一种热镀锌工艺方法

技术领域

本发明涉及输电线路铁塔热镀锌技术领域，具体为一种热镀锌工艺方法。

背景技术

输电线路铁塔由钢板、角钢、螺栓组成的空间桁架结构。为了提高铁塔的使用寿命，需要对钢板、角钢、螺栓进行热镀锌。热镀锌也叫热浸锌和热浸镀锌，是将除锈后的钢件浸入450℃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，在热镀锌过程中，常出现一些镀锌缺陷，比如镀层不均匀、漏镀、产生颗粒现象以及附着力不强，影响铁塔使用寿命为此提出一种复合材料型材的生产工艺，来解决此问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热镀锌工艺方法，具备镀层均匀、不漏镀、不产生颗粒现象以及附着力强的优点，解决了镀层不均匀、漏镀、产生颗粒现象以及附着力不强，影响铁塔使用寿命的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种热镀锌工艺方法，包括以下步骤：

步骤1：脱脂：将工件放入脱脂池中，进行脱脂，达到工件完全被水浸润为止，去除表面油污和杂质；

步骤2：水洗：用清水把工件表面的油渍冲洗干净；

步骤3：酸洗：将工件通过起吊走行系统步进式向前输送经过多个酸洗槽进行酸洗处理，以去除工件表面的锈蚀、污垢，酸洗槽内的酸洗液可采用硫酸15％，硫脲0.1％，酸洗液的温度为40-60℃或用盐酸20％，乌洛托品3-5g/L，酸洗液的温度为20-40℃，加入缓蚀剂可防止基体过腐蚀及减少铁基体吸氢量,同时加入抑雾剂抑制酸雾逸出；

步骤4：水洗：用清水把工件表面的酸洗液冲洗干净；

步骤5：浸助镀溶剂：将水洗后的工件输送至助镀槽内进行助镀，助镀槽内的助镀液为氯化锌和氯化铵，助镀液中的氯化锌和氯化铵的质量比为1.2-1.6：1，助镀液的PH值为3.5－4.5，助镀液中的亚铁离子含量≤1g/L，助镀槽内的助镀液的温度为60℃-70℃，为减少氯化铵挥发可适当加入甘油；

步骤6：烘干预热：将工件放入烘箱中进行烘干，烘干时间以工件表面没有水渍为准，烘干温度为120℃-180℃；

步骤7：热镀锌：将烘干的工件放入镀锌槽内，进行镀锌，镀锌槽内的锌液温度为435-445℃，锌液中添加有铝和镍，其中锌液中铝的质量百分比浓度为0.03-0.05％，镍的质量百分比浓度为0.02％-0.04％；

步骤8：整理：进行打渣，镀锌后去除工件表面的余锌及锌瘤，采用热镀锌专用震动器来完成；

步骤9：冷却：将工件从锌锅提起后，等工件表面镀层没有变成灰暗时尽快的下入水中，一般水温为30℃-70℃；

步骤10：钝化：将冷却后的工件放入钝化池中进行钝化，钝化液采用铬酸盐钝化，重铬酸钠80-100g/L，硫酸3-4ml/L；

步骤11：漂洗：然后将钝化好的工件放入漂洗池中进行漂洗，将钝化液清洗干净；

步骤12：干燥：将漂洗后的工件放入烘箱中进行烘干，烘干时间以工件表面没有水渍为准，烘干温度为120℃-180℃；

步骤13：检验：对工件进行逐个检查，做到工件表面有没有漏镀、锌瘤或挂锌，工件表面有没有亮光等现象，加以做最后的补救。

优选的，在步骤3中，酸洗时按照分区步进的方式进行酸洗，所有酸洗槽沿工件输送方向依次布置并依次分为三个酸洗区，每个酸洗区有至少两个酸洗槽，相邻的酸洗区之间设置有一个公共酸洗槽，第一区的酸洗槽内的酸洗液的质量百分比浓度为6％-10％，第二区的酸洗槽内的酸洗液的质量百分比浓度为13％-16％，第三区的酸洗槽内的酸洗液的质量百分比浓度为18％-20％。

