电镀工艺.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,GB/T 5267.3,2004,紧固件 热浸镀锌层,（国家标准报批稿）,整理的资料,.,版权属于原创人员,前 言,紧固件热浸镀锌与相关的检验标准主要有：,国际,ISO 10684,：,2004,紧固件热浸镀锌层,美国,ASTM A153-2000,铁钢紧固件热镀锌,德国,DIN 267,10-1988,紧固件热镀锌技术条件,澳大利亚,AS 1214-1988 ,螺纹零件热镀锌,现将,ISO 10684,转化国家,GB/T 5267.3,紧固件 热浸镀锌层,报批稿,前 言,标准由中机生产力促进中心负责起草。,本标准涉及范围之广泛、内容之丰富是前所未有的,与欧美流行的美国、德国标准,以及我国一些行业的习惯用法存在某些重大区别。,标准起草单位有：,浙江海力集团有限公司、计氏金属表面处理厂、晋亿实业股份有限公司、浙江泽恩标准件有限公司和绍兴县高强度紧固件厂参加起草。,一、工艺和特点,热浸镀锌工艺原理：,热浸镀锌（或简称为热镀锌）是将将经过前处理的紧固件浸入熔点较低的液态金属锌或其合金中进行镀覆的过程。,一、特点：,热浸镀锌层是一种工艺简单、价廉、耐蚀性良好的镀覆层。因此热浸镀锌被广泛用于保护钢材及其制件免受大气腐蚀，特别适于标准件、紧固件的大批量生产。如电力铁塔、通讯网络和公路设施和桥梁中普遍采用。出囗的紧固件有,2025%,采用热镀锌。,1,、紧固件使用在露天大气条件下或环境较差的工业气体条件中，一般采用热浸镀锌提高防腐蚀性能，据美国标准介绍,热浸镀锌厚度一般在,0.04,0.06mm,之间时，不同环境下参考的使用寿命为：,农村大气,40,年,;,沿海地区,25,30,年,;,工业大气,5,年。,一、工艺和特点,2,、要求钢件浸入镀锅之前，其表面不能有锈蚀现象，使新鲜的钢表面与熔融金属直接接触。,3,、,净化过的紧固件先放入熔剂处理转筒中，然后浸于熔剂槽内，将装载紧固件的筐篮吊入锌锅中热浸镀锌（,450,470,、,530,560,，,2min,5min,）。,镀后吊在离心机的转盘上甩掉多余的锌液。,一、工艺和特点,以吊蓝法热浸镀锌的紧固件生产工艺流程如下：,脱脂水洗酸洗水洗熔剂处理,烘干浸镀锌后处理交验,一、工艺和特点,二、,GB/T 5267.3,技术要点简介,1,、范围,本标准规定了,M8,M64,钢制粗牙螺纹紧固件、性能等级至,10.9,级螺栓、螺钉和螺柱，,以及性能等级至,12,级螺母的热浸镀锌层的材料、工艺、尺寸和某些特性。,对规格小于,M8,和（或）螺距小于,1.25mm,的螺纹紧固件，不推荐采用热浸镀锌。,12.9,级以上的螺栓、螺钉和螺柱不适用。,2,、热浸镀锌层的术语和定义,1,）、批,batch,同时进行表面清洗、活化、烘干等前处理，并在同一容器中进行热浸镀锌的相同型式与尺寸零件的数量。,2,）、生产批,production lot,连续地经过表面清洗、活化、烘干、浸入熔融锌液,并经过离心处理等工序,在温度和工艺成分配比一致,由相同的制造批生产的零件的数量,(,批,),。,3,）、批平均厚度,batch average thickness,假定镀层是均匀分布在该批零件的表面,计算镀层的平均厚度。,3,、对紧固件的材料要求,热浸镀锌紧固件的材料应符合,GB/T 3098.1,和,GB/T 3098.2,的规定。