温度过高,使底渣浮起
c,AL含量过高,影响铁的溶解度。
7:
热镀锌层的黏附性是什么?
答:
根据热镀锌理论和研究成果,锌层的附着能力不取决于铁锌
合金层的厚薄,而取决于钢基和铁锌合金层之间有FE2AL5勺中间层。
由于铝对铁比锌对铁有较大的热力学亲和力,所以在加铝法带钢热镀锌中,在温度和时间的影响下,总是优先在刚及表面形成铁铝化
合物,这个薄而均质的中间层能够牢固的附着在钢基表面,实际上他起着粘附镀层的介质作用。
合金层中的吸铝量越高,则镀层的粘附性越好,合金层中的吸铝量不仅取决于锌中的铝含量,而且更大程度上取决于锌液中的带钢的温度。
8:
锌层脱落和锌层裂纹的定义是什么?
答:
锌层脱落时由于钢基和铁---锌合金层的相界上没有形成作为粘附媒介质的均质的
FE2AL5中间层,使镀层的粘附力下降,在弯曲时就可能导致锌层脱
落。
锌层裂纹是由于脆性的鉄锌合金层超厚,使镀层的延展性下降,在弯曲时就产生了锌层裂纹。
9:
酸洗后的钢件铁盐含量应在多少?
清洗后附着量可降至多少?
为什么用温水好?
答:
酸洗后表面的铁盐含量应在2.3克/平方米。
清洗后可降至0.5---1克/平方米。
温水的好处是:
A,钢件表面附着的铁盐在热水的溶解度比在冷水中大。
b,钢件在酸洗时扩散入金属基内的氢气在热水中比在冷水中容易逸
出。
c,由于热水的水分子运动较为激烈,可以将粘附在钢件表面的其他
赃物撞落下来,即使是轻微的油剂也可以被洗掉。
10:
助镀液应该具备哪些性能?
答:
a,应该有固定不变的化学成分;
b,在锌液的温度下必须相当稳定;
c,对钢件金属基体不会产生铁盐以及氧化物;
d,即使由助镀液形成了铁盐,但该铁盐应能被锌液还原;
e,助镀液的产物应是流动而容易被清除掉的,并不会影响助镀层的质量;
f,助镀液分解时,应能产生中性或还原性气氛,并起到吹扫锌液面上脏物的作用;
g,具有良好的助镀性能;
h,助镀液与锌液的分解反应要进行的十分迅速并完全脱落;
11:
助镀液中铁含量超高会有什么害处?
答:
当超过允许范围时,当待镀钢件上涂了含有铁(呈fecl2存在)的溶液后,与锌反应生成较多锌渣,其次,粘附在钢件表面的fecl2与锌液反应后,如果不脱落下来,仍旧粘附着,则会使钢件表面的镀层上出现不同成程度的粗糙现象,再次这种铁盐与锌液反应后,会使中间合金相层生长的较疏松,因此弯曲时易脱落。
12:
为什么溶剂应加热使用?
答:
溶剂水溶液一般加热到5060度时使用效果良好,
1,可以使固体氯盐溶解这样可以保持溶液中成分较均匀;
2,容易将粘附在钢件表面的铁盐冲洗掉;
3,加速了钢件金属基与锌原子结合;
4,可蒸发掉溶剂一些多余的水分,保持溶剂浓度;
5,可将钢件酸洗时渗入基体内的氢排掉;
6,钢件吊出后容易干燥;
13:
什么叫溶剂老化,弊端是什么?
答:
如果钢件在溶剂中浸渍以后没有很好的烘干或已有一些锈情(水锈)出现时,又加上锌液中铝含量较高的情况下,一旦钢件表面的溶剂与锌液表面上的铝与锌接触反应,就会发生反应而生成氧化铝和氧化锌,这些东西再与锌液和溶剂中的氯化锌继续结合而成为黑色胶状物,这样溶剂就失去了活性而起不到助镀作用,从而漏镀。
14:
怎样再生溶剂?
