热浸镀锌助镀工艺的研究与应用

热浸镀锌助镀工艺的研究与应用

孔　纲,卢锦堂,许乔瑜

(华南理工大学材料学院,广东广州510640)

[摘　要]　热镀锌层质量及热镀锌过程中的锌耗成本与热镀锌的助镀工艺密切相关。通过对

热镀锌助镀工艺的研究,阐述了热镀锌助镀作用机理,给出了钢铁制件热镀锌时助镀液的有效成分范围及工艺参数为:氯化锌铵200～400g/L,铵锌比1.2～1.6,w(氯化亚铁)<1%,pH值4～5,温度60～80℃,并分析了助镀液浓度、成分配比、铁盐含量、pH值和温度等因素对热镀锌的影响。结果表明,要获得良好镀锌质量及较低的生产成本,必须对热镀锌助镀液成分及工艺条件进行严格控制。

[关键词]　热镀锌;助镀;成分

[中图分类号]TG174.443　[文献标识码]A　[文章编号]1001-1560(2005)08-0056-03

0　前　言

目前,世界各国均采用溶剂法进行批量热镀

锌。要获得较好的热浸镀锌层,制件的前处理非常重要。与其他钢铁表面涂装技术不同,钢铁制件热浸镀锌前除需碱洗除油、酸洗除锈外,剂助镀处理。一道工序,,[1～3]

有较大影响[4]

铵的混合溶液,尽管已有上百年历史,目前仍有不少的厂家对助镀液的成分配比、浓度、温度、pH值等重要工艺参数控制不佳,直接影响了镀锌质量和生产成本。本工作结合国内多家钢结构热镀锌企业的实践,对热镀锌助镀工艺进行了研究。

合盐酸,近似形式为H2[Zn(OH)2Cl2],这是一种强酸,()200℃时,制件表面NH3和HCl,此时,使钢基表面不能形成

,保持钢基的活化状态。热镀锌时正确使用含有NH4Cl的助镀液十分重要。

2　助镀液成分及工艺参数

助镀液浓度一般指助镀液中氯化锌和氯化铵的总浓度。对于助镀液,除了要控制其浓度外,氯化铵与氯化锌的比例(简称铵锌比)、溶液中的二价铁盐(通常以FeCl2计)浓度、pH值、温度以及杂质浓度等因素均会对助镀效果产生较大影响

[2]

。

1　助镀作用机理

助镀是将酸洗后的制件浸入助镀液,提出

后在制件表面形成一层薄的氯化锌铵盐膜的过程。

[5,6]

助镀的作用有:(1)清洁钢铁表面,去除酸洗后残留在制件表面的铁盐或氧化物,使钢铁件在进入锌浴时具有最大的表面活性;(2)在制件表面沉积一层盐膜,防止制件从助镀池到锌锅的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,使制件与液态锌快速浸润并反应。

制件表面覆盖的氯化锌铵盐膜的活化作[7]

用:(1)低于200℃时,在制件表面形成一种复

　　[收稿日期]　20050412

[4]

常用助镀液的成分及工艺参数如下:

氯化锌铵浓度　　　　铵锌比(质量比)FeCl2质量分数pH值

200～400g/L1.2～1.6<1%4～560～80℃<1%

温度

杂质(NaCl,KCl等)质量分数

3　助镀液成分及工艺参数的影响

3.1　浓　度

助镀液浓度的高低对助镀效果影响较大。浓度过低(低于100g/L),镀件浸锌易产生“漏镀”;而偏低(100～200g/L),制件表面附着的盐膜量

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