此外当磷和硅的总含量在,0.03%,和,0.13%,之间时，推荐采用高温（,530,560,）镀锌。,4,热浸镀锌程序和预防措施,1,）、消除应力：对重要场合使用的紧固件，在酸洗和热浸镀锌之前，可以要求先消除应力。,2,）、表面清洗：零件应进行表面清洗。在酸洗过程中，氢可能被钢基体吸收。氢不可能完全熔解到锌液中，因此可能导致氢脆断裂。除非另有协议,热处理或加工硬化的硬度大于或等于,320HV,（,10.9,级）的零件应采用防腐蚀酸、碱性或机械方法进行清洗。,4,热浸镀锌程序和预防措施,3,）、烘干：如进行烘干，应在表面活化处理之前实施。,4,）、热浸镀锌：热浸镀锌一般在温度为,455,480,的镀槽内进行。为获得较光滑和较薄的镀层而采用高温镀锌，高温热浸镀锌一般在温度为,530,560,的镀槽内进行。采用高温工艺获得的表面通常是光泽的。,为避免产生微小裂纹，规格在,M27,及其以上的、性能等级,10.9,级的螺栓、螺钉和螺柱，不应采用高温镀锌工艺。应避免在温度,480,530,的镀槽中进行热浸镀锌。,5,）、将零件从镀槽中取出应立即进行离心处理，然后在水中或空气中冷却（由规格大小确定）。,6),、后处理：热浸镀锌零件大多数不要求后处理。当客户要求时，可能实施铬酸盐、磷酸盐等后处理工艺，以尽可能地防止潮湿环境贮存时产生白锈（白色腐蚀）或有利于镀后的喷涂工序。,4,热浸镀锌程序和预防措施,5,、热浸镀锌的螺纹技术要求与措施,热浸镀锌层沉积在金属表面的规律刚好与电镀锌相反，因电镀锌多沉积在齿顶凸部，凹处较少，而热镀锌时的锌层多沉积在内转角和堆积在螺纹的根部，改变了螺纹的几何形状。热浸镀锌层的厚度相对较厚，往往给螺纹带来严重的配合问题。因此和电镀锌一样，必须要调整镀前和镀后螺纹的配合尺寸。,热浸工艺镀锌层的应用，出现了很厚的锌覆盖镀层（经常超过,40 m,）,的要求。为容纳如此厚的镀层,，对螺纹的制造还需要特殊的极限尺寸。,同时，由于各国标准存在差异、使用习惯及技术要求不同，因此对热浸镀锌层的厚度和镀后螺纹的配合等，往往发生质量纠纷。,1),镀层厚度,美国标准提出热镀锌层,C,级的平均重量为,1.00,1.25,盎司,/in2,(,相当于,0.0439,0.0548 mm,的厚度,),。,德国标准原则推荐热镀锌层厚度为：,0.04,0.06mm,澳大利亚标准推荐热镀锌层厚度为：,0.04mm,国际标准提出经常超过：,0.04mm,5,、热浸镀锌的螺纹技术要求与措施,2),热浸锌前、后的螺纹尺寸調正。,国际标准、德国和美国等标准中规定的镀锌前预留镀层裕量的方法可概括为,3,种：,第一种、,紧固件在热浸镀锌前增大内螺纹中径尺寸、减小外螺纹中径尺寸，以容纳热浸镀锌层厚度（内、外螺纹均预留镀层裕量）。,第二种、,紧固件在热浸镀锌前仅减小外螺纹中径尺寸，以容纳热浸镀锌层厚度,而不改变内螺纹中径尺寸（外螺纹预留镀层裕量，而内螺纹不留）。,第三种、,紧固件在热浸镀锌前或后增大内螺纹中径尺寸、不改变外螺纹中径尺寸，以容纳热浸镀锌层厚度（内螺纹预留配合外螺纹的镀厚裕量）。,（一）、按英制或美标订货时，通常的做法是采用美国的方法，即第三种方法。,按,ASTM A153,、,ASME A307,或,ASME A563,标准的规定，即镀前外螺纹中径不改变（美制,2A,、,英制,F,、,N,），,镀后内螺纹要加大攻丝（工艺上有的是镀前攻,2B,、,N,内螺纹，镀后再用加大了的丝锥回攻），,也就是说采用大径和中径都加大螺纹尺寸的丝锥。