答:
氯化锌和氯化铵的复盐水溶液再生,主要是去除溶剂中过多的水分,碱性氢氧化锌,含铁量以及其它杂质;1,在旧溶剂中加入一定量的新盐酸,以溶解因水分过多而产生的碱性氢氧化锌;2,再用多层的涤纶布过滤掉旧溶剂中的固体杂质,泥胶状沉淀物以及未溶解的碱性氢氧化锌;3,将过滤后的旧溶剂在空气中加热使铁氧化,然后加入一定量的碳酸铵,即可使铁沉淀下来;也可采用氢氧化铵和过氧化氢来沉淀铁的,也可采用通入氯气法沉淀;4,旧溶剂水溶液中酸性增加,会出现反应逆向倾向,所以要经常添加氢氧化铵,使酸性中和成氯化铵,PH值保持在5---6左右;15:
溶剂斑点(钢件泪痕)产生的原因是什么?
1,锌液温度过高使溶剂来不及扩散而烧焦老化;
2,锌灰过多;
3:
锌液中铝含量过高;
4,溶剂以及钢件上氧化物过多;
5,溶剂的粘性太高,流动性差;
6,溶剂中的氯化铵不足或过早挥发;
7,钢件在锌液面上翻滚;
8,没有吧锌锅底胶状物舀出来;
16:
什么原因造成镀锌钢件表面麻点?
答:
1,在刚开工时锌液表面铝含量较高,当超过0.3%时,锌液粘性增加,使锌渣不容易沉淀下降,而粘附与镀锌钢件表面上;2,刚开工时或停工再开工时除了锌液表面上铝含量升高外,锌液温度往往比正常生产时高,锌液在温度高时对流现象加剧,一部分锌渣被带起而粘附于镀锌钢件之上;
3,因铝元素的存在,锌液中的铁元素会很快与铝结合成FE---AL的颗粒,因该颗粒密度小而悬浮于锌液中,粘附与钢件上;
17:
片状垂涎出现的原因是什么?
答:
与锌液中含铝量有较高的关系,他与锌液温度较低一样,会使锌液的粘性增大,在流锌时呈现不爽现象,于是部分悬挂于镀锌件下面。
同时镀锌钢件出锌液面太快,会使上面粘附锌液太多,会在下面形成片状流下;
18:
什么原因原因造成钢件表面色泽不正常?
答:
1,锌液温度太高,在空气中停留时间过长,内外吹抹的气体压
力过大,都能使表面银亮色的纯锌层消耗而呈现出灰色;
2,当冷却水的色度太高,而且混有泥土,有机物等杂质,会使镀锌层产生黄黑色等无光泽的表面;
3,钝化液的浓度太高而又没有经过很好的漂洗,会使银亮色的镀锌层表面产生褐色,红棕色或随浓度的降低会产生不同程度的黄绿色,在镀锌件中,以黄绿色为正常,而褐色及红棕色为不正常;
4近年来生产的钢材大多为镇静钢,钢中含硅量容易使热度锌件产生灰暗无光的镀层,严重时镀层成暗灰色,这是因为硅促使铁锌合金层过度生长漏出表面而造成的,镀层呈这样的色泽时多抗腐蚀性没有影响。
19:
清洗不干净会产生什么毛病?
答:
1,污染溶剂,使溶剂很快失效;
2,污染锌液,使镀锌层质量低劣及产生废品;
3,增加了锌渣的生产量,使锌耗提高成本增加;
4,使镀锌层的中间相变厚变脆等;
20:
怎样减缓锌灰的形成?
答:
1,在镀锌锅中适当的加铝;2,减少锌液面与空气的接触面,即采用小口径锅;3,降低锌液温度,使保持在工艺温度的下限;4,在锌液面上不采用大风量的除尘设备;
5,钢件上的溶剂要烘干;21:
锌液中铁的来源是什么?
锌液中铁的影响是什么?
