热镀锌常见的问题及原因分析.doc

热镀锌工艺常见问题及原因分析
  1：08AL钢种含碳量是多少？
   答：含碳量是0.5--0.12%。
   2：成品在库中最长允许存放多少时间？
   答：允许存放3个月，以避免存放过久产生氧化。
   3：锌层脱落的主要原因有哪些？
   答：锌层脱落的原因主要有：表面氧化物，有硅化物，油脂蒸发不尽，锌锅铝含量偏低，锌液中停留时间太短，镀层偏厚。
   4：厚边质量缺陷产生的原因是什么？
   答：A，板型差，有 大浪边或大瓢曲，
       B，速度太低，
       C，气刀角度调整不对，
       D，起到喷嘴缝隙未调整好，
       E，气刀太高或 气刀距离太远，
    5:锌锅中锌渣有哪几种？
    答：A,底渣，当钢板浸入锌液之后，便开始了铁锌之间的扩散过程，铁被侵蚀落入锌液中，就形成了铁锌合金，沉入锅底。
        B，浮渣，由于锌液表面氧化而形成。
        C，游离渣，介于底渣和浮渣之间，但是数量极少。

     6:锌粒产生的原因有哪些？
     答：A，原板问题，主要是原板清洁度和原板铁粉含量。
         b，锌液温度过高，使底渣浮起
         c，AL含量过高，影响铁的溶解度。
      7：热镀锌层的黏附性是什么？
      答：根据热镀锌理论和研究成果，锌层的附着能力不取决于铁----锌合金层的厚薄，而取决于钢基和铁锌合金层之间有FE2AL5的中间层。
          由于铝对铁比锌对铁有较大的热力学亲和力，所以在加铝法带钢热镀锌中，在温度和时间的影响下，总是优先在刚及表面形成铁----铝化合物，这个薄而均质的中间层能够牢固的附着在钢基表面，实际上他起着粘附镀层的介质作用。
          合金层中的吸铝量越高，则镀层的粘附性越好，合金层中的吸铝量不仅取决于锌中的铝含量，而且更大程度上取决于锌液中的带钢的温度。
      8：锌层脱落和锌层裂纹的定义是什么？
      答：锌层脱落时由于钢基和铁---锌合金层的相界上没有形成作为粘附媒介质的均质的FE2AL5中间层，使镀层的粘附力下降，在弯曲时就可能导致锌层脱落。
        锌层裂纹是由于脆性的鉄锌合金层超厚，使镀层的延展性下降，在弯曲时就产生了锌层裂纹。
      9:酸洗后的钢件铁盐含量应在多少？清洗后附着量可降至多少？为什么用温水好？
      答：酸洗后表面的铁盐含量应在2.3克/平方米。清洗后可降至0.5---1克/平方米。温水的好处是：
          A，钢件表面附着的铁盐在热水的溶解度比在冷水中大。
          b，钢件在酸洗时扩散入金属基内的氢气在热水中比在冷水中容易逸出。
          c，由于热水的水分子运动较为激烈，可以将粘附在钢件表面的其他赃物撞落下来，即使是轻微的油剂也可以被洗掉。
      10：助镀液应该具备哪些性能?