优选的，在步骤3中，酸洗时间根据工件表面锈蚀情况而定，一级:表面基本无锈蚀，或已进行过机加工(酸洗时间30-60分钟)，二级:氧化层较薄且表面光洁(酸洗时间60-120分钟)，三级:有较厚的氧化层，表面不平整(酸洗时间120-200分钟)，四级:表面锈蚀严重，氧化层己严重坑洼不平(酸洗时间200分钟以上)，酸洗时间以工件表面不留氧化层为准，由操作者目测工件表面不留氧化物、不过酸洗为准，对于局部区域的锈迹、油污，应打磨、擦拭干净，对于酸洗不合格的工件，必须重新进行酸洗，严禁把酸洗不合格品转入下道工序。

优选的，在步骤5中，要防止助镀剂中铁随工件带入锌槽，助镀剂进行在线再生循环处理，严格控制亚铁含量，不允许高于4g/L,PH值始终保持在4.5-5.5，加热、升温要均匀，防止局部过热。

优选的，在步骤7中，下锅时遵循“先下先起”的原则进行浸锌作业，使工件整体锌层均匀，镀件完全下入锌液内以锌液下方10cm位置为佳，下入后及时进行翻动吐灰，可采用行车晃动或人工晃动。

优选的，在步骤7中，出锅后，工件尾部有残余锌液，采用震动或人工敲打方式去除，多处流锌点可增加刮片去除，以尾部不再滴落锌液为止，尽量拉大起升角度，使锌液更快的回流到锌锅内，选用镀锌专用震动器，在下锅后震动可利于锌灰上浮和减少浸锌时间，出锅后震动，可使锌液回流增快，使锌瘤减小或者使锌瘤减小至薄片，需要锌层厚度的工件采用秒表计时，根据锌液温度精确计算浸锌时间。

优选的，在步骤7中，铝的添加一般以铝合金的形式添加，铝合金添加比例为每生产15-18吨工件添加1条(9KG左右)，添加4条(36KG左右)，使用专用吊框在锌液30公分位置处均匀添加，添加后静置30分钟以后再生产，添加比例为1800：9，发现大量针孔状漏镀即为锌液铝含量超标，应停止添加铝合金。

优选的，在步骤7中，要控制好锌液温度、浸镀时间及工件从锌液中引出的速度，引出速度一般为1.5米/min，防止工件高温变形及减少由于铁损造成锌渣,浸镀时间为0.5-1.5min。

优选的，在步骤8中，打渣周期15-30天。温度442-445℃，先预热打渣器再进行打渣作业，打渣后及时补充锌锭，锌锭完全溶化后添加合金后静置1小时后生产，加锌块时要将锌块烘干后方可加入，不可整捆直接投入沉入锅底，包装带必须去除。

优选的，在步骤13中，检验时镀层外观光亮、细致、无流挂、皱皮现象，厚度检验可采用涂层测厚仪，方法比较简便，也可通过锌附着量进行换算得到镀层厚度，结合强度可采用弯曲压力机，将样件作90～180°弯曲，应无裂纹及镀层脱落，也可用重锤敲击检验，并且分批的做盐雾试验和硫酸铜浸蚀试验。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过下锅时遵循“先下先起”的原则进行浸锌作业，使工件整体锌层均匀，出锅后，采用震动或人工敲打方式去除残余锌液，尽量拉大起升角度，使锌液更快的回流到锌锅内，在下锅后震动可利于锌灰上浮和减少浸锌时间，需要锌层厚度的工件采用秒表计时的方式，能够达到镀层均匀、不漏镀、不产生颗粒现象以及附着力强的目的，保证了镀锌的质量，提高了铁塔的使用寿命。