答:
1.工件的带入。
镀锌时的锌铁反应,铁往锌中溶解后才能生成镀锌层。
2.锌锅的腐蚀。
锌锅内壁生成的一层锌铁合金保护层,当温度波动超过6C,因钢材与该合金层膨胀系数不一致,造成剥落溶解于锌中生成渣。
剧烈的爆炸也可以使合金层剥落。
3.溶剂的带入。
酸洗之后的工件附着铁盐,漂洗水中的铁盐与酸含量较高时,铁盐仍沉积于工件上,因为酸与铁不停地反应生成铁盐。
当溶剂中酸与铁含量过高,温度达到50C以上时,有很强的除锈能力,因此铁的溶解不断进行。
造成溶剂中铁含量较高。
溶剂中的三价铁呈铁红色,可以看到。
而存在于溶剂中的二价铁呈无色,看不到。
当PH值小于5时,溶剂中以二价铁形式存在。
这些铁粘附以工件带入锌液中,以1份铁与25份锌反应生成渣使锌液粘稠,镀层变厚。
所以,溶剂除铁时必须加入双氧水将二价铁氧化为三价铁,加入氨水调PH=5-6之间,使其沉淀、澄清、过滤。
可以保证溶剂的纯度。
在450度时,铁在锌液中的溶解度为0.003%,若铁在锌液中的含量超过0.003%时,铁将与锌生成锌铁化合物,由于其密度大,沉入锅底,即生成底渣,当锌液中含铝时,与铝反应生成fe2al5,其密度小浮起,生成浮渣,两种渣都会消耗大量的铝和锌;铁存在,会使锌液粘度和表面张力增加,从而使锌液流动性变差,同时恶化了锌液对钢件的润湿条件,如果延长浸锌时间,则会使镀层变厚;总之,铁是有害的,他使镀层变脆,表面变灰暗,增加锌渣的生成量,增加锌铝的消耗量;
22:
在热镀锌中为何要加AL?
答:
在镀锌理论中,中间层Fe2AL5作为粘附层的关键因素,Fe2Al5要吸收大量的Al。
来提高锌层的附着力。
同时,Al还可以形成底渣和浮渣,不断从锌锅中被消除。
因此,必须向锌锅中加入一定含量的Al,来补偿带钢带走的和浮渣及底渣消耗的Al。
23:
热镀锌时为什么要向锌液中加铅?
其加入量如何?
铅在锌液中有何影响?
答:
向锌液中加铅,Al含量在0.1%时,丫相和S1相的厚度可以减少到不加铅的78%,当Al含量为0.16%时,减少到0.8%,当Al含量为0.2%时,即可完全消除丫相和3相,使镀层仅有的两个结构部分,就是由共晶混合物Z+n和n所组成,此种合金很薄而且有良好的韧性。
此外,铝还可以和锌液中的氧化铁和氧化锌等杂质结合,形成不会与带钢相粘合的物质,并且上浮到锌液表面,这样保证了锌层的纯度。
它增强了锌液对钢件的浸润能力,从而减少了浸锌时间,同时铅的存在还能使锌液的熔点降低,这延长了锌液的凝固时间,促进了锌花的生长,可获得较大锌花;铅的加入会使镀层发暗,超过1%时,会引
起镀层晶间腐蚀,降低镀层的耐腐蚀性能;
24:
锌锅中浮渣和底渣的生成量和哪些因素有关?
答:
锌锅中浮渣和底渣的生产量与下列因素有关:
(1)吹气法:
热镀锌中,采用压缩空气为喷射介质,见下列含有:
Zn+COAZn+COf
Zn+H2O^ZnO+H2f
Zn+1/202—ZnO
故完全容易形成浮渣,其关系式是:
Gb=KPO2S
K—常数
Gb—浮渣生成量。
P02-喷射介质中氧的分压力
S—反应界面的面积,故跟以上有关:
(2).铝含量有关,当铝含量在0.2%以下时,铁的溶解量随着铝含量
的增高而下降,然而铝含量超过0.2%时,铁的溶解量随着铝含量的增加而迅速上升。
(3).锌液温度,当锌液温度超过480C时,贝卩带钢的铁含量呈抛物线关系增加,当温度上升到500C时,铁含量达到最大值,底渣生成量也最大。
(4).浮渣的分子式是ZnO,底渣的分子式是FeZn
25:
气刀喷嘴喷吹角度对镀层厚度有何影响?