,ASTM,A563,标准规定热浸镀锌可按,ASTM A153,标准的,C,级要求执行，相配螺栓是,2A,级，热浸镀锌的螺母应在镀后攻牙，螺纹要加大攻丝尺寸。,2),不同标准螺纹尺寸調正方法。,(,二,),、澳大利亚,AS 1214,螺纹零件热镀锌,标准规定热镀锌内螺纹加大的攻丝尺寸：,螺 纹 规 格 加大的攻丝尺寸,M22,6H,0.40mm,M24 6H,0.45mm,M27 6H,0.50mm,M30 6H,0.55mm,M36 6H,0.60mm,2),不同标准螺纹尺寸調正方法。,(,三,),、德国标准,DIN267/10-1988,紧固件热镀锌技术条件,中规定：,热浸镀锌前仅减小外螺纹中径尺寸，以容纳热浸镀锌层厚度，内螺纹中径不改变。,这在实际贸易中一般是很少采纳的，希望特别注意标准的规定与实际做法的差异。如果外商合同注明了按,DIN 267/10,的技术条件执行，那还是要采纳。,德制产品在实际贸易中还是采用螺母扩大攻丝的办法。（加大的攻丝尺寸,6H,扩大量）,要区分德制标准的做法和贸易的实际做法的差异。,2),不同标准螺纹尺寸調正方法。,（四）,GB5267.3,标准的办法。,第一种方法：,镀后,，用,6AZ,或,6AX(,加大攻丝尺寸,),的丝锥对螺母进行攻丝，以满足与镀前螺纹公差带位置为,g,或,h,的螺栓或螺钉的配合要求。,第二种方法：,镀前,，用,6az(,减小螺纹尺寸,),的螺栓或螺钉，以满足与镀后螺纹公差带位置为,H,或,G,的螺母的配合要求。,螺纹镀前和镀后极限尺寸的标准依据：,对,M10,M64,镀前和镀后的极限尺寸,在,GB/T 197,、,GB/T 2516,、,GB/T 9145,、,ISO965-4,和,ISO 965-5,中规定。,2),不同标准螺纹尺寸調正方法。,注意：,（,1,）,.,加大攻丝尺寸的螺母（用,Z,或,X,标志）绝不应与减小螺纹尺寸的螺栓或螺钉（用,U,标志）相配，因为这种组合将增大螺纹脱扣的概率。,（,2,）,.,镀后攻丝到螺纹公差带位置为,H,或,G,的热浸镀锌螺母，与镀前螺纹公差带位置为,g,或,h,的热浸镀锌螺栓或螺钉的安装中，会发生螺纹干涉。,（,3,）,.,为提高安装的拧紧功效，螺母或螺栓或螺钉的螺纹部分应涂润滑剂。（轴力与扭矩的关系）,2),不同标准螺纹尺寸調正方法。,6,、机械性能及组装件的强度,为容纳热浸镀锌层的需要，内螺纹要加大攻丝尺寸，这样就增大了外螺纹与内螺纹基体金属间的空隙，改变了螺纹承受的应力面积，降低了螺纹承受的强度。,.,美国标准允许等级在,850 N,mm2,以下的内螺纹的保证载荷强度，在热浸镀锌后可在相应等级的基础上打,75%,折扣。,.,德国标准规定热浸镀锌后螺栓和螺母组合件试验或者螺母保证载荷试验为：在相应等级的抗拉强度或保证载荷的基础上打,82,91,折扣。,6,、机械性能及组装件的强度,.GB5267.3S,标准相关等级的强度规定如下：,A.,对大于等于,M12,的热浸镀锌螺栓、螺钉、螺柱和螺母的机械性能，应符合,GB/T 3098.1,或,GB/T 3098.2,的要求。,B.M8,和,M10,的热浸镀锌螺栓、螺钉、螺柱和螺母的机械性能：,加大攻丝尺寸的螺母，由于,M8,和,M10,螺纹啮合部分的减少，因此比,GB/T 3098.2,显著地降低了保证载荷值。