具体实施方式

下面将通过实施例的方式对本发明作更详细的描述，这些实施例仅是举例说明性的而没有任何对本发明范围的限制。

实施例一：

脱脂：将工件放入脱脂池中，进行脱脂，达到工件完全被水浸润为止，去除表面油污和杂质；水洗：用清水把工件表面的油渍冲洗干净；酸洗：将工件通过起吊走行系统步进式向前输送经过多个酸洗槽进行酸洗处理，以去除工件表面的锈蚀、污垢，酸洗槽内的酸洗液可采用硫酸15％，硫脲0.1％，酸洗液的温度为40-60℃或用盐酸20％，乌洛托品3-5g/L，酸洗液的温度为20-40℃，加入缓蚀剂可防止基体过腐蚀及减少铁基体吸氢量,同时加入抑雾剂抑制酸雾逸出；水洗：用清水把工件表面的酸洗液冲洗干净；浸助镀溶剂：将水洗后的工件输送至助镀槽内进行助镀，助镀槽内的助镀液为氯化锌和氯化铵，助镀液中的氯化锌和氯化铵的质量比为1.2-1.6：1，助镀液的PH值为3.5－4.5，助镀液中的亚铁离子含量≤1g/L，助镀槽内的助镀液的温度为60℃-70℃，为减少氯化铵挥发可适当加入甘油；烘干预热：将工件放入烘箱中进行烘干，烘干时间以工件表面没有水渍为准，烘干温度为120℃-180℃；热镀锌：将烘干的工件放入镀锌槽内，进行镀锌，镀锌槽内的锌液温度为435-445℃，锌液中添加有铝和镍，其中锌液中铝的质量百分比浓度为0.03-0.05％，镍的质量百分比浓度为0.02％-0.04％；整理：进行打渣，镀锌后去除工件表面的余锌及锌瘤，采用热镀锌专用震动器来完成；冷却：将工件从锌锅提起后，等工件表面镀层没有变成灰暗时尽快的下入水中，一般水温为30℃-70℃；钝化：将冷却后的工件放入钝化池中进行钝化，钝化液采用铬酸盐钝化，重铬酸钠80-100g/L，硫酸3-4ml/L；漂洗：然后将钝化好的工件放入漂洗池中进行漂洗，将钝化液清洗干净；干燥：将漂洗后的工件放入烘箱中进行烘干，烘干时间以工件表面没有水渍为准，烘干温度为120℃-180℃；检验：对工件进行逐个检查，做到工件表面有没有漏镀、锌瘤或挂锌，工件表面有没有亮光等现象，加以做最后的补救。

实施例二：

在实施例一中，再加上下述工序：

酸洗时按照分区步进的方式进行酸洗，所有酸洗槽沿工件输送方向依次布置并依次分为三个酸洗区，每个酸洗区有至少两个酸洗槽，相邻的酸洗区之间设置有一个公共酸洗槽，第一区的酸洗槽内的酸洗液的质量百分比浓度为6％-10％，第二区的酸洗槽内的酸洗液的质量百分比浓度为13％-16％，第三区的酸洗槽内的酸洗液的质量百分比浓度为18％-20％；酸洗时间根据工件表面锈蚀情况而定，一级:表面基本无锈蚀，或已进行过机加工(酸洗时间30-60分钟)，二级:氧化层较薄且表面光洁(酸洗时间60-120分钟)，三级:有较厚的氧化层，表面不平整(酸洗时间120-200分钟)，四级:表面锈蚀严重，氧化层己严重坑洼不平(酸洗时间200分钟以上)，酸洗时间以工件表面不留氧化层为准，由操作者目测工件表面不留氧化物、不过酸洗为准，对于局部区域的锈迹、油污，应打磨、擦拭干净，对于酸洗不合格的工件，必须重新进行酸洗，严禁把酸洗不合格品转入下道工序。

