1对于外形复杂、截面尺寸较薄弱点构件。热浸锌后易产生变形,一般用油压机、千斤顶等进行矫正。
2外观检查:不能有未镀上锌、伤痕、摩擦面上的滴瘤以及小洞、气泡、膨胀、毛刺、飞溅等缺陷。
热浸镀锌也叫热镀锌,其原理简单的说即是将已清洗洁净的铁件,经由Flux的润湿作用,浸入锌浴中,使钢铁与熔融锌反应生成一合金化的皮膜。良好的热浸镀锌作业,应是各流程均在严格的管制下,彻底发挥该流程的功能。且若前一流程的操作不善,会造成后续流程的连锁不良反应,而大量增加作业成本或造成不良热浸镀锌产品。若前处理不良,则熔锌无法与钢铁正常完全反应,形成最完美的镀锌皮膜组织。若后处理不良,则破坏镀锌皮膜外观,降低商品价值等。
1.整个钢材表面均受到保护,无论在凹陷处管件内部,或任何其它涂层很难进入的角落,溶化锌均很容易均匀的覆盖上。
2.镀锌层的硬度值比钢材还大。最上层的Etalayer只有70DPN硬度,故易受碰撞而凹入,但下层Zetalayer及deltalayer分别有179及211DPN硬度值比铁材的159DPN硬度值最还高,故其抗冲击及抗磨耗性均相当良好。
3.在边角区,锌层往往比其它地方还厚,且有良好的韧性及抗磨耗性。而其它涂层在此边角处,往往是最薄最不易施工,最易受伤害处,故常须再维护。
4.即使因受很大的机械伤害或其它原因。造成一小部份的锌层脱落,将铁基,此时,周围锌层就会发挥牺牲阳极的功能,来保护此处钢铁,使其不受侵蚀。而其它涂层则刚好相反,锈会马上生成,且迅速漫延至涂层下面,引起涂层剥落。
5.锌层在大气中的消耗是非常缓慢的,约为钢铁腐蚀速率的1/17至1/18,且是可预估的。其寿命远超过其它任何涂层。
6.镀层寿命在某一特定的环境下,主要视镀层厚度而定。而镀层厚度又受钢铁厚度而决定,即越厚的钢铁易得较厚的镀层,故同一个钢构中厚的钢铁部位一定也得到较厚的镀层,以保证得到更长的寿命。
7.因美观、艺术,或在特定严重腐蚀环境使用时,镀锌层可再施以上漆处理duplexsystem,只要漆的系统选用正确、施工容易,其防蚀效果比单独上漆及热浸锌寿命加起来还要好上1.5~2.5倍。
8.用锌层来保护钢铁,除了热浸镀锌法外,尚有其它数种方法,其优劣比较如表3,一般使用最广、防蚀效果最好且经济效益最佳者,为热浸镀锌法。
耐蚀性主要决定于镀锌层的厚度,故量测厚度常为主要判定镀锌质量好坏的根据,镀锌层受钢材表面的成分、组织、结构不同而有不同的反应,另进出锌溶液的角度、速度亦有很大的影响。故预得完全均一的镀层厚度,实际上不太可能。所以量测附着量绝对不能以单一点(部位)来判定,必须要量测其单位面积(㎡)平均附着锌重(g)才有意义。
量测附着量的方法有很多种,如破坏性的切片金相观测法、酸洗法,非破坏性的膜厚计法、电化学法、进出货重量差估计法等。一般常用的为膜厚计法及酸洗法。
膜厚仪(镀层测厚仪)为一利用磁场感应来量测锌层厚度最普遍省事的方法,其基本条件为钢铁表面必须平滑、完整,才可得较准确数字。故在钢材边角处或粗糙、有角度钢件或铸件等,均不太可能会的一准确的数字。普通铁件用原铁材当归零基材,尚可得相当准确的数字,铸件就绝对不准确了。
酸洗法为正式检验报告用,最准确的方法,惟切片时必须注意上下部位的公平取舍,才可得准确数字。但其亦有缺点,如费时甚多,复杂钢材面积不易求得,太大件无法整个酸洗等。故充分利用膜厚计来控制现场制程,而用酸洗法来做最后检测,就已经足够了。
热浸镀锌钢铁最易生锈的部位,仍是锌层最薄的地方,故必要测其最薄部位是否符合标准。
