隨著社會發(fā)展進(jìn)程的加快，熱鍍鋅鋼管的使用也開始逐漸增多起來，那么大家對于熱鍍鋅鋼管的了解有多少呢?熱鍍鋅鋼管的分類及生產(chǎn)原理工藝流程又是怎樣的呢?今天就帶大家走進(jìn)熱鍍鋅鋼管的世界，去了解屬于它的秘密。

　　一、鍍鋅管概述

　　為提高鋼管的耐腐蝕性能，對一般鋼管進(jìn)行鍍鋅。鍍鋅管(鍍鋅鋼管)分熱鍍鋅和冷鍍鋅兩種，熱鍍鋅鍍鋅層厚，具有鍍層均勻，附著力強(qiáng)，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。冷鍍鋅管成本低，表面不是很光滑，其本身的耐腐蝕性比熱鍍鋅管相差很多，已被逐漸淘汰使用。

　　我國舊的房屋建筑中大部分用的都是鍍鋅管，現(xiàn)在煤氣、暖氣常用的鐵管也是鍍鋅管。鍍鋅管作為水管，隨著使用年限的累積，管內(nèi)產(chǎn)生大量銹垢，這不僅污染潔具，而且夾雜著不光滑內(nèi)壁滋生的細(xì)菌，更為嚴(yán)重的是銹蝕造成水中重金屬含量過高，嚴(yán)重危害人體的健康。上世紀(jì)六七十年代，一些發(fā)達(dá)國家開始開發(fā)新型管材，并陸續(xù)禁用鍍鋅管。中國建設(shè)部等四部委也明文規(guī)定從2000年起禁用鍍鋅管，目前新建小區(qū)的冷水管已經(jīng)很少使用鍍鋅管了，有些小區(qū)的熱水管使用的是鍍鋅管。

　　二、鍍鋅管的分類及特點(diǎn)

　　鍍鋅管分熱鍍鋅鋼管和冷鍍鋅鋼管，其中冷鍍鋅鋼管已被逐漸淘汰使用。

　　1、熱鍍鋅管/熱鍍鋅鋼管

　　熱鍍鋅是使熔融金屬與鐵基體反應(yīng)而產(chǎn)生合金層，從而使基體和鍍層二者相結(jié)合。熱鍍鋅管的制造是先將鋼管進(jìn)行酸洗，用來去除鋼管表面的氧化鐵，酸洗后，通過氯化銨或氯化鋅水溶液或氯化銨和氯化鋅混合水溶液槽中進(jìn)行清洗，然后送入熱浸鍍槽中。

　　熱鍍鋅鋼管是鋼管基體與熔融的鍍液發(fā)生復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)，形成耐腐蝕的結(jié)構(gòu)緊密的鋅鐵合金層。合金層與純鋅層、鋼管基體融為一體，因此熱鍍鋅鋼管具有鍍層均勻、附著力強(qiáng)、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。

　　2、冷鍍鋅管/冷鍍鋅鋼管

　　冷鍍鋅就是電鍍鋅，鍍鋅量很少，只有10-50g/m2，其本身的耐腐蝕性比熱鍍鋅管相差很多。正規(guī)的鍍鋅管生產(chǎn)廠家，為了保證質(zhì)量，大多不采用電鍍鋅(冷鍍鋅)。只有那些規(guī)模小、設(shè)備陳舊的小企業(yè)采用電鍍鋅，當(dāng)然他們的價(jià)格也相對便宜一些。冷鍍鋅鋼管的鋅層與鋼管基體獨(dú)立分層。由于鋅層較薄，鋅層簡單附著在鋼管基體上，容易脫落，故冷鍍鋅鋼管的耐腐蝕性能差。因此在新建住宅中，已經(jīng)禁止使用冷鍍鋅鋼管作為給水、供氣管。