答:
调整气刀喷嘴时,带钢两侧的喷嘴角度不能相同。
根据经验应该
相差1°〜2°,如果两侧气刀的喷嘴角度相等,则两鼓气流平面相交线正好在带钢处相遇,这样超出带钢宽度的气流会产生涡流,使带钢边部的正常刮锌受到干扰。
从而产生不均匀的厚边缺陷或边部结瘤。
26:
气刀喷嘴距锌液面的高度对镀层厚度有何影响?
答:
如果被喷吹的锌液还处于液态的话,则喷嘴距锌液面的高度对镀层厚度实际上没有影响。
喷嘴高度的工作范围应在70〜360mm,喷嘴高度的调节主要取决于喷嘴的压力和带钢的速度,当喷嘴压力大和带钢速度高时,必须加大喷嘴高度,否则会因强大的气流压力吹到锌液表面,引起锌液飞溅,从而容易导致喷嘴的堵塞。
带钢速度低时,同时要求的镀层又厚,因为这时的吹气压力较小,就能够降低气刀喷嘴的高度。
总之,为了节约喷气能量(气压风机的压力),应该尽可能地降低气刀喷嘴的高度。
27:
气刀喷嘴距带钢的距离对镀层厚度有何影响?
答;距离愈远,则镀层愈厚。
嘴喷距离带钢愈远,则气流压力愈低,所以冲量减少,因此便引起镀层的加厚。
正常操作时,喷嘴距离带钢的实际工作范围在15〜30mm之间,为了节约喷嘴能量(气刀风机的压力)和镀层厚度的控制,希望喷嘴与带钢保持最近的距离。
距离的调整取决于带钢的张力和板形,总的趋势是:
带钢张力愈小,板形愈坏(如:
瓢曲、浪形、浪边),则距离愈远。
否则有损坏气刀喷嘴的危险。
如果带钢张力大,板形又好,就可以把气刀喷嘴与带钢的距离保持在10~15mm之间。
28:
热镀锌线冷却段的意义是什么?
答:
带钢离开锌锅之后,Fe—Zn之间的热扩散仍在进行。
实际证明,带钢温度愈高,则扩散反映愈强烈。
这样会使Fe-Zn合金层加厚,影响镀层的韧性。
为了尽快终止这种热扩散,必须及时对镀锌带钢施加强制冷却。
一般认为,带钢温度低于300C,此热扩散才会减弱到微小的程度。
29:
影响锌花的因素有哪几种?
答:
影响锌花的因素有:
(1)合金元素的影响。
主要元素是铅、锡、铝。
铅的含量控制在0.07~0.20%时均有锌花。
锡的含量控制在0.5%也有较大锌花。
铝的含量控制在0.13%左右均有锌花。
除了以上合金元素以外,铜、锑等元素对锌花也有影响。
30:
锌液中稀土元素的影响时什么?
答:
加入稀土对FeZn反应没有明显的影响,但是它提高了锌液的流动性,稀土元素对锌液的润湿角和表面张力影响较大,随温度升高润湿角逐渐变小,表面张力随加入量的增加而降低。
稀土元素的加入,对镀层均匀性,厚度,表面质量等都有不同程度的提高,镀层的耐盐
酸腐蚀性可提高一倍;
31:
锌液中镍的影响是什么?