      答：a，应该有固定不变的化学成分；
          b，在锌液的温度下必须相当稳定；
          c，对钢件金属基体不会产生铁盐以及氧化物；
          d，即使由助镀液形成了铁盐，但该铁盐应能被锌液还原；
          e，助镀液的产物应是流动而容易被清除掉的，并不会影响助镀层的质量；
          f，助镀液分解时，应能产生中性或还原性气氛，并起到吹扫锌液面上脏物的作用；
          g，具有良好的助镀性能；
          h，助镀液与锌液的分解反应要进行的十分迅速并完全脱落；
       11：助镀液中铁含量超高会有什么害处？
       答：当超过允许范围时，当待镀钢件上涂了含有铁（呈fecl2存在）的溶液后，与锌反应生成较多锌渣，其次，粘附在钢件表面的fecl2与锌液反应后，如果不脱落下来，仍旧粘附着，则会使钢件表面的镀层上出现不同成程度的粗糙现象，再次这种铁盐与锌液反应后，会使中间合金相层生长的较疏松，因此弯曲时易脱落。

       12：为什么溶剂应加热使用？
       答：溶剂水溶液一般加热到50----60度时使用效果良好，
           1，可以使固体氯盐溶解这样可以保持溶液中成分较均匀；
           2，容易将粘附在钢件表面的铁盐冲洗掉；
           3，加速了钢件金属基与锌原子结合；
           4，可蒸发掉溶剂一些多余的水分，保持溶剂浓度；
           5，可将钢件酸洗时渗入基体内的氢排掉；
           6，钢件吊出后容易干燥；
        13：什么叫溶剂老化，弊端是什么？
        答：如果钢件在溶剂中浸渍以后没有很好的烘干或已有一些锈情（水锈）出现时，又加上锌液中铝含量较高的情况下，一旦钢件表面的溶剂与锌液表面上的铝与锌接触反应，就会发生反应而生成氧化铝和氧化锌，这些东西再与锌液和溶剂中的氯化锌继续结合而成为黑色胶状物，这样溶剂就失去了活性而起不到助镀作用，从而漏镀。
        14：怎样再生溶剂？
        答：氯化锌和氯化铵的复盐水溶液再生，主要是去除溶剂中过多的水分，碱性氢氧化锌，含铁量以及其它杂质；
            1，在旧溶剂中加入一定量的新盐酸，以溶解因水分过多而产生的碱性氢氧化锌；
            2，再用多层的涤纶布过滤掉旧溶剂中的固体杂质，泥胶状沉淀物以及未溶解的碱性氢氧化锌；
            3，将过滤后的旧溶剂在空气中加热使铁氧化，然后加入一定量的碳酸铵，即可使铁沉淀下来；也可采用氢氧化铵和过氧化氢来沉淀铁的，也可采用通入氯气法沉淀；
            4，旧溶剂水溶液中酸性增加，会出现反应逆向倾向，所以要经常添加氢氧化铵，使酸性中和成氯化铵，PH值保持在5---6左右；
        15：溶剂斑点（钢件泪痕）产生的原因是什么？
            1，锌液温度过高使溶剂来不及扩散而烧焦老化；
            2，锌灰过多；
            3：锌液中铝含量过高；
            4，溶剂以及钢件上氧化物过多；
            5，溶剂的粘性太高，流动性差；
            6，溶剂中的氯化铵不足或过早挥发；
            7，钢件在锌液面上翻滚；
            8，没有吧锌锅底胶状物舀出来；
         16：什么原因造成镀锌钢件表面麻点？
         答：1，在刚开工时锌液表面铝含量较高，当超过0.3%时，锌液粘性增加，使锌渣不容易沉淀下降，而粘附与镀锌钢件表面上；
             2，刚开工时或停工再开工时除了锌液表面上铝含量升高外，锌液温度往往比正常生产时高，锌液在温度高时对流现象加剧，一部分锌渣被带起而粘附于镀锌钢件之上；
             3，因铝元素的存在，锌液中的铁元素会很快与铝结合成FE---AL的颗粒，因该颗粒密度小而悬浮于锌液中，粘附与钢件上；
         17：片状垂涎出现的原因是什么？
         答：与锌液中含铝量有较高的关系，他与锌液温度较低一样，会使锌液的粘性增大，在流锌时呈现不爽现象，于是部分悬挂于镀锌件下面。同时镀锌钢件出锌液面太快，会使上面粘附锌液太多，会在下面形成片状流下；
         18：什么原因原因造成钢件表面色泽不正常？
         答：1，锌液温度太高，在空气中停留时间过长，内外吹抹的气体压力过大，都能使表面银亮色的纯锌层消耗而呈现出灰色；
             2，当冷却水的色度太高，而且混有泥土，有机物等杂质，会使镀锌层产生黄黑色等无光泽的表面；