　　三、鍍鋅管的生產(chǎn)工藝流程

　　鍍鋅鋼管的生產(chǎn)工藝屬于各生產(chǎn)廠家的機(jī)密，因此只能提供大致工藝流程：a.圓鋼準(zhǔn)備;b.加熱;c.熱軋穿孔;d.切頭;e.酸洗;f.修磨;g.潤滑;h.冷軋加工;i.脫脂;j.固溶熱處理;k.矯直;l.切管;m.酸洗;n.成品檢驗(yàn)。

　　四、鍍鋅管的技術(shù)要求與標(biāo)準(zhǔn)

　　1、牌號和化學(xué)成分鍍鋅管

　　鍍鋅鋼管用鋼的牌號和化學(xué)成分應(yīng)符合GB-3092所規(guī)定的黑管用鋼的牌號和化學(xué)成分。

　　2、鍍鋅管的制造方法

　　鍍鋅管的制造方法(爐焊或電焊)由制造廠選擇。鍍鋅多采用熱浸鍍鋅法。

　　3、鍍鋅管的螺紋及管接頭

　　(1)帶螺紋交貨的鍍鋅鋼管，螺紋應(yīng)在鍍鋅后車制，螺紋應(yīng)符合YB-822的規(guī)定;

　　(2)鋼制管接頭應(yīng)符合YB-238的規(guī)定，可鍛鑄鐵管接頭應(yīng)符合YB-230的規(guī)定。

　　4、鍍鋅管的規(guī)格尺寸

　　公稱壁厚(mm)：2.02.52.83.23.53.84.04.5重量系數(shù)c：1.0641.0511.0451.0401.0361.0341.0321.028

　　5、鍍鋅鋼管的力學(xué)性能

　　鋼管鍍鋅前的力學(xué)性能應(yīng)符合GB-3092的規(guī)定。鋼材力學(xué)性能是保證鋼材最終使用性能(機(jī)械性能)的重要指標(biāo)，它取決于鋼的化學(xué)成分和熱處理制度。在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)不同的使用要求，規(guī)定了拉伸性能(抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度或屈服點(diǎn)、伸長率)以及硬度、韌性指標(biāo)，還有用戶要求的高、低溫性能等。

　　6、鍍鋅管鍍鋅層的均勻性

　　鍍鋅鋼管應(yīng)做鍍鋅層均勻性的試驗(yàn)。鍍鋅鋼管試樣在硫酸銅溶液中連續(xù)浸漬5次不得變紅(鍍銅色)。

　　7、鍍鋅管的冷彎曲試驗(yàn)

　　公稱口徑不大于50mm的鍍鋅鋼管應(yīng)做冷彎曲試驗(yàn)。彎曲角度為90°，彎曲半徑為外徑的8倍。試驗(yàn)時(shí)不帶填充物，試樣焊縫處應(yīng)置于彎曲方向的外側(cè)或上部。試驗(yàn)后，試樣上不應(yīng)有裂縫及鋅層剝落同象。

　　8、鍍鋅管的水壓試驗(yàn)

　　鍍鋅鋼管的水壓試驗(yàn)應(yīng)在黑管進(jìn)行，也可用渦流探傷代替水壓試驗(yàn)。試驗(yàn)壓力或渦流探傷對比試樣尺寸應(yīng)符合GB-3092的規(guī)定。

　　1 引言

　　熱鍍鋅也稱熱浸鍍鋅，是鋼鐵構(gòu)件浸入熔融的鋅液中獲得金屬覆蓋層的一種方法。近年來隨高壓輸電、交通、通訊事業(yè)迅速發(fā)展，對鋼鐵件防護(hù)要求越來越高，熱鍍鋅需求量也不斷增加。下面帶你了解熱鍍鋅的原理及工藝說明。

