GB/T 13912-2002中规定: 目测所有热镀锌制件,其主要表面应平滑,无滴瘤、粗糙和毛刺(如果这些锌刺会造成伤害),无起皮,无漏镀,无残留的熔剂渣,在可能影响热镀锌工件的使用或耐腐蚀性能的部位不许有“锌瘤”和“锌灰”。只要镀层的厚度大于规定值,被镀制件表面允许存在发暗或浅灰色的色彩不均匀区域,潮湿条件下存贮的镀锌工件,表面允许有白锈(以碱式氧化锌为主的白色或灰色腐蚀产物)存在。热镀锌的主要目的是防腐而非装饰,所以不能主要依据美观性来判断质量的好坏。热镀锌并不能显著改善工件镀前原有的表面状态,如基体表面有严重的锈蚀坑、划伤痕迹等,镀锌后仍会显示出来。对常规热浸镀锌镀层的表面粗糙度的理解和评判,不同于经机械辊挤和吹抹的连续热镀锌制品(如镀锌钢板和镀锌钢丝).局部露铁又称漏镀,这是一种所有标准中都规定不可接受的镀层缺陷。由于锌对钢铁基体有牺牲保护作用,故露铁直径小于$2mm时不大会影响镀件的耐蚀性。在GB/T 13912以及美英标准中,都提到可以对漏镀和不慎损坏的镀层进行修复,并对允许修补的面积、修补应达到的厚度都有较明确的要求。镀锌后产生的毛刺、滴瘤和多余结块,可小心地打磨掉。但是操作不慎可能打磨过量,反而影响镀件的耐蚀性,所以如果它们不妨碍使用则可以不去除它;在接头等连接部位多余的锌或锌渣必须清除掉,不要让它们影响安装的稳固性。有时锌层表面出现微粒状的凸起,里面是锌渣粒子,影响镀层外观,但不影向耐蚀性。这种缺陷的产生,涉及镀锌炉的设计、操作工艺甚至锌浴的配方。近年来,生产的钢材大多为镇静钢,钢中含有硅容易使热镀锌件产生灰暗无光的镀层,严重时镀层呈暗灰色,这是由于硅促使铁锌合金层过度生长露出专面而造成的。镀层呈这种色泽对镀件抗大气腐蚀性没有影响。对硅含量不是艮高的钢,改变镀锌工艺可减少或消除灰暗镀层的出现。但对硅含量特别高硅含量>0.3%)的钢(在低合金高强度钢中是常见的), 目前还没有简单易的办法能完全消除这种现象。现在国内结构件生产企业对低合金高强度结构的选择余地不大,结构件生产厂和热镀锌厂就验收标准等有关事项事先应充协商。热镀锌镀件堆放一段时间后表面往往会出现白色的痕迹,在潮湿天气或淋雨i这种现象就较易出现且较为明显。这种白色的痕迹通常称为贮存湿锈(wetorage stain)或白锈。白锈是在特定环境(水分高,不通风)下生成的,一旦离这种环境便会逐渐消失。白锈的形成对锌层的损耗很小,所以对镀件耐蚀性1影响也很小。热镀锌制品要保持光亮的外观,需要有特别的贮存条件。热镀锌立即进行钝化处理,可避免或减少白锈的出现。锌层厚度直接关系到镀件的耐蚀寿命,必须符合要求。GB/T 13912-2002中对未经离心处理的和经离心处理的镀层厚度的规定,分别见表3-7和表3-8,而GB 2694-2003中规定,镀件厚度为2~5mm时,锌附着量应不**460g/m2,即镀层厚度应不**65pm;镀件厚度>5mm时,锌附着量应不**610g/m2 ,即镀层厚度应不**86m ;表3-9则是GB/T 18226-2000钢结构件的镀层质量要求。GB/T 13912-2002中的规定和ISO 1461: 1999中的规定是一致的,近年来欧洲各国也逐渐采用了ISO 1461标准,以代替各自原有的标准。美国材料试验学会(ASTM)将钢铁结构件分为钢制品(由型钢、圆钢、钢管和钢丝加工而成的构件)、五金件(铸件、锻压件、紧固件)和混凝土用钢筋,分别采用不同的热镀锌标准,这些标准中对热镀锌层厚度的规定见表3-10~表3-12,镀层厚度及镀层质量公英制之间的换算见表3-13, 目前国内一些热镀锌企业和钢构件生产厂还常会遇到某些用户仍采用英、日原热镀锌标准的情况,为此将这两个标准对镀层厚度的规定分别列于表3-14和表3-15中。从上述有关标准的规定可以看出,镀层厚度与镀件厚度密切相关,因为热镀锌镀层厚度受镀件几何尺寸的影响。一般情况下,厚工件要获得较厚镀层是没有困难的,而表面平滑的薄钢板(如厚度在3mm以下)想得到较厚的镀层是很困难的。小零件热镀锌时不便吊挂,通常成批装在筐内镀锌,为防止镀件黏结并获得表面平滑的镀层,镀锌后必须经离心处理或爆锌来去除余锌,因而镀层的附锌量会小一些。在对镀层厚度的要求上,各标准之间有一定差异,其中美标准准ASTMA123和A767要求较厚,而日本标准JISH8641要求稍薄。GB/T13912-2002中指出,"热镀锌层的防腐蚀时间大致与镀层厚度成正比,在严酷的腐蚀条件下服役和(或)要求较长的服役时间的制件,其镀层厚度要求可以**本标准的规定要求。但是镀锌层的厚度要受基材的化学成分、制件的表面状况、制件的几何尺寸、热镀锌工艺参数等因素的限制。当需要较厚镀层时,供需双方应探讨热浸镀技术上的可行性并注明相关技术条件。”有些热镀锌企业和用户往往只重视外观质量是否平整光亮,而忽视对锌层厚度的要求,甚至不作镀锌层厚度测试,这是不应该的。