1. 机械镀锌有哪些特点
电镀原理,锌作为阳极,
硫酸锌溶液
作为
电镀液
。特点就是电镀液的浓度不变。
2. 热镀锌工艺流程及原理分别是什么
热镀锌(galvanizing) 也叫热浸锌和热浸镀锌:是一种有效的金属防腐方式,主要用于各行业的金属结构设施上。是将除锈后的钢件浸入500℃左右融化的锌液中,使钢构件表面附着锌层,从而起到防腐的目的。 热镀锌工艺流程:成品酸洗-水洗-加助镀液-烘干-挂镀-冷却-药化-清洗-打磨-热镀锌完工 1、热镀锌是由较古老的热镀方法发展而来的,自从1836年法国把热镀锌应用于工业以来,已经有一百七十多年的历史了。近三十年来,伴随着冷轧带钢的飞速发展,热镀锌工业得以大规模发展。
热镀锌(钢管)生产工艺:
上料→酸洗、水洗→溶剂→烘干→热镀锌→内、外吹→滚标、标识→钝化→检验→包装。
上料
上料工应检查原料情况:
1、钢管的外表面不得粘有油污(特别是沥青油调合漆等油污),否则会造成大批不合格品。
2、钢管在生产后一定要矫直,消除钢管的内应力。
3、钢管外表面出现凹凸不平的腐蚀不能镀锌,否则将浪费大量盐酸。
4、钢管在运输过程中不能出现人为弯管。
5、用于热镀锌的钢管,不允许把标识物贴在钢管的内、外壁上,以免造成漏镀。
酸洗、水洗
1、钢管的酸洗:
1)酸洗工在工作前必须穿戴好劳动保护用品,在工作中认真检查工作现场有无障碍、吊带是否完好无损,确认完好后方可进行工作。
2)酸洗主要采用盐酸酸洗,采用水来配制盐酸,盐酸含量为18~20%比较合适。
3)酸洗工工作前首先了解酸的浓度、温度及本槽酸洗管的吨位。
4)吊管时两根吊带要离开端头1.3米左右,防止吊弯钢管,造成镀锌管内漏;在往酸槽下管时,钢管要倾斜15°,先下自己站立的一端,防止喷酸伤人。
5)钢管每次酸洗,重量在2~5吨为宜,时间5~15分钟。
6)钢管在酸洗时要经常振动,在振动过程中要把钢管平放在酸槽的横条石上,反复起动一侧吊带3次后再起动另一侧吊带3次,重复两次后再吊起;振动上升角度不大于15°。
7)酸槽加温时,先将蒸汽管固定牢固后再打开蒸汽阀门。
8)天车吊管进、出酸槽时,不得撞击槽壁,防止损坏酸槽。
9)钢管的欠酸洗的主要原因:
(1)钢管在进料时要严格检查,要做到不合格钢管不投入酸洗。。
(2)钢管在振动时不认真操作。
(3)酸洗时间及盐酸含量不足。
10)钢管过酸洗的主要原因:
(1)盐酸含量过高。
(2)酸洗时间过长。
11)酸洗后检查钢管外表面是否光滑、有无残留氧化铁皮、有无油垢污染钢管表面。
2、钢管的水洗:
1)钢管的水洗要在流动的清水槽中进行,水洗时要将钢管全部浸在水中,把酸洗吊带放松,起落三到四次。
2)水洗后,要将钢管内的水控净,尽快进行溶剂处理,以防止钢管氧化。
3)清洗水铁盐含量标准不得超标,无其他杂物,保持干净透明。
4)在洗管时,严禁操作人员跨越酸洗槽,防止滑倒或掉入酸槽伤人。
溶剂处理
1、钢管进入溶剂槽内,把吊带放松到钢管全部浸入溶剂内,不允许钢管表面露出溶剂表面。等钢管两端不冒气泡为止,再吊起钢管的一侧上下振动,吊起钢管控净溶剂后进入烘干台架。
2、钢管在溶剂处理过程中钢管的倾斜角度不大于15°。
3、钢管在溶剂中浸泡时间为60~120秒,当班回镀管浸泡3~5分钟,接班回镀管浸泡5~10分钟。
4、溶剂温度:常温 保持溶剂干净。
5、溶剂处理后的钢管,不要粘上其它脏物,不要淋上水,放入烘干台架摆平;放到烘干台架上的钢管,不允许人到钢管上面去踏,如必须上去,双脚必须涂上氯化铵后再到管上去作业。
烘干
1、溶剂处理合格后的钢管放在烘干受料台架上,将钢管齐头一侧放在锌锅前侧和第二个磁力辊前侧成直角摆平;弯度较大的管放在后面或者矫直后放在受料架上。