表,A.1,及表,A,2,给出各种基本偏差对应的,M8,和,M10,的保证载荷及保证应力。,减小螺纹尺寸的螺栓、螺钉和螺柱,由于,M8,和,M10,的螺纹应力截面积显著地小于,GB/T 3098.1,的规定。,M8,和,M10,的最小拉力载荷与保证载荷,计算方法见国标附录,C,。,降低后的数值在表,A.3,和表,A.4,中给出。,由于加大内螺纹螺母攻丝尺寸或减小外螺纹另件螺纹尺寸，即使可达到机械性能的要求，但与规定相配的元件组装时，也可能达不到预期的组装件强度。,但为不降低组装件强度有两种方案可选择：,用较高性能等级的螺母与螺栓和螺钉相配，如,8.8,级的螺栓或螺钉配,10,级螺母等。,用相同性能等级，但以,2,型代替,1,型的螺母与螺栓或螺钉相配。,6,、机械性能及组装件的强度,7,、性能等级的标志及产品标记,A,）,.,加大攻丝尺寸的螺母应紧跟性能等级标志之后标志字母,Z,（,6AZ,级）或,X,（,6AX,级）,B,）,.,减小螺纹尺寸的螺栓和螺钉应紧跟性能等级标志之后标志字母,U,。,）,.,热浸镀锌使用的代号为：,tZn,。,出囗紧固件的热镀锌用,HGD,。,示例,1,：,1,型六角螺母,GB/T 6170 M12,、,性能等级为,8,级、加大攻丝尺寸,6AZ,螺纹热浸镀锌螺母的标记：,六角螺母,GB/T 6170-M12-8Z-tZn,注：螺纹为,6AX,时,用,8X,替代,8Z,。,相配的六角头螺栓,GB/T 5782 M1280,、,性能等级为,8.8,级、,6g,螺纹热浸镀锌螺栓的标记：,六角螺栓,GB/T 5782-M1280-8.8-tZn,7,、性能等级的标志及产品标记,示例,2,：,六角头螺栓,GB/T 5782 M1280,、,性能等级为,8.8,级、,6az,螺纹热浸镀锌螺栓的标记：,六角螺栓,GB/T 5782-M1280-8.8U-tZn,相配的六角螺母,GB/T 6170 M12,、,性能等级为,8,级、,6H,螺纹热浸镀锌螺母的标记：,六角螺母,GB/T 6170-M12-8-tZn,7,、性能等级的标志及产品标记,8,、镀锌层的外观及厚度测量,a),热浸镀锌紧固件表面应光滑、无漏镀面、滴瘤、黑斑,无残留的溶剂渣、氧化皮夹杂物和损害零件预定使用性能的其他缺陷。不应因外观无光泽而拒收产品。,b),镀层局部厚度应不小于,40m,。,镀层局部厚度的测量，应在如图所示的测量面上进行。,c),镀层局部厚度的测量，应对每个生产批的产品按,GB/T 4956,规定的磁性法进行。至少取,5,个测量点测厚，计算平均值即为镀层局部厚度。因几何形状的限制不允许测,5,个点的情况下，可以用,5,个试件的测厚平均值。,如有争议，应采用,GB/T 13825,规定的称重法。为计算镀层批平均厚度，紧固件的表面积可按国标附录,D,估算。,8,、镀锌层的外观及厚度测量,9,、镀锌层的附着力,镀锌层附着力的测试方法规定了：,镀层与基体结合力强度由供需双方协议采用划线试验测定锌层与基体金属表面的附着力。即用一刃口磨成,300,锐角的硬质钢划刀，划两条为,2mm,的平行线。,判定标准：,如果两条划线之间锌层有任何部分脱离基体金属,则认为附着力不好。,如果锌层仅是分层或表层的剥落，则应继续刻划至露出基体金属。,镀层附着力试验，不应在棱边或尖角处实施。,采用上述方法仅去除小片锌层，,而未造成损坏时，则不应拒收。,