答:
含镍量0.09%的Zn--Ni镀层,耐腐蚀性可较纯锌层提高一倍,镍的加入润湿性增强,可有效的控制合金相的形成速度,使相层减薄,组织细化表面质量得到改善,当使用含硅量低的沸腾钢时,锌层厚度明显减薄,含硅量高的镇静钢时,0.09%的镍可以控制硅对镀层的不良影响,防止镀层过厚
在锌液中镍含量0.055%温度450度时,就很少有浮渣产生;32:
锌液中铋的影响是什么?
答:
锌液中0.1%的Bi时,锌液的流动性和润湿性变好,具有低的表面张力,对只能靠重力作用下自行低落,以减少上锌量的型材生成来说,可以采用加铋的方法减少锌耗,被镀表面锌瘤,锌渣很少,降低构件表面的液滴,孔洞,毛刺的大小和数量,有好的效果;
33:
影响镀层附着性的有关因素是
答:
1,带钢的化学成分;
2,表面的清洁性;
3,表面的粗糙度;
4,锌液的化学成分;
碳:
钢基中含碳越高,铁--锌反应越激烈,铁重量损失越大,鉄锌合金层越厚,附着性变坏,因此应选择0.12%以下的低碳钢。
硅:
含硅量高的镇静钢性质同高碳,因此原料应采用低硅的沸腾钢或铝镇静钢。
34:
锌渣的来源:
答:
a:
镀件中的铁与锌液直接反应生成锌渣,这主要受锌液温度,浸入时间以及工件表面粗糙度的影响。
提高锌液的温度会显著怎家锌铁反应,在其他条件相同的情况下新液温度越高形成的锌渣越多,同样随着浸锌时间的延长,锌渣形成量将增多,但是随着工件表面的合金层变厚,铁溶入锌液中形成的锌渣将变慢,另外,工件表面越粗糙,工件与锌液接触的面越大,铁溶入锌液中形成的锌渣越快。
b:
铁制的锌锅与锌液直接反应生成;因为锅壁上形成的锌铁合金层有保护作用,阻碍了他们直接的铁锌反应,故正常情况下这一途径生成的锌渣极少。
但是如果超过480度,则会使保护性铁锌合金层迅速脱落使锌液对锅壁腐蚀加剧
c:
挂具或吊篮等工具在浸锌过程中与锌液反应生成锌渣
d:
助镀液中的铁盐被工件带入锌液中形成锌渣。
e:
锌锭或合金中有杂质铁带入锌液中反应生成。
35:
锌灰的来源;答:
锌灰是氧化锌,氯化锌以及游离金属锌的混合物,其中游离金属
锌可占锌灰量的80%以上,锌灰主要是锌液面的锌被氧化,形成氧化物以及镀件表面助镀液盐膜与锌液反应生成的助剂灰,同时夹杂较多金属锌而成,若操作不当,锌灰中的金属锌含量将会更高。
36:
去除白锈的方法
答:
a:
如果白锈的颜色呈白色,则可先在水中将其洗去,再用毛布片将锌层擦干,然后用刷子粘上哗石粉和苛性钠配置的浆液刷上去即可;
b:
如果发现白锈的颜色已成灰暗色,则可用耐酸性酒石酸甲以及碳
酸氨的水溶液用刷子刷在腐蚀部位,然后用浸有碳酸钙的海棉来擦掉,最后用水冲洗后烘干。
37:
助镀剂的作用机理
答:
a:
清洁刚件表面,去除掉酸洗后的一些钢铁表面的铁盐,氧化物及一些脏物;
b:
净化刚件浸入锌液处的液相锌,使刚件也液态锌快速浸润并反应;
c:
在刚件表面沉积一层盐膜,可将刚件表面也空气隔开,防止微氧化;
d:
溶剂受热分解时,使刚件表面具有活性作用以及润湿能力(降低表面张力),使锌液能很好的附着于刚件上,顺利进行合金化;
e:
涂上溶剂的刚件在遇到锌时,溶剂汽化而产生的气浪起到清除锌液上的氧化锌,氢氧化铝,以及碳黑颗粒等作用;
氯化锌和氯化铵是有稳定成分的化工双盐,易结晶于刚件表面,其中氯化铵的作用在助剂中是最根本的,但是易挥发,含量不能太高,以免在浸锌过程中产生大量的烟雾,氯化锌起到涂层作用,可减少酸洗后到浸锌前的氧化,而且混合组成的助剂有自动干燥的效果;
38:
为什么在锌面上撒氯化铵粉末答:
只有当锌液中含铝量太高,引起露镀或锌层太薄时才能使用,主要用来挥发一部分铝;但是最好的方法是将上面的铝层舀出来经济
39:
流痕、挂瘤现象如何形成及解决?