2、烘干炕主要作用是把钢管表面的水份烘干,另一方面是提升钢管本身的温度,防止溅锌伤人,也不带走锌锅内的热能,促使锌铁合金层的加快生成。
3、烘干炕温度为80℃~180℃,钢管的干燥时间为3~7分钟,也可根据钢管的规格、壁厚不同掌握烘干温度;干燥工要随时检查钢管的干燥程度,防止时间不足进入锌液中溅锌伤人;烘干时不要超温,防止把溶剂烘焦。
热镀锌
钢管的热镀锌采用齿盘全浸式半自动镀锌方式拨入、压下、螺旋、拔出、提升的机械原理,完成热镀锌过程。
1、工艺参数控制:锌液温度应控制在440-460℃之间;浸锌时间应控制在30-60秒之间;加铝量(锌液面含铝量0.01-0.02%)
2、锌锭使用应为国标Zn0-3锌锭。
3、要经常维护控制好拔入压下螺旋、拔出提升装置的可靠性能,加强气缸的润滑,调整好镀锌管分配器的高度、角度,将设备调整到最佳状态。
4、接近开关的摆放位置要准确无误;热电偶线和表要统一型号使用,否则,温度误差大,热电偶的保护套管,要经常检查更换。
5、操作台操作人员要根据炉前设备运行情况及手势指挥,手动调整速度防止卡管现象。
6、炉前工使用工具要先预热再使用,以防止溅锌伤人;经常检查有无钢管掉入锅内,如有要及时清出;要及时调整设备别卡管,以保障设备的安全。
7、向锌锅内加锌时,锌锭要先预热,加锌时决不允许一捆捆加锌,加锌每次最多不多于五块,应将锌锭纵向贴向锌锅壁面缓缓划下,以免冲击损坏锌锅和溅出大量锌伤人;锌液内严禁铁类物质掉入,以防产生大量锌渣。
8、熔锌时应缓慢加热,不可烧急火,否则会有损镀锌锅的寿命,而且有大量的锌蒸汽挥发出来。这种有害气体被人体吸入过量后,会患一种“铸工热”的病症。在熔锌过程中,一旦锌已具有较高温度切不可用手去拨动锌块,以免灼伤,应采用适当的工具去拨动它。
9、要定时清出锌液表面的锌灰。刮灰时应轻轻在锌液表面上用刮灰板刮拭,不能搅动得太厉害,以免锌灰扬起,刮灰板不应与正在浸锌或出管时的钢管相碰,以免轧住出现人身事故或设备事故。
10、炉前地面上的锌块、碎锌、镀锌时带出的锌、钢管流到外面的锌要随时回收回锅,以减少锌锅的热损失。
11、锌液表面加铝锭时,一定要前后活动几次保证锌液表面铝含量均匀。
12、为了便于涝渣及抽锌,锌锅内部要放入20吨铅。
13、捞渣时要把捞渣机先预热,锌渣要分大小块存放,涝渣温度应控制在455℃以上进行,摆动抓渣机时必须使用专用工具,离开锌锅1米处,脚要站成丁字形。
14、热镀锌工艺要求比较严密,所以在热镀锌生产过程中,一定要干足工位,也就是说在单位时间内的根数或吨位越多,成本越低,反之越高。
引出与外吹
1、镀锌管提出后,采用磁力辊道把镀锌管引出,引出机的转数不要太快,让锌在内吹前流净。
2、外吹环角度要与磁辊成平行直角,纵向、横向位置要正,保证镀锌管在风环中间通过。
3、安装磁力辊时,五个磁力辊上下左右必须在一条中心线上,保证外吹的后的镀锌管锌层均匀。
4、外吹采用压缩空气进行外吹,最好采用70℃以上,压力在0.2-0.4Mpa状况下进行。
5、在下列情况下应调整风压:
(1)、镀锌管外表面锌层太厚。
(2)、外吹后锌层表面发暗。
(3)、外吹后锌层表面粘附着杂物和条状不干净物应调节风量。
6、根据镀锌钢管规格更换同规格的风环,风环不能用其它规格代替。
7、外吹风环在无风条件下禁止镀锌管通过,以免造成风孔堵塞,影响外吹的质量。
8、要经常检查外吹环内是否清洁,是否有挂锌,镀锌管外表面是否光滑,有无划伤;磁辊表面、链条是否挂锌,如有挂锌要及时清理。