　　2 熱鍍鋅層防護(hù)性能

　　通常電鍍鋅層厚度5～15μm，而熱鍍鋅層一般在35μm以上，甚至高達(dá)200μm。熱鍍鋅覆蓋能力好，鍍層致密，無有機(jī)物夾雜。眾所周知，鋅的抗大氣腐蝕的機(jī)理有機(jī)械保護(hù)及電化學(xué)保護(hù)，在大氣腐蝕條件下鋅層表面有ZnO、Zn(OH)2及堿式碳酸鋅保護(hù)膜，一定程度上減緩鋅的腐蝕，這層保護(hù)膜(也稱白銹)受到破壞又會形成新的膜層。當(dāng)鋅層破壞嚴(yán)重，危及到鐵基體時(shí)，鋅對基體產(chǎn)生電化學(xué)保護(hù)，鋅的標(biāo)準(zhǔn)電位-0.76V，鐵的標(biāo)準(zhǔn)電位-0.44V，鋅與鐵形成微電池時(shí)鋅作為陽極被溶解，鐵作為陰極受到保護(hù)。顯然熱鍍鋅對基體金屬鐵的抗大氣腐蝕能力優(yōu)于電鍍鋅。

　　3 熱鍍鋅層形成過程

　　熱鍍鋅層形成過程是鐵基體與最外面的純鋅層之間形成鐵-鋅合金的過程，工件表面在熱浸鍍時(shí)形成鐵-鋅合金層，才使得鐵與純鋅層之間很好結(jié)合，其過程可簡單地?cái)⑹鰹椋寒?dāng)鐵工件浸入熔融的鋅液時(shí)，首先在界面上形成鋅與α鐵(體心)固熔體。這是基體金屬鐵在固體狀態(tài)下溶有鋅原子所形成一種晶體，兩種金屬原子之間是融合，原子之間引力比較小。因此，當(dāng)鋅在固熔體中達(dá)到飽和后，鋅鐵兩種元素原子相互擴(kuò)散，擴(kuò)散到(或叫滲入)鐵基體中的鋅原子在基體晶格中遷移，逐漸與鐵形成合金，而擴(kuò)散到熔融的鋅液中的鐵就與鋅形成金屬間化合物FeZn13，沉入熱鍍鋅鍋底，即為鋅渣。當(dāng)工件從浸鋅液中移出時(shí)表面形成純鋅層，為六方晶體。其含鐵量不大于0.003%。

　　4 熱鍍鋅工藝過程及有關(guān)說明

　　4.1 工藝過程

　　工件→脫脂→水洗→酸洗→水洗→浸助鍍?nèi)軇娓深A(yù)熱→熱鍍鋅→整理→冷卻→鈍化→漂洗→干燥→檢驗(yàn)

　　4.2 有關(guān)工藝過程說明

　　(1)脫脂

　　可采用化學(xué)去油或水基金屬脫脂清洗劑去油，達(dá)到工件完全被水浸潤為止。

　　(2)酸洗

　　可采用H2SO4 15%，硫脲0.1%，40～60℃或用HCl 25%，烏洛托品3～5g/L，20～40℃進(jìn)行酸洗。加入緩蝕劑可防止基體過腐蝕及減少鐵基體吸氫量,同時(shí)加入抑霧劑抑制酸霧逸出。

　　脫脂及酸洗處理不好都會造成鍍層附著力不好，鍍不上鋅或鋅層脫落。

　　(3)浸助鍍劑

　　也稱溶劑，可保持在浸鍍前工件具有一定活性避免二次氧化，以增強(qiáng)鍍層與基體結(jié)合。NH4Cl 100-150g/L，ZnCl2 150-180g/L，70～85℃，1～2min。并加入一定量的表活劑.

　　(4)烘干預(yù)熱

　　為了防止工件在浸鍍時(shí)由于溫度急劇升高而變形，并除去殘余水分，防止產(chǎn)生爆鋅，造成鋅液爆濺，預(yù)熱一般為80～140℃。不過現(xiàn)在一般都加防爆劑，遼陽浩巖熱鍍鋅添加劑有限責(zé)任公司的防爆劑不錯(cuò)。