脱脂：将工件放入脱脂池中，进行脱脂，达到工件完全被水浸润为止，去除表面油污和杂质；水洗：用清水把工件表面的油渍冲洗干净；酸洗：将工件通过起吊走行系统步进式向前输送经过多个酸洗槽进行酸洗处理，以去除工件表面的锈蚀、污垢，酸洗槽内的酸洗液可采用硫酸15％，硫脲0.1％，酸洗液的温度为40-60℃或用盐酸20％，乌洛托品3-5g/L，酸洗液的温度为20-40℃，加入缓蚀剂可防止基体过腐蚀及减少铁基体吸氢量,同时加入抑雾剂抑制酸雾逸出；水洗：用清水把工件表面的酸洗液冲洗干净；浸助镀溶剂：将水洗后的工件输送至助镀槽内进行助镀，助镀槽内的助镀液为氯化锌和氯化铵，助镀液中的氯化锌和氯化铵的质量比为1.2-1.6：1，助镀液的PH值为3.5－4.5，助镀液中的亚铁离子含量≤1g/L，助镀槽内的助镀液的温度为60℃-70℃，为减少氯化铵挥发可适当加入甘油；烘干预热：将工件放入烘箱中进行烘干，烘干时间以工件表面没有水渍为准，烘干温度为120℃-180℃；热镀锌：将烘干的工件放入镀锌槽内，进行镀锌，镀锌槽内的锌液温度为435-445℃，锌液中添加有铝和镍，其中锌液中铝的质量百分比浓度为0.03-0.05％，镍的质量百分比浓度为0.02％-0.04％；整理：进行打渣，镀锌后去除工件表面的余锌及锌瘤，采用热镀锌专用震动器来完成；冷却：将工件从锌锅提起后，等工件表面镀层没有变成灰暗时尽快的下入水中，一般水温为30℃-70℃；钝化：将冷却后的工件放入钝化池中进行钝化，钝化液采用铬酸盐钝化，重铬酸钠80-100g/L，硫酸3-4ml/L；漂洗：然后将钝化好的工件放入漂洗池中进行漂洗，将钝化液清洗干净；干燥：将漂洗后的工件放入烘箱中进行烘干，烘干时间以工件表面没有水渍为准，烘干温度为120℃-180℃；检验：对工件进行逐个检查，做到工件表面有没有漏镀、锌瘤或挂锌，工件表面有没有亮光等现象，加以做最后的补救。

实施例三：

在实施例二中，再加上下述工序：

要防止助镀剂中铁随工件带入锌槽，助镀剂进行在线再生循环处理，严格控制亚铁含量，不允许高于4g/L,PH值始终保持在4.5-5.5，加热、升温要均匀，防止局部过热。

脱脂：将工件放入脱脂池中，进行脱脂，达到工件完全被水浸润为止，去除表面油污和杂质；水洗：用清水把工件表面的油渍冲洗干净；酸洗：将工件通过起吊走行系统步进式向前输送经过多个酸洗槽进行酸洗处理，以去除工件表面的锈蚀、污垢，酸洗槽内的酸洗液可采用硫酸15％，硫脲0.1％，酸洗液的温度为40-60℃或用盐酸20％，乌洛托品3-5g/L，酸洗液的温度为20-40℃，加入缓蚀剂可防止基体过腐蚀及减少铁基体吸氢量,同时加入抑雾剂抑制酸雾逸出；水洗：用清水把工件表面的酸洗液冲洗干净；浸助镀溶剂：将水洗后的工件输送至助镀槽内进行助镀，助镀槽内的助镀液为氯化锌和氯化铵，助镀液中的氯化锌和氯化铵的质量比为1.2-1.6：1，助镀液的PH值为3.5－4.5，助镀液中的亚铁离子含量≤1g/L，助镀槽内的助镀液的温度为60℃-70℃，为减少氯化铵挥发可适当加入甘油；烘干预热：将工件放入烘箱中进行烘干，烘干时间以工件表面没有水渍为准，烘干温度为120℃-180℃；热镀锌：将烘干的工件放入镀锌槽内，进行镀锌，镀锌槽内的锌液温度为435-445℃，锌液中添加有铝和镍，其中锌液中铝的质量百分比浓度为0.03-0.05％，镍的质量百分比浓度为0.02％-0.04％；整理：进行打渣，镀锌后去除工件表面的余锌及锌瘤，采用热镀锌专用震动器来完成；冷却：将工件从锌锅提起后，等工件表面镀层没有变成灰暗时尽快的下入水中，一般水温为30℃-70℃；钝化：将冷却后的工件放入钝化池中进行钝化，钝化液采用铬酸盐钝化，重铬酸钠80-100g/L，硫酸3-4ml/L；漂洗：然后将钝化好的工件放入漂洗池中进行漂洗，将钝化液清洗干净；干燥：将漂洗后的工件放入烘箱中进行烘干，烘干时间以工件表面没有水渍为准，烘干温度为120℃-180℃；检验：对工件进行逐个检查，做到工件表面有没有漏镀、锌瘤或挂锌，工件表面有没有亮光等现象，加以做最后的补救。