9、引上辊道由于无磁力辊,锌层又没有固牢,锌层表面最容易划伤,引上辊速度要和磁力辊速度匹配好。
内吹、横移及水冷
1、热镀锌管通过引上装置送到内吹机旁通过接近开关完成横移,压下内吹,压头抬起,横移,完成内吹及下管动作把热镀锌管移进冷却水槽。
2、热镀管在引上辊道上是最容易被划伤的,主要是钢管在运行中锌还没有完全凝固。
3、内吹采用蒸汽进行吹扫,内吹压力为0.4-1.0Mpa;内吹后的镀锌管内表面必须光滑。
4、镀锌管在链条上要保持一定倾斜角度,让冷却水流净。
5、内吹工作业场所地势较陡,作业空间较小,一定要认真操作,防止滑倒摔伤,以及弯管伤人;严禁身体的任一部位,直接接触高温镀锌管,以免伤人。
6、在水槽作业时要注意脚下是否站稳,有无其它障碍物,防止掉入水槽中;水槽上链条运行,很容易别管,要防止飞管伤人。
钝化
含义:当制件需要较长时间的贮运时,应对之间进行钝化处理,以防止在储运过程中产生腐蚀。其腐蚀产物通常称为白锈。常用钝化方法有铬酸盐和磷酸盐法。
1、钝化方式采用热镀锌管在跑道上面直接喷淋钝化液,在距离喷淋位置一米的地方经汽刀抹拭吹净附液,注意一定要吹净。
2、采用压缩冷气抹拭,吹掉钢管表面的附液并使涂层均匀。通过调整气压大小调整涂层的厚度,决不能有多余液珠附在锌管表面上。
滚标、滚杠与包装
1、滚标、滚杠:
1)滚标机工作时,严禁用手触摸滚标辊,防止压手;严禁双管通过滚标机,防止压辊损坏。
2)镀锌管在输送辊道运行中滚标,滚标机要根据不同规格,更换字条,更换一次规格要调整一次压轮高度,要经常添油。
3)滚标机的胶圈要经常检查,发现有裂纹要及时更换。
4)胶轮应压在钢管的中心线上,要调整好压角的上下固定螺栓。
5)在打印标志环时,二人要同时滚动,滚钢管用毛毡要经常加油墨,但油墨不易过多。
2、包装:
1)打包机使用空气压缩机气体,压力为0.4-0.8Mpa。在打包机工作状态下禁止用手去摸打包机动作部位以免伤手。
2)打包时先把卡扣穿在包装带上,再把包装带绕过钢管,把另一端插入卡扣内,把打包机压在打包带上,打开打包机风阀进行打包压扣。打包带厚部为1.0—1.2mm,包装带要求离端头一道100mm,二道300mm,兰杠标志应离端头400mm。
3)包装时相同规格的镀锌管选择同一规格的包装架,把镀锌管摆成六角型,并达到一头齐。
4)包装后的钢管外表面一旦造成污染要用干净的棉沙抹干净后方可上垛,如有条件小管要把管内水控净;不允许任何人用脚踩管,要保持镀锌管外表质量。
原理:
热镀锌层形成过程是铁基体与最外面的纯锌层之间形成铁-锌合金的过程,工件表面在热浸镀时形成铁-锌合金层,才使得铁与纯锌层之间很好结合,其过程可简单地叙述为:当铁工件浸入熔融的锌液时,首先在界面上形成锌与α铁(体心)固熔体。这是基体金属铁在固体状态下溶有锌原子所形成一种晶体,两种金属原子之间是融合,原子之间引力比较小。因此,当锌在固熔体中达到饱和后,锌铁两种元素原子相互扩散,扩散到(或叫渗入)铁基体中的锌原子在基体晶格中迁移,逐渐与铁形成合金,而扩散到熔融的锌液中的铁就与锌形成金属间化合物FeZn13,沉入热镀锌锅底,即为锌渣。当工件从浸锌液中移出时表面形成纯锌层,为六方晶体。其含铁量不大于0.003%。
3. 什么是机械镀锌
机械镀锌是一种与电镀锌、热镀锌铁、达克罗处理不同工艺过程的防腐镀层。
1、机械镀锌主要式艺过程:
(1)、零件前处理、除油、除锈(可线下处理)→水洗→闪镀置换铜→水洗→机械镀锌沉积过渡底层→机械镀锌沉积→水抛光→零件倒出分离→热水洗(或按要求零件表面铬钝化、浸相关保护层)→甩干并烘干→检测验收。