　　(5)熱鍍鋅

　　要控制好鋅液溫度、浸鍍時(shí)間及工件從鋅液中引出的速度。引出速度一般為1.5米/min

　　溫度過低，鋅液流動性差，鍍層厚且不均勻，易產(chǎn)生流掛，外觀質(zhì)量差;溫度高，鋅液流動性好，鋅液易脫離工件，減少流掛及皺皮現(xiàn)象發(fā)生，附著力強(qiáng)，鍍層薄，外觀好，生產(chǎn)效率高;但溫度過高，工件及鋅鍋鐵損嚴(yán)重，產(chǎn)生大量鋅渣，影響浸鋅層質(zhì)量并且容易造成色差使表面顏色難看，鋅耗高。

　　鋅層厚度取決于鋅液溫度，浸鋅時(shí)間，鋼材材質(zhì)和鋅液成份。另外，鍍鋅合金也很重要，浩巖熱鍍鋅專用多元合金在2008年全國綠色批量熱鍍鋅論壇上被多位專家評為當(dāng)前市場上最佳合金! 助鍍劑添加劑獲國家專利 《專利產(chǎn)品(專利號200710139349.3)》。

　　一般廠家為了防止工件高溫變形及減少由于鐵損造成鋅渣，都采用450～470℃，0.5～1.5min。有些工廠對大工件及鑄鐵件采用較高溫度，但要避開鐵損高峰的溫度范圍。但我們建議在鋅液中添加有除鐵功能和降低共晶溫度的合金并且把鍍鋅溫度降低至435-445℃。

　　(6)整理

　　鍍后對工件整理主要是去除表面余鋅及鋅瘤，用采用熱鍍鋅專用震動器來完成。

　　(7)鈍化

　　目的是提高工件表面抗大氣腐蝕性能，減少或延長白銹出現(xiàn)時(shí)間，保持鍍層具有良好的外觀。都用鉻酸鹽鈍化，如Na2Cr2O7 80～100g/L，硫酸3～4ml/L，但這種鈍化液嚴(yán)重影響環(huán)境，最好采用無鉻鈍化。

　　(8)冷卻

　　一般用水冷，但溫度不可過低也不可過高，一般不低于30℃不高于70℃，

　　(9)檢驗(yàn)

　　鍍層外觀光亮、細(xì)致、無流掛、皺皮現(xiàn)象。厚度檢驗(yàn)可采用涂層測厚儀，方法比較簡便。也可通過鋅附著量進(jìn)行換算得到鍍層厚度。結(jié)合強(qiáng)度可采用彎曲壓力機(jī)，將樣件作90～180°彎曲，應(yīng)無裂紋及鍍層脫落。也可用重錘敲擊檢驗(yàn)，并且分批的做鹽霧試驗(yàn)和硫酸銅浸蝕試驗(yàn)。

　　5 鋅灰、鋅渣的形成及控制

　　5.1 鋅灰、鋅渣的形成

　　鋅灰鋅渣不僅嚴(yán)重影響到浸鋅層質(zhì)量，造成鍍層粗糙，產(chǎn)生鋅瘤。而且使熱鍍鋅成本大大升高。通常每鍍1t工件耗鋅40～100kg，如果鋅灰鋅渣嚴(yán)重，其耗鋅量會高達(dá)140～200kg。控制鋅渣主要是控制好溫度，減少鋅液表面氧化而產(chǎn)生的浮渣，所以更要采用有除鐵功能和抗氧化功能的合金并且用熱傳導(dǎo)率小、熔點(diǎn)高、比重小、與鋅液不發(fā)生反應(yīng)，既可減少熱量失散又可防止氧化的陶瓷珠或玻璃球覆蓋，這種球狀物易被工件推開，又對工件無粘附作用。

　　對于鋅液中鋅渣的形成主要是溶解在鋅液中的鐵含量超過該溫度下的溶解度時(shí)所形成的流動性極差的鋅鐵合金，鋅渣中鋅含量可高達(dá)94%，這是熱鍍鋅成本高的關(guān)鍵所在。