答:
工件镀锌后的流痕挂瘤现象与锌液中的铁含量有很大关系。
铁在锌液中的溶解度随着温度的升高而增加。
430C铁在锌液中的溶解度
为0.02%;430°C--440时为0.02—0.03%;450C--470C为0.04—0.07%;500C以上为0.3以上。
当高温度镀锌的锌液再降温镀锌时,锌液中的铁析出沉淀、澄清、捞渣、净化,可保证锌液的流动性。
而生产厂家往往不能停产,致使悬浮在锌液中的铁不下沉,甚至上浮造成工件流痕,挂瘤现象更加严重,镀锌层明显增厚。
解决方法:
1.中温镀锌向低温镀锌转换的厂家,要有24小时以上的时间,用于沉淀铁做净化处理工作。
2.加足量除铁锌合金,使锌液中的铁与合金中的除铁元素快速结合,配以净化剂作催化,短时间内完成除铁工作。
3.除铁过程中不能生产,不能加铝及铝合金,以免影响除铁工作。
40:
错误操作引起质量问题
1.焊接缺陷。
如焊缝、气孔、焊渣清理不干净,造成漏镀与爆炸。
2.工件酸洗不净。
如污物、油漆、焊渣等,造成漏镀。
3.工件过酸洗致使工件表面粗糙不平,造成锌层厚。
4.吊挂方式不合理,致使工件排气、排锌不利,造成漏镀,工件粘灰渣多。
5.工件工艺孔太小,进锌、排气困难。
延长管件在锌液中时间,使镀层增厚。
6.管理不到位。
如班组协调性差,责任不明确,有问题不能及时解决41:
提高产品质量,降低生产成本的方法
1.加强生产管理,控制合理的镀锌温度。
2.尽量减少铁的来源。
3.定期打捞锌渣做净化处理后再进行镀锌生产。
4.定期对溶剂及锌液做除铁、净化工作。
5.尽量缩短浸锌时间。
6.行车工与刮灰工密切配合,提高产品质量。
7.定时定量加锌及锌合金。
8.定期化验漂洗水、溶剂与锌液中的铁含量。
9.尽量避免工件过酸洗。
10.不能向锌中加铝及铝合金,铝可增加铁向锌中溶解,腐蚀锌锅
42:
酸洗缓蚀剂的作用是什么?
答:
1,降低酸洗溶液对钢件的无谓侵蚀,减少钢耗及过酸洗的出现;2,降低氢的产生,并阻止氢向钢件基体内扩散,避免出现酸脆;3,阻止氢气夹带酸滴外逸,降低酸耗及污染;4,防止过酸洗,获得光洁的表面;
43:
气候对烘干有什么影响?
答:
1,相对湿度的影响;即湿度较高,气压较低的情况下,溶剂在烘干到浸镀前,很快出现返潮现象,这样便会使钢件与锌液相遇产生放炮,从而造成漏镀花斑,增加锌耗等毛病;
2,风向的影响;
如被蒸发的水蒸气吹入钢管的一端,使管孔内壁水分较多,很难使之烘干,另一头因为冷空气的进入同样不能烘干,也会放炮漏镀;3,酸洗工段吹来的酸雾沾于钢管表面,重又引起锈蚀,也可引起漏镀花斑;
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- 镀锌 工艺 常见问题 原因 分析
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