实施例四：

在实施例三中，再加上下述工序：

下锅时遵循“先下先起”的原则进行浸锌作业，使工件整体锌层均匀，镀件完全下入锌液内以锌液下方10cm位置为佳，下入后及时进行翻动吐灰，可采用行车晃动或人工晃动，出锅后，工件尾部有残余锌液，采用震动或人工敲打方式去除，多处流锌点可增加刮片去除，以尾部不再滴落锌液为止，尽量拉大起升角度，使锌液更快的回流到锌锅内，选用镀锌专用震动器，在下锅后震动可利于锌灰上浮和减少浸锌时间，出锅后震动，可使锌液回流增快，使锌瘤减小或者使锌瘤减小至薄片，需要锌层厚度的工件采用秒表计时，根据锌液温度精确计算浸锌时间，铝的添加一般以铝合金的形式添加，铝合金添加比例为每生产15-18吨工件添加1条(9KG左右)，添加4条(36KG左右)，使用专用吊框在锌液30公分位置处均匀添加，添加后静置30分钟以后再生产，添加比例为1800：9，发现大量针孔状漏镀即为锌液铝含量超标，应停止添加铝合金，控制好锌液温度、浸镀时间及工件从锌液中引出的速度，引出速度一般为1.5米/min，防止工件高温变形及减少由于铁损造成锌渣,浸镀时间为0.5-1.5min。

脱脂：将工件放入脱脂池中，进行脱脂，达到工件完全被水浸润为止，去除表面油污和杂质；水洗：用清水把工件表面的油渍冲洗干净；酸洗：将工件通过起吊走行系统步进式向前输送经过多个酸洗槽进行酸洗处理，以去除工件表面的锈蚀、污垢，酸洗槽内的酸洗液可采用硫酸15％，硫脲0.1％，酸洗液的温度为40-60℃或用盐酸20％，乌洛托品3-5g/L，酸洗液的温度为20-40℃，加入缓蚀剂可防止基体过腐蚀及减少铁基体吸氢量,同时加入抑雾剂抑制酸雾逸出；水洗：用清水把工件表面的酸洗液冲洗干净；浸助镀溶剂：将水洗后的工件输送至助镀槽内进行助镀，助镀槽内的助镀液为氯化锌和氯化铵，助镀液中的氯化锌和氯化铵的质量比为1.2-1.6：1，助镀液的PH值为3.5－4.5，助镀液中的亚铁离子含量≤1g/L，助镀槽内的助镀液的温度为60℃-70℃，为减少氯化铵挥发可适当加入甘油；烘干预热：将工件放入烘箱中进行烘干，烘干时间以工件表面没有水渍为准，烘干温度为120℃-180℃；热镀锌：将烘干的工件放入镀锌槽内，进行镀锌，镀锌槽内的锌液温度为435-445℃，锌液中添加有铝和镍，其中锌液中铝的质量百分比浓度为0.03-0.05％，镍的质量百分比浓度为0.02％-0.04％；整理：进行打渣，镀锌后去除工件表面的余锌及锌瘤，采用热镀锌专用震动器来完成；冷却：将工件从锌锅提起后，等工件表面镀层没有变成灰暗时尽快的下入水中，一般水温为30℃-70℃；钝化：将冷却后的工件放入钝化池中进行钝化，钝化液采用铬酸盐钝化，重铬酸钠80-100g/L，硫酸3-4ml/L；漂洗：然后将钝化好的工件放入漂洗池中进行漂洗，将钝化液清洗干净；干燥：将漂洗后的工件放入烘箱中进行烘干，烘干时间以工件表面没有水渍为准，烘干温度为120℃-180℃；检验：对工件进行逐个检查，做到工件表面有没有漏镀、锌瘤或挂锌，工件表面有没有亮光等现象，加以做最后的补救。