　　從鐵在鋅液中的溶解度曲線可以看出：不同的溫度及不同的保溫時(shí)間，其溶鐵量即鐵損量是不一樣的。在500℃附近時(shí)，鐵損量隨著加溫及保溫時(shí)間急劇增加，幾乎成直線關(guān)系。低于或高于480～510℃范圍，隨時(shí)間延長鐵損提高緩慢。因此，人們將480～510℃稱為惡性溶解區(qū)。在此溫度范圍內(nèi)鋅液對工件及鋅鍋浸蝕最為嚴(yán)重，超過560℃鐵損又明顯增加，達(dá)到660℃以上鋅對鐵基體是破壞性浸蝕，鋅渣會急劇增加，施鍍無法進(jìn)行。因此，施鍍目前多在430～450℃域內(nèi)進(jìn)行。

　　5.2 鋅渣量的控制

　　要減少鋅渣就要減少鋅液中鐵的含量，就是要從減少鐵溶解的諸因素著手：

　?、攀╁兗氨匾荛_鐵的溶解高峰區(qū)，即不要在480～510℃時(shí)進(jìn)行作業(yè)。

　　⑵鋅鍋材料盡可能選用含碳、含硅量低的鋼板焊接。含碳量高，鋅液對鐵鍋浸蝕會加快，硅含量高也能促使鋅液對鐵的腐蝕。目前多采用08F/XG08/WKS優(yōu)質(zhì)鋼板。，并含有能抑制鐵被浸蝕的元素鎳、鉻等。不可用普通碳素鋼，否則耗鋅量大，鋅鍋壽命短。也有人提出用碳化硅制作熔鋅槽，雖然可解決鐵損量，但造型工藝是一個(gè)難題，目前工業(yè)陶瓷所制作的鋅鍋僅能做成圓柱型且體積很小，雖然可以滿足小件鍍鋅的要求但無法保證大型工件的鍍鋅。

　?、且?jīng)常撈渣。先將溫度升高至工藝溫度上限以便鋅渣與鋅液分離，使鋅渣沉于槽底后用撈鋅勺或?qū)Ｓ脫圃鼨C(jī)撈取。落入鋅液中鍍件更要及時(shí)打撈。

　?、纫乐怪儎┲需F隨工件帶入鋅槽，助鍍劑要進(jìn)行在線再生循環(huán)處理，嚴(yán)格控制亞鐵含量，不允許高于4g/l，PH值始終保持在4.5-5。

　　⑹加熱、升溫要均勻，防止局部過熱。

　　熱鍍鋅層對鋼鐵的保護(hù)效果比油漆或塑料層好得多。熱鍍鋅時(shí)，鋅與鋼鐵之間發(fā)生擴(kuò)散，生成鋅鐵金屬間化合物層，即合金層。合金層與鋼鐵以及鋅之間均為冶金結(jié)合，比漆類與鋼的結(jié)合更牢固。暴露在大氣環(huán)境中的熱鍍鋅層數(shù)十年也不會脫落，直至被完全自然腐蝕。

　　光伏支架系統(tǒng)所選用的鋼材防腐措施是采用構(gòu)件加工完成后熱浸鍍鋅工藝，其耐腐蝕能力及耐久年限均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于非連續(xù)非熱浸鍍層的鋼結(jié)構(gòu)。首先將原鋼結(jié)構(gòu)型材加工成型后再在嚴(yán)密的質(zhì)量管理下及全程現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)監(jiān)控下，經(jīng)過表面潔凈、熱處理、熱浸連續(xù)鍍、加速冷卻等復(fù)雜工藝流程，被鍍上鋅層，生產(chǎn)出無缺陷、無漏鍍鋼結(jié)構(gòu)成品產(chǎn)品。在這過程中保證了鋼構(gòu)件每個(gè)部位均能在鋅層保護(hù)下，避免鍍鋅后彎折、沖孔或切邊導(dǎo)致切邊及沖孔邊無鍍鋅等加工瑕疵，防止構(gòu)件提前被腐蝕。

　　以上就是小編為大家?guī)淼臒徨冧\鋼管的分類及生產(chǎn)原理工藝流程，看了以上的介紹，您對熱鍍鋅鋼管的屬性是否了解了呢?