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热镀锌工艺描述.doc

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热镀锌工艺一.1.热镀锌的作用:热镀锌又叫热浸镀锌,是对钢铁及及铸铁材料进行化学和电化学防护的方法之一。热镀锌防腐原理,在潮湿的空气、在含有二氧化碳及含有氧的水中,镀锌层表面将覆盖一层主要由碱式碳酸锌组成的白色。由于镀锌层的电位比钢铁件基体的电位(锌的电位值-0.76 伏,铁的电位值-0.43 伏)低,所以当镀层与基体形成原电池时,锌受到侵蚀而钢铁基面得到保护,这种保护方式通常被称为电化学保护。2.热镀锌的原理:热镀锌和电镀锌不一样。电镀锌是在电解过程中,使阴极上形成锌的镀层。实际上,电镀锌是使锌原子逐渐沉淀的一个沉积过程。即在开始电镀时,在铁基表面生成细微的小结晶核,这种单个的结晶核随着电镀时间的延长而增加,最后连成一片而形成了镀层。与此截然相反,热镀锌不是沉积过程,而是锌对铁的溶解过程,是熔融锌液对铁的溶解而形成的一种镀层。热镀层的形成是经过以下步骤实现的:a.铁基表面被锌液溶解。b.铁在被锌液溶解的过程中形成铁锌合金,并继续扩散。c.在铁锌合金层的表面包絡着锌层。因此,经过去污除锈的钢铁材料,直接浸入熔融的锌液中得到的这种镀锌保护层,结合非常牢固。同时,它的扩散能力与覆盖能力远比电镀锌要好。所谓扩散能力和覆盖能力,就是镀层在被镀材料表面上的均匀和完整性。扩散能力又叫均镀能力,它是指镀层厚度的均匀分布能力;覆盖能力又叫深度能力或着落能力。3.热镀锌的基本工艺过程:工件分类---酸洗---水洗----浸溶剂---烘干---浸镀----冷却----钝化------整修---打包二.镀前处理:1.工件分类:在工件进场后,首先要把有油漆、油污的工件挑选出来做脱脂处理(脱脂分机械法、火焰法、化学法)。然后仔细观察工件有窝气或兜锌,如发现有要选择合理的穿挂方法以避免窝气、兜锌现象。实在不行应联系厂家做合理的开孔处理。二.酸洗:钢铁是容易氧化和腐蚀的金属,其表面一般都存在氧化皮和铁锈。钢铁表面常见的氧化物有氧化亚铁(FeO,灰色)、三氧化二铁(Fe 2O3,赤色)、含水三氧化二铁(Fe 2O3. ȵH2O,橙红色)和四氧化三铁(Fe 3O4,蓝黑色)等。热浸镀锌前应将钢铁表面的铁锈除尽,否则将影响助镀效果,甚至产生漏镀。a.酸洗原理:钢铁表面因大气腐蚀产生的铁锈,一般是氢氧化亚铁与氢氧化铁,因高温而产生的氧化皮,则主要是四氧化三铁、三氧化二铁。铁的氧化物都很容易与酸作用而被溶解。以盐酸为例其反应如下:四氧化三铁与三氧化二铁在硫酸和室温下的盐酸溶液中都较难溶解,但当与铁同时存在时,组成腐蚀电极,铁为阳极,与氧化皮接触处的铁首先溶解,并产生氢气,促使氧化皮从钢铁表面脱落。同时析的氢把四氧化三铁、三氧化二铁先还原为氧化铁在发生反应而溶解.。酸洗除锈过程中析出氢,对钢件有不利的影响。因为氢原子易扩散到金属内,引起氢脆,导致金属的韧性、延展性和塑性降低。而氢分子从酸溶液中逸出时,有易造成酸雾,影响环境。为克服这些缺点,生产中,常在酸洗液中加缓蚀剂、润湿剂、 雾剂等加以改善。b.常用的酸洗方法:盐酸是目前的热浸镀锌企业较广泛的一种酸洗原材料。现在市面上出售的通常为 30%--32%,相当于含有 345-372g/LHCL。在酸洗有配置中老的方法,盐酸进场后直接使用,随着铁含量的增加酸洗速度越来越慢,这时在旧酸里面添加新的盐酸来提高酸的寿命。现在大部分厂家在盐酸到厂后加水稀释为 15-20%的比例,这样刚开始酸洗速度稍慢。随着铁含量的增高速度越来越快,当 FeCl2含量达到 200-250g/L 后酸洗速度降低,当三、溶剂助镀:溶剂助镀是热浸镀锌前处理中一道重要处理工序,他不仅可以弥补前面几道工序可能存在的不足,还可以活化钢铁表面,提高镀锌质量。这是其他钢铁防腐工艺中所没有的。它的好坏,不仅直接影响镀层质量,还对锌耗成本有很大影响.早期有许多企业并未采用溶剂助镀,往往在制件经过盐酸洗和完全干燥以后,就直接浸到锌液中进行热浸镀锌。这种操作是不可靠的.容易产生漏镀.另外,产生较多的锌渣,因为酸后的制作上往往表面覆盖有一层铁盐.这种铁盐会与锌液起反应:铁盐+锌 锌盐+铁;1 份铁+25 份锌液 1 份锌渣。这样,将产生出比铁盐本身重量大很多倍的锌渣,造成锌耗增加,影响镀锌质量.因此这种老式干法镀锌是不可取的,已基本被淘汰。现在最常用的采用采用氯化锌和氯化铵混合溶液作为溶剂来助镀。1.助镀的作用机理所谓助镀就是将酸洗后的制件再浸入一定成分的氯化锌铵助镀液中,提出后再制件表面形成一层薄的氯化锌铵盐膜的过程.(1)助镀的作用1)对钢铁表面起到清洁的作用,去除盐酸洗清后残留再制件表面的铁盐或氧化物,使钢铁件再进入锌浴时最大的的表面活性.2)再制件表面沉积上一层盐膜,可防止制件从助镀池到进入锌锅这一段时间内在空气中锈蚀.3)净化制件浸入锌浴处的液相锌,使
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