             3，钝化液的浓度太高而又没有经过很好的漂洗，会使银亮色的镀锌层表面产生褐色，红棕色或随浓度的降低会产生不同程度的黄绿色，在镀锌件中，以黄绿色为正常，而褐色及红棕色为不正常；
             4近年来生产的钢材大多为镇静钢，钢中含硅量容易使热度锌件产生灰暗无光的镀层，严重时镀层成暗灰色，这是因为硅促使铁锌合金层过度生长漏出表面而造成的，镀层呈这样的色泽时多抗腐蚀性没有影响。
         19：清洗不干净会产生什么毛病？
         答：1，污染溶剂，使溶剂很快失效；
             2，污染锌液，使镀锌层质量低劣及产生废品；
             3，增加了锌渣的生产量，使锌耗提高成本增加；
             4，使镀锌层的中间相变厚变脆等；
         20：怎样减缓锌灰的形成？
         答：1，在镀锌锅中适当的加铝；
             2，减少锌液面与空气的接触面，即采用小口径锅；
             3，降低锌液温度，使保持在工艺温度的下限；
             4，在锌液面上不采用大风量的除尘设备；
             5，钢件上的溶剂要烘干；
          21：锌液中铁的来源是什么？锌液中铁的影响是什么？
          答：1.工件的带入。镀锌时的锌铁反应，铁往锌中溶解后才能生成镀锌层。
              2.锌锅的腐蚀。锌锅内壁生成的一层锌铁合金保护层，当温度波动超过6℃，因钢材与该合金层膨胀系数不一致，造成剥落溶解于锌中生成渣。剧烈的爆炸也可以使合金层剥落。
              3.溶剂的带入。酸洗之后的工件附着铁盐，漂洗水中的铁盐与酸含量较高时，铁盐仍沉积于工件上，因为酸与铁不停地反应生成铁盐。当溶剂中酸与铁含量过高，温度达到50℃以上时，有很强的除锈能力，因此铁的溶解不断进行。造成溶剂中铁含量较高。溶剂中的三价铁呈铁红色，可以看到。而存在于溶剂中的二价铁呈无色，看不到。当PH值小于5时，溶剂中以二价铁形式存在。这些铁粘附以工件带入锌液中，以1份铁与25份锌反应生成渣使锌液粘稠，镀层变厚。所以，溶剂除铁时必须加入双氧水将二价铁氧化为三价铁，加入氨水调PH=5-6之间，使其沉淀、澄清、过滤。可以保证溶剂的纯度。
             在450度时，铁在锌液中的溶解度为0.003%，若铁在锌液中的含量超过0.003%时，铁将与锌生成锌铁化合物，由于其密度大，沉入锅底，即生成底渣，当锌液中含铝时，与铝反应生成fe2al5，其密度小浮起，生成浮渣，两种渣都会消耗大量的铝和锌；
              铁存在，会使锌液粘度和表面张力增加，从而使锌液流动性变差，同时恶化了锌液对钢件的润湿条件，如果延长浸锌时间，则会使镀层变厚；
              总之，铁是有害的，他使镀层变脆，表面变灰暗，增加锌渣的生成量，增加锌铝的消耗量；
          22:在热镀锌中为何要加AL？
          答：在镀锌理论中，中间层Fe2AL5作为粘附层的关键因素，Fe2Al5要吸收大量的Al。来提高锌层的附着力。同时，Al还可以形成底渣和浮渣，不断从锌锅中被消除。因此，必须向锌锅中加入一定含量的Al，来补偿带钢带走的和浮渣及底渣消耗的Al。
          23:热镀锌时为什么要向锌液中加铅？其加入量如何？铅在锌液中有何影响？
          答：向锌液中加铅，Al含量在0.1％时，γ相和δ1相的厚度可以减少到不加铅的78％，当Al含量为0.16％时，减少到0.8％，当Al含量为0.2％时，即可完全消除γ相和δ相，使镀层仅有的两个结构部分，就是由共晶混合物ζ＋η和η所组成，此种合金很薄而且有良好的韧性。此外，铝还可以和锌液中的氧化铁和氧化锌等杂质结合，形成不会与带钢相粘合的物质，并且上浮到锌液表面，这样保证了锌层的纯度。
             它增强了锌液对钢件的浸润能力，从而减少了浸锌时间，同时铅的存在还能使锌液的熔点降低，这延长了锌液的凝固时间，促进了锌花的生长，可获得较大锌花；
              铅的加入会使镀层发暗，超过1%时，会引起镀层晶间腐蚀，降低镀层的耐腐蚀性能；
          24:锌锅中浮渣和底渣的生成量和哪些因素有关？
          答：锌锅中浮渣和底渣的生产量与下列因素有关：
            （1）吹气法：热镀锌中，采用压缩空气为喷射介质，见下列含有：
                        Zｎ+CO2→Zｎ+CO↑
                        Zｎ+H2O→ZｎO+H2↑