(2)、零件前处理、除油、除锈对普通件,可按表面处理常规方法,但对高强钢基体零件的除锈、除氧化皮,尤为注意,因为不能较长时间采用含氢离子的强酸性化学材料对零件表面进行除锈及除氧皮,这样处理会对零件钢基产生一定渗氢影响,所以,应采用机械法来解决:如喷沙、振动光饰、抛丸工艺等。
(3)、闪镀置换铜:
置换铜层无厚度要求,但要完全覆盖零件基体表面,它的作用是:提高镀层结合力、有利于镀层表面状况的均匀性、阻挡工艺过程产生的氢对基体的渗入。
(4)、机械镀锌沉积过渡底层:
这一工序是针对置换铜层而言,实施步骤是定量的机械镀锌专用引发剂和少量的渡覆锌粉加入滚动的渡筒内,滚动3—5min就可以形成使原来零件基本的铜层转变为银灰色的复合镀锌层。该镀锌层质量的优劣将影响后续加厚渡层的韧性与渡层结合力。
(5)、机械镀锌沉积:
定量分批次加入沉锌引发剂、渡层厚度要求韵锌粉可在15cm—30min定成此工序,达到工业零件要求的防腐镀锌层厚度。
4. 什么是机械镀
机械镀原理
据估计,全世界每年因腐蚀而报废的金属材料和设备的量约为金属年产量的四分之一到三分之一。可见,研究金属的腐蚀与防护是一项非常重要的工作。其中应用较为广泛的是电镀与热镀工艺。但这两种工艺在应用中存在着能耗较大,污染严重等缺陷。尤其是对高强度工件的镀覆,效果不理想。因为电镀中的氢脆,对工件机械强度影响极大:而热镀中,因温度过高(≥450℃)钢材产生高温退火不良影响。这些问题的存在,促使人们不断探讨新的防腐工艺。
机械镀工艺,就是欧美及日本等发达国家近二三十年来开始进入工业应用的一种新兴的表面防护技术。锌层、锡层、镉层、铝层和这些金属的混合层,都能通过机械镀获得。在混合层中,能沉积各种比例的锌和镉、锌和铝、锌和锡、镉和铝,从而提供优越的耐腐蚀防护,每种金属沉积层都有许 多耐蚀优点。其它软的延展性的金属粉末,例如:铜、黄铜、铟、金、银和铅也能被机械沉积。这高性能的镀层能在野外、工业和海洋环境中提供牺牲阳极保护,可防护10—30年或更长。近几年,机械镀以其在室温下进行、能耗小、成本低、工艺简单、配方多样、操作方便、生产效率高、无氢脆现象、环境污染少等待点,越来越受到金属零部件行业的关注,应用前景十分广阔。作者在机械镀技术工艺方面潜心研究近十年,在涂层表面光亮度、复合涂层选择、耐受中性盐雾试验时间延长等方面取得了较好进展。
1 机械镀工艺过程
机械镀工艺是将活化剂、金属粉末、冲击介质和一定量的水混合为浆料,与工件一起放人滚筒中、借助干滚筒转动产生的机械能的作用,在活化剂及冲击介质机械碰撞的共同作用下,在铁基表面逐渐形成锌镀层的过程。显然,这一过程原理既不同于热浸镀,也不同于电镀。在室温下进行,不存在高温下的冶金反应,也不存在热镀所形成的树枝状结晶组织和金属化合物,从而避免了高温退火引起的对工件强度性能的影响。该过程中没有电场直接作用在工件表面上,所以更不存在电镀过程中的还原反应,同时从根本上避免了氢脆的产生及危害。
典型的机械镀工艺大至可归纳为四个阶段:(1)表面预处理:该阶段主要是去除工件表面上的油污及氧化物使工件裸露出金属基体,以利镀覆。(2)闪镀:为防止铁基的氧化,促进镀层与基体的紧密结合,在镀覆之前,往往要在经预处理的工件表面上形成一层较薄的金属层,一般为铜层,而此过程仅需30一90s,习惯上称为“闪铜”。(3)镀覆:闪镀后即进入镀覆阶段。镀覆过程所需金属粉末和活化剂的数量,主要取决于工件表面积及镀层厚度。如在总表面积为1m2工件上,镀25µm的锌层,大约需200g锌粉。 (4)后处理:镀覆后的分离--漂洗--干燥--钝化—密封等均属此阶段。镀后工件与介质等分离、通常借助于振动筛与磁分离器进行。分离出的介质可返回滚筒重复使用,而工件则经漂洗、干燥后装箱。如需要,工件可进一步钝化或有机物封膜,以提高耐蚀性。