镀层太薄的镀件无法保证足够的使用寿命。采用含铝量较高的锌浴(如Zn-Al-RE,Zn-AI-Mg)镀锌时要特别注意,因为锌浴中质量分数为0.2%的含铝量已足以使镀层明显减薄,很可能造成大面积镀层厚度达不到要求。热浸镀钢结构件的设计热镀锌钢结构件的材料选用和加工设计人员决定采用热镀锌作为钢铁结构件防腐蚀方法时,应该首先了解热镀锌过程的基本步骤,了解热镀锌过程中的反应,钢结构件的成分对热镀锌镀层性能的影响,并在设计过程中合理选择钢结构件的品种,应用某些规则和借鉴成熟的实践经验(例如,ASTMA385标准《提供组合钢结构件的高质量热浸镀锌层的实践》中的一些内容),使所设计的钢结构件有良好的热镀锌工艺性,以保证能制造出质量好的热镀锌钢结构件,并减少热镀锌的生产成本。从设计到热镀锌的全过程,设计人员、制造者和镀锌者之间应经常进行交流,及时和尽可能详细地相互传递设计与实施方案方面的信息,这样对获得优质量的热镀锌钢结构件很有好处。热镀锌的基本工艺步骤是:脱脂、酸洗、浸溶剂、热镀锌、检验;这些基本步骤在各个热镀锌厂之间差别不大。基于热镀锌工艺上的特殊性,下面将介绍热镀锌钢结构件设计过程中材料的选择及确定加工工艺方法时要考虑的几个问题。防止钢结构件热镀锌过程中产生变形的设计要求钢结构件进入锌液中后,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,这两部分构件分别处于不同的温度下,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时,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的约束而会产生塑性变形。焊接,冷作成型等加工过程中,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1锌时的塑性变形。因此,设计、制作和镀锌三方之间有责任进行密切合作,共同:1采取有效措施以减小或消除热镀锌变形。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。0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。Q2焊接和装配技术应确保构件(或部件)的内应力很小。3)确保排气和进排液顺畅,使构件能够尽可能快地进入锌液中和从锌液中提出,以减少构件各部分之间的温差,减小滞留锌液附加质量对变形的影响。@确保构件的设计结构在钢的屈服强度下降50%的情况下,仍能支持自身质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。5避免使用大面积的薄平板(厚度在8mm以下).0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。在热镀锌过程中,为了防止镀锌构件变形,应遵守如下基本规则:。构件要尽可能快地平稳进入锌液中;四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大; 3构件从镀锌槽中取出要尽可能快而平稳; |@空冷时会变形的构件冷却时要维持水平支撑,较不要用水冷却。根据热镀锌构件发生变形的倾向,大致可将其分为以下三类。。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。@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镀锌的构件。3高变形倾向的构件:大的薄钢板件(厚度8mm以下,该厚度值与薄钢板件的形状和面积有关),由花纹板、薄钢板及型钢框架组成的平台,长而截面较不对称的构件等浸镀时间钢结构件浸入锌浴时,表面的助镀剂盐膜将与锌发生剧烈反应。一般来说。把钢结构件浸入锌锅中直至“沸腾”现象停止,即应立刻将镀件取出来。这样所获得的镀层在大多数情况下均可满足标准要求。当制件浸入锌浴后的**两分钟,钢结构件表面的铁与锌液之间的反应迅速进行,形成铁锌合金层。但随着制件在锌浴中浸泡时间延长,合金层的生长速度将逐渐减小。但如果是含硅活性钢,其镀层的增长与时间成正比,因此浸锌时间应尽可能缩短。耙锌灰由于制件表面助镀剂盐膜与锌反应后,会在锌浴表面形成一层锌灰,在镀件从锌浴中取出之前,锌浴表面的锌灰必须去除,才能获得光滑表面的镀件。可用锌灰耙将表面锌灰轻轻耙至锌锅的两端。锌灰耙可用木板或薄钢板制作。如果取 出制件时镀件表面黏附上锌灰,将影响镀件的外观质量。耙锌灰时应注意不要过于用力,使锌浴面产生较大的搅动,这样容易使锌锅内壁形成的铁锌合金保护层脱落,加速锌锅腐蚀。
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