实施例五：

在实施例四中，再加上下述工序：

打渣周期15-30天。温度442-445℃，先预热打渣器再进行打渣作业，打渣后及时补充锌锭，锌锭完全溶化后添加合金后静置1小时后生产，加锌块时要将锌块烘干后方可加入，不可整捆直接投入沉入锅底，包装带必须去除。

脱脂：将工件放入脱脂池中，进行脱脂，达到工件完全被水浸润为止，去除表面油污和杂质；水洗：用清水把工件表面的油渍冲洗干净；酸洗：将工件通过起吊走行系统步进式向前输送经过多个酸洗槽进行酸洗处理，以去除工件表面的锈蚀、污垢，酸洗槽内的酸洗液可采用硫酸15％，硫脲0.1％，酸洗液的温度为40-60℃或用盐酸20％，乌洛托品3-5g/L，酸洗液的温度为20-40℃，加入缓蚀剂可防止基体过腐蚀及减少铁基体吸氢量,同时加入抑雾剂抑制酸雾逸出；水洗：用清水把工件表面的酸洗液冲洗干净；浸助镀溶剂：将水洗后的工件输送至助镀槽内进行助镀，助镀槽内的助镀液为氯化锌和氯化铵，助镀液中的氯化锌和氯化铵的质量比为1.2-1.6：1，助镀液的PH值为3.5－4.5，助镀液中的亚铁离子含量≤1g/L，助镀槽内的助镀液的温度为60℃-70℃，为减少氯化铵挥发可适当加入甘油；烘干预热：将工件放入烘箱中进行烘干，烘干时间以工件表面没有水渍为准，烘干温度为120℃-180℃；热镀锌：将烘干的工件放入镀锌槽内，进行镀锌，镀锌槽内的锌液温度为435-445℃，锌液中添加有铝和镍，其中锌液中铝的质量百分比浓度为0.03-0.05％，镍的质量百分比浓度为0.02％-0.04％；整理：进行打渣，镀锌后去除工件表面的余锌及锌瘤，采用热镀锌专用震动器来完成；冷却：将工件从锌锅提起后，等工件表面镀层没有变成灰暗时尽快的下入水中，一般水温为30℃-70℃；钝化：将冷却后的工件放入钝化池中进行钝化，钝化液采用铬酸盐钝化，重铬酸钠80-100g/L，硫酸3-4ml/L；漂洗：然后将钝化好的工件放入漂洗池中进行漂洗，将钝化液清洗干净；干燥：将漂洗后的工件放入烘箱中进行烘干，烘干时间以工件表面没有水渍为准，烘干温度为120℃-180℃；检验：对工件进行逐个检查，做到工件表面有没有漏镀、锌瘤或挂锌，工件表面有没有亮光等现象，加以做最后的补救。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。