机械镀锌工艺按照工艺顺序可分为:脱脂→漂洗→酸洗(或喷丸)→漂洗→闪镀→机械镀覆→分离→漂洗→干燥→钝化等操作过程。
2 机械镀设备及原料
典型的机械镀设备工作主机为一端开口或半开口的多棱形滚桶,主要功能是提供机械碰撞力,并使金属粉末、活化剂与滚筒中的水能迅速形成均匀的混合浆料,以保证镀件在桶内翻转、自旋,在冲击介质作用下,镀覆上所需镀层。镀桶多为八棱形,直径和轴向长度之比不超过1:3;工作位置与水平位置呈20--30°。镀覆过程中所用冲击介质不仅要提供冲击能量,还要起到缓冲作用,以减少较重工件间的相互撞击及锋利的碎片或棱角对镀层的损害。所以除要求具有一定强度,耐磨性好外,表面还应光滑无棱角。目前最常用的是玻璃微珠,其大小介于0.5—4mm之间,由多种规格混合而成。混合比例取决于工件形状、尺寸、重量及镀层材料。一股粒径大的介质过多,镀层表面不平整,且缝隙、凹处不易形成镀层;而粒径小的介质过多,冲击力不够,镀层附着力下降。
机械镀工艺中加入的各种化学添加剂总称为活化刑。其主要作用是帮助金属粉末在水中分散,稳定镀液pH值,改善镀层表现质量。为此,活化剂通常由多种化学物质组成。为保证镀层质量,提高镀层均匀性及厚度,上述金属粉末与相应的活化剂,一般采用分批加料的方式加入、每批间隔3—5min。加料完毕,再强化冲击5—10min,以使镀层结构更加均匀致密,最终形成所需镀层。活化剂配比取决于耐盐雾时间要求、度层厚度、工件结构、表面性能等。目前,机械镀工艺的改进与发展方向主要是金属粉末合金化、寻找高效分散剂、提高致密性、光亮度和镀覆效率,降低成本,根本是延长耐腐蚀性时间。
3 镀层性能特点
机械镀层是一种由均匀的扁平状金属颗粒组成的镀层,如图2所示。按镀层厚度可分为两类:一类厚度为25.4—88.9µm,称为MG(Mechanical galvanizing),可代替热镀产品;另一类厚度小于25.4µm,称为MP(Mechanical plating),可代替电镀产品。这两类镀层,除厚度及用选上有所区别外,其它性能基本相同。机械镀层特点是:镀层外观为均匀的银白色,但色泽不如电镀,并有微小的凹凸点;镀层的均匀性、附着力、涂覆能力均较好。这一点对一些具有深洞、沟槽、螺纹的工件尤为重要;镀层耐蚀性能良好,通常用中性盐雾试验来衡量耐蚀性好坏。图2是传统的采用325目的电炉锌粉制备的机械镀锌镀层I表面形貌图,镀层中少数锌粉颗粒由原来的球形变成椭球形,并且尺寸较大的锌粉颗粒发生塑性变形的倾向更大;而尺寸较小的颗粒填充在大颗粒之间的间隙,或夹塞在变形颗粒之间。图3是作者用片状锌粉制备的机械镀锌镀层II表面形貌图。发现用片状锌粉活性明显增强,镀覆效率提高。镀层表面平整度明显改善,片状锌粉层层叠加,形成排列密集的镀层。光亮度也明显提高,钝化效果也好于镀层I。用去离子水配制5%氯化钠溶液,在35℃下进行中性盐雾试验,镀层II达到1000小时无红锈,接近达克罗涂层,这是国内文献报道中关于机械镀锌镀层耐腐蚀性较长的。
两图中显示颗粒之间有细毛状连接,这便是惰性金属的粘结作用,它与锌粉颗粒发生焊合,或者和其他夹杂物混合在一起填充间隙,形成机械镀层。因为在机械镀锌中加入比金属锌电位更正的金属的离子M2+,它在酸性镀液环境中发生化学反应:M2++Fe→Fe2+十M,产生的M以细毛刷状出现在锌粉颗粒的表面,M的产生会导致锌粉颗粒表面和镀层表面上电荷的变化,促进它们之间的相互吸附,另外M作为一新相易于依附在锌粉颗粒上形核长大,这些都会促进锌粉颗粒的聚团、吸附和沉积。