均一性的试验法,一般都用硫酸铜试验,但此方法对于由锌层和合金层组成的镀锌层皮膜测试很有问题。此因锌层与合金层在硫酸铜试验液中的溶解速度不同,合金层中也因锌/铁的比率差异而不同。所以,以一定浸渍时间的反复次数来判定均匀性并不是很合理。
因此,最近欧美规格及JIS中,均有废止此试验方法的倾向,以分布取代均一性,以目视或触感为主,必要时才用膜厚计检查分布状态。
又形状复杂的小构件因面积量测不易,不易求得平均膜厚,有时不得不用硫酸铜试验法来做参考,但绝不能以硫酸铜试验取代附着量测定的目的。
所谓坚实性就是镀锌层与钢铁密合性,主要要求镀锌构件在整理、运搬、保管及使用中具有不得剥离的性质,一般检验法有锤打法、挤曲法、卷附法等。
锤打法是以锤打击试片,检查镀层皮膜表面的状态。把试片固定,免得因锤支持台等高且水平,锤以支持台为中心,使柄重垂直位置自然落下,以4mm间隔平行打击5点,观察皮膜是否剥离以为判断。但是,距离角或端10mm以内,不得作此试验,同一处不可打击2次以上等。此法最普遍,适用于锌、铝等皮膜坚实测试。其它如挤曲法、卷附法一般很少用,故暂且不提。
一般人常有一种错误观念,往往为了方便量测坚实性,拿两个镀锌钢材,以边角互相敲击,观察边角剥落情形以为判断。若边角处刚好有几处较厚的锌粒。在作业中没处理好,则一用力敲击,厚的锌粒一定会剥落。故此法不能用来判定正常镀锌皮膜与铁基的密合性。
钢结构件浸入镀锌槽中后,将被逐渐加热到镀锌温度(一般为450℃)钢结构件的加热速度取决于构件厚度、构件的总质量以及构件的尺寸大小。
钢构件被加热到热镀锌温度,钢的冶金学微观组织没有什么变化,但屈服强。度大约降低50%。镀锌时构件相邻部分进入锌液的时间不同,这两部分钢分别处于一不同的温度下,产生的热膨胀彼此之间不一致,将产生热内应力;当相邻部分的厚度差别增大,热内应力也会增大。在热内应力的作用下,刚度较小的区域受刚度较大的区域约束而会产生塑性变形。焊接、冷作成形等加工过程中,在构件上产生的内应力残留下来后,与热内应力叠加,也会加剧构件在热镀锌时的塑性变形。
设计、制作和镀锌三方之间有责任进括密切合作,共同采取有效措施以减小或消除热镀锌变形。图中所示为3mm厚平台花纹钢板由于不适当地釆用了焊接后热镀锌工艺安排所造成的波浪形变形。如果该构件分割为多个部件,各个部件分别热镀锌后再用紧固件连接起来,将会显著減小变形。
合理设计结构和采用合适的加工工艺、热镀锌工艺,对防止构件热镀锌变形是非常重要的。为防止变形,设计时应遵循如下基本规则:
【1】构件的各部分厚度应尽量均匀;除非构件中薄壁连接部分尺寸很短,否则应避免相邻部分的厚度差异过大。
【3】确保排气和进排液顺畅,使构件能够尽可能快地浸入锌液中和从锌液中提出,以减少构件各部分之间的温差,减小滞留锌液附加重量对变形的影响。
【4】确保构件的设计结构在钢的屈服强度下降50%的情况下,仍能支持自身重量而不产生塑性变形;否则应考虑增加工艺支撑,增加构件刚度。
【6】用剪板机剪裁钢板,不但在尺寸控制上比用氧气切割钢板好,而且板的变形也较小,生产工艺中可推荐使用。
【2】构件与锌液液面的接触面应尽可能小,因为这个面附近构件上产生的温差最大。
【1】低变形倾向的构件:热轧角钢、槽钢、工字钢、圆钢、钢管等型钢制成的部件及构件,波纹板、格栅、肋状板和厚钢板(厚度大于16mm)制件等。
【2】中变形倾向的构件:薄壁卷筒件、薄壁的长管、焊缝分布不对称及相邻部分厚度差异大的构件、中厚钢板(8~16mm)件、一些因长度长于镀锌槽需分段先后两次浸镀的构件。
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