图2机械镀锌表面SEM(2000×)形貌I 图3 机械镀锌表面SEM(2000×)形貌II
4 机械镀技术的发展、现状与动态
机械镀的研究,始于50年代。1953年美国的Peen Plate Inc.取得了第一项专利技术。60年代机械镀开始应用于工业生产。不过当时仅限于垫圈、垫片、弹簧等小工件的镀锌上,而且镀覆时间长,效率低,锌粉利用率仅有20%—30%。70年代后期至80年代,随着工艺的改进;活化剂性能的提高,机械镀被广泛用于各类金属零散件,如螺栓、螺母、钉子、水泥钉及可锻铸铁管路连接件的镀锌。同时镀覆时间缩短,效率显著提高。现代的机械镀工艺,镀覆时间进一步缩短,金属粉末利用率可达90--95%,通常在30--4min内即可完成全过程,而厚度可在10一100μm之间任意调节。国外还专门制订了有关机械镀的相应标准,如美国的ASTM B635一钢铁表面机械沉积镉、锡合金镀层标准;B695一钢铁表面机械沉积锌镀层标准;B696一钢铁表面机械沉积镉镀层标准等。当前,国外的机械镀工艺,己由单纯的机械镀锌,发展到镀镉、锡、铜、银、铅、铋、铟等金属以及黄铜、镉一锡、锡一锌、锌一镉的合金。从而使镀层的性能得到进一步改善,应用范围更加广泛。
我国对机械镀的研究,始于80年代中后期。但主要还局限于机械镀锌方面,应用范围很小,同国外相比,差距较大。究其原因,主要在于对机械镀所形成的非光亮型镀层,缺乏认同,没有正确认识其优异的无电镀引起的氢脆和热镀锌引起的高温退火现象。尽管我国1999年颁布了《钢铁制件的机械镀锌》部颁标准,用机械镀锌工艺在我国机械零部件加工企业中仍是凤毛麟角,主要分布在浙江、山东、福建、上海、江苏等沿海出口加工企业,并且镀层仅仅是单成分的镀锌层,加工镀层厚度通常在20-60微米之内。对10微米以内镀层厚度的超薄镀层以及60-110微米镀层超厚镀层的组成、表面平整性、钝化、及耐蚀性能,是今后重点研究的内容。相信随着我国机械加工业的日益国际化、我国基础建设的需求以及环境保护意识的加强,机械镀产品会逐渐替代部分电镀、热镀锌产品。机械镀锌具有污染少,能耗低,镀层均匀.厚度易控制,无量脆影响,工艺简单,操作方便,镀件具有良好的机械性能和耐蚀性等特点,因而具有广阔的发展前景。
5. 镀锌的原理
在盛有镀锌液的镀槽中,经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极,用镀覆金内属制成阳极,两极分别与直流电容源的正极和负极联接。镀锌液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。通电后,镀锌液中的金属离子,在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。阳极的金属形成金属离子进入镀锌液,以保持被镀覆的金属离子的浓度[1]。在有些情况下,如镀铬,是采用铅、铅锑合金制成的不溶性阳极,它只起传递电子、导通电流的作用。电解液中的铬离子浓度,需依靠定期地向镀液中加入铬化合物来维持。镀锌时,阳极材料的质量、镀锌液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量,需要适时进行控制。
1、碱性氰化物镀锌
2、碱性锌酸盐镀锌
3、铵盐镀锌
4、钾盐镀锌
5、铵钾混合浴镀锌
6、硫酸盐镀锌
7、氯化物镀锌
镀锌层的后处理
1、去氢
2、钝化
3、着色
6. 机械镀锌后会比原尺寸加大多少
机械镀来锌后一般会比原尺寸自加大0.01mm。
镀锌可分为热(浸)镀锌与冷(电解)镀锌,通常电镀锌层厚度 5~15μm,而热镀锌层一般在 65μm 以上,甚至高达 100μm。
1、镀锌原理:
由于锌在干燥空气中不易变化,而在潮湿的空气中,表面能生成一种很致密的碱式碳酸锌薄膜,这种薄膜能有效保护内部不再受到腐蚀。并且当某种原因,使镀层发生破坏而露出不太大的钢基时,锌与钢基体形成微电池,使钢基体成为阴极而受到保护。
2、性能特点:
1、 锌镀层较厚,结晶细致、均匀且无孔隙,抗腐蚀性良好;
2、 电镀所得锌层较纯,在酸、碱等雾气中腐蚀较慢,能有效保护钢基体;
3、 锌镀层经铬酸钝化后形成白色、彩色、军绿色等,美观大方,具有一定的装饰性; 4、 由于锌镀层具有良好的延展性,因此可进行冷冲、轧制、折弯等各种成型而不损坏镀层。
7. 机械镀锌和电镀锌哪种防腐蚀更好
机械镀锌是在室温下无外电场作用的溶液中,依靠滚筒的机械滚动能量和玻璃微珠的搓碾,利用表面能量,形成一个具有碰撞和搓碾作用的多相流环境,根据预定的镀锌厚度加入锌粉和药剂,在化学沉积和机械碰撞的共同作用下使工件表面形成平滑光亮的镀锌层。此工艺原理完全不同于传统的电镀和热浸镀,成本低、污染小、镀层厚度可控制在5--100微米间、无氢脆、生产效率高 。耐中性盐雾试验300-1000小时。本工艺技术使用经活化处理的金属(锌、铝、铜)粉可使表面光亮度接近电镀锌,根据需要镀层可是纯锌、锌铝复合镀层,表面可进行钝化封闭等,适用于各种机械加工生产工件的表面涂饰和防护,如高强度螺栓、螺钉、管件、射钉、铁链等铁基工件,尤其垫圈及弹性工件。
8. 机械镀锌有什么优势
机械镀来锌的优点
1.与电镀锌自相比 在工业应用上,电镀锌过程将在阴极上析出
氢气,这对高强钢等材料上产生渗氢作用,其结果致使高强钢部件在使用过程中产生氢脆断裂现象,因而引发了严重事故,这在国内外时有发生。机械镀锌对高强钢零部件不产生氢脆危害,这一功能的优势,电镀锌是不可比的。另外,机械镀锌操作简单,对细小零件的滚镀更易控制,能耗少,镀速快,0.5h就可完成50um厚度的镀层,生产效率高。
2.与热浸锌相比 热浸镀锌多用在大型钢铁件作为长期户外防
护性镀层,但户外使用的标准紧固件,基本上是用手工操作,加上热浸锌工艺过程的特征和要求,还是采用机械镀锌比较方便。另外,热浸镀锌垫片类的细小零件时,零件易粘连在一起;镀螺纹零件时,熔融的锌会堵塞螺纹;镀螺母,必须镀后重新套螺纹;还有热浸锌是耗能工艺,需要高温操作,环境恶劣,严重污染环境。
从功能上,高温熔融的热浸镀锌会对经过淬火的高强钢紧固件的表面,造成退火变软,而影响镀件的质量和改变了原来的性能,从而成为不合格产品。
机械镀锌层还具有抵抗大气酸雨的功能,通过试验对比,它的抗酸雨能力是热浸锌镀层的三位,这种特性也是很突出的。
9. 镀锌是怎么镀的
热镀锌抄也称热浸锌,是将钢铁工件经过除油、除锈,呈现出无污、浸润的表面,立即浸入到预先将锌加热融熔了的镀槽中去,在工件表面形成一层锌镀层的方法。
冷镀锌则是将同样经过了除油、除锈,呈现出无污、浸润的工件挂入专门的电镀槽里的阴极上,阳极用锌。接通直流电源,阳极上的锌离子向阴极迁移,并在阴极上放电,使工件镀上一层锌层的方法。
热镀锌的镀层较厚,一般为30-60微米,镀层防腐能力较高。适合于户外工作的钢铁制件,如高速公路围栏、电力铁塔、大尺寸紧固件等较为“粗糙”的工件的长期防锈。较早的铁质自来水管也是热镀锌的。
电镀锌,工件表面光滑平整,但是因为镀层比较薄,一般在5-30微米以内,所以防腐蚀的时间会比较短。都用在室内使用制件的防锈,如机壳底、面板,小尺寸紧固件等。
10. 镀锌有几种方法,分别有什么特点
1、冷镀锌
冷镀锌也叫电镀锌,是利用电解设备将管件经过除油、酸洗、后放入成分为锌盐的溶液中,并连接电解设备的负极,在管件的对面放置锌板,连接在电解设备的正极接通电源,利用电流从正极向负极的定向移动就会在管件上沉积一层锌,冷镀管件是先加工后镀锌。
特点:
①常温便捷施工,镀层锌含量在96%以上,具有优异的防腐性能
②单组分,无双组分有机、无机富锌类涂料各种弊端
③冷镀锌的附着力强,良好重涂性能
④冷镀锌的施工便捷,安全环保
⑤抗滑移,可用于高强度螺栓摩擦面防腐
⑥对镀锌有良好修复性能,可与饮用水接触
2、机械镀锌
在装有镀件、玻璃球、锌粉、水和促进剂的旋转滚桶内,作为冲击介质的玻璃球随着滚桶转动,与镀件表面发生摩擦和锤击产生机械物理能量,在化学促进剂的作用下,将镀涂的锌粉冷焊到镀件表面上,形成光滑、均匀和细致的具有一定厚度的镀层。
特点:电镀液的浓度不变
3、热镀锌
钢板的表面镀锌主要采用的方法是热镀锌
热镀锌板的生产工序主要包括:原板准备、镀前处理、镀后处理、成品检验等
热镀锌工艺分为线外退火和线内退火两大类,即湿法 、线外退火、热镀锌惠林法 、线内退火、森吉米尔法、 改良森吉米尔法、美钢联法、赛拉斯法和莎伦法。
性能特点
①具有较厚致密的纯锌层覆盖在钢铁紧固件表面上,它可以避免钢铁基体与任何腐蚀溶液的接触,保护钢铁紧固件基体免受腐蚀。在一般大气中,锌层表面形成一层很薄而密实的氧化锌层表面。它很难溶于水,故对钢铁紧固件基体起着一定保护作用。
②由于结合牢固,锌—铁互溶,具有很强的耐磨性;由于锌具有良好的延展性,其合金层与钢铁基体附着牢固,因此热镀锌可进行冷冲、轧制、拉丝、弯曲等各种成型工序,不损伤镀层
③钢结构件热浸锌后,相当于一次退火处理,能有效改善钢铁基体的机械性能,消除钢件成型焊接时的应力,有利于对钢结构件进行车削加工
④热浸锌后的紧固件表面光亮美观,纯锌层是热浸锌中最富有塑性的一层镀锌层,其性质基本接近于纯锌,具有良好的延展性。
4、电镀锌
由于锌在干燥空气中不易变化,表面能生成一种很致密的碳酸锌薄膜,这种薄膜能有效保护内部不再受到腐蚀。当某种原因使镀层发生破坏而露出不太大的基体时,锌与钢基体形成微电池,使紧固件基体成为阴极而受到保护。
性能特点
锌镀层较厚,结晶细致、均匀且无孔隙,抗腐蚀性良好;电镀所得锌层较纯,在酸、碱等雾气中腐蚀较慢,能有效保护紧固件基体,镀锌层经铬酸钝化后形成白色、彩色、军绿色
美观大方,具有一定的装饰性,由于镀锌层具有良好的延展性,因此可进行冷冲、轧制、折弯等各种成型而不损坏镀层。
(10)机械镀锌的原理是什么扩展阅读:
影响镀锌速度及质量的常见因素有:
1、前处理不彻底
表面有氧化膜,影响锌的正常沉积
2、导电不良
电流在导线上消耗,分配到工件表面的电流过小
3、工件含碳量高
高碳钢、铸铁件等会降低氢的析出电位,工件表面析氢加速,电流效率降低
4、工件绑扎过密
镀锌时工件局部遭到屏蔽而导致镀层过薄
5、镀液温度偏低
当镀液温度偏低时配送的电流密度相应降低,镀层的沉积速度也必然降低
6、镀液中氢氧化钠含量偏高
氢氧化钠含量偏高时电流效率相应降低
7、镀液中添加剂含量偏低
添加剂含量偏低会影响分散能力,镀层局部显得过薄
8、受镀件面积估算不足
施镀时配送的电流密度显得过小
9、工件悬挂方法不当
与锌阳极间距过大,应调整位置。
10、工件过腐蚀
降低氢的析出电位,工件表面析氢加速电流效率降低,从而影响锌的沉积速度。应在酸洗溶液中加入适量的缓蚀剂,局部处氧化皮过厚先用机械法除去,酸洗过程中多作检查
11、阳极钝化
有效面积减少,影响电流的正常分布
12、氢氧化钠含量偏低
若氢氧化钠含量偏低时,电流密度提不高,阳极钝化