                        Zｎ+1/2O2→ZｎO
                 故完全容易形成浮渣，其关系式是：Gb=KPO2S
                  K—常数
                  Gb—浮渣生成量。
                  PO2—喷射介质中氧的分压力
                  S—反应界面的面积，故跟以上有关：
            （2）．铝含量有关，当铝含量在0.2%以下时,铁的溶解量随着铝含量的增高而下降,然而铝含量超过0.2%时,铁的溶解量随着铝含量的增加而迅速上升。
            （3）．锌液温度，当锌液温度超过480℃时，则带钢的铁含量呈抛物线关系增加，当温度上升到500℃时，铁含量达到最大值，底渣生成量也最大。
            （4）．浮渣的分子式是ZnO，底渣的分子式是FeZn
           25:气刀喷嘴喷吹角度对镀层厚度有何影响？
           答：调整气刀喷嘴时，带钢两侧的喷嘴角度不能相同。根据经验应该相差1°～2°，如果两侧气刀的喷嘴角度相等，则两鼓气流平面相交线正好在带钢处相遇，这样超出带钢宽度的气流会产生涡流，使带钢边部的正常刮锌受到干扰。从而产生不均匀的厚边缺陷或边部结瘤。

 26:气刀喷嘴距锌液面的高度对镀层厚度有何影响？
           答：如果被喷吹的锌液还处于液态的话，则喷嘴距锌液面的高度对镀层厚度实际上没有影响。
               喷嘴高度的工作范围应在70～360mm，喷嘴高度的调节主要取决于喷嘴的压力和带钢的速度，当喷嘴压力大和带钢速度高时，必须加大喷嘴高度，否则会因强大的气流压力吹到锌液表面，引起锌液飞溅，从而容易导致喷嘴的堵塞。带钢速度低时，同时要求的镀层又厚，因为这时的吹气压力较小，就能够降低气刀喷嘴的高度。
              总之，为了节约喷气能量（气压风机的压力），应该尽可能地降低气刀喷嘴的高度。
           27:气刀喷嘴距带钢的距离对镀层厚度有何影响？
           答;距离愈远，则镀层愈厚。嘴喷距离带钢愈远，则气流压力愈低，所以冲量减少，因此便引起镀层的加厚。正常操作时，喷嘴距离带钢的实际工作范围在15～30mm之间，为了节约喷嘴能量（气刀风机的压力）和镀层厚度的控制，希望喷嘴与带钢保持最近的距离。
              距离的调整取决于带钢的张力和板形，总的趋势是：带钢张力愈小，板形愈坏（如：瓢曲、浪形、浪边），则距离愈远。否则有损坏气刀喷嘴的危险。如果带钢张力大，板形又好，就可以把气刀喷嘴与带钢的距离保持在10～15mm之间。
           28:热镀锌线冷却段的意义是什么？
           答：带钢离开锌锅之后，Fe－Zn之间的热扩散仍在进行。实际证明，带钢温度愈高，则扩散反映愈强烈。这样会使Fe－Zn合金层加厚，影响镀层的韧性。为了尽快终止这种热扩散，必须及时对镀锌带钢施加强制冷却。一般认为，带钢温度低于300℃，此热扩散才会减弱到微小的程度。
           29:影响锌花的因素有哪几种？
           答：影响锌花的因素有：（1）合金元素的影响。主要元素是铅、锡、铝。铅的含量控制在0.07～0.20％时均有锌花。锡的含量控制在0.5％也有较大锌花。铝的含量控制在0.13％左右均有锌花。除了以上合金元素以外，铜、锑等元素对锌花也有影响。
           30:锌液中稀土元素的影响时什么？
           答：加入稀土对FeZn反应没有明显的影响，但是它提高了锌液的流动性，稀土元素对锌液的润湿角和表面张力影响较大，随温度升高润湿角逐渐变小，表面张力随加入量的增加而降低。稀土元素的加入，对镀层均匀性，厚度，表面质量等都有不同程度的提高，镀层的耐盐酸腐蚀性可提高一倍；
           31：锌液中镍的影响是什么？
           答：含镍量0.09%的 Zn--Ni镀层，耐腐蚀性可较纯锌层提高一倍，镍的加入润湿性增强，可有效的控制合金相的形成速度，使相层减薄，组织细化表面质量得到改善，当使用含硅量低的沸腾钢时，锌层厚度明显减薄，含硅量高的镇静钢时，0.09%的镍可以控制硅对镀层的不良影响，防止镀层过厚
               在锌液中镍含量0.055%温度450度时，就很少有浮渣产生；
           32：锌液中铋的影响是什么？
           答：锌液中0.1%的Bi时，锌液的流动性和润湿性变好，具有低的表面张力，对只能靠重力作用下自行低落，以减少上锌量的型材生成来说，可以采用加铋的方法减少锌耗，被镀表面锌瘤，锌渣很少，降低构件表面的液滴，孔洞，毛刺的大小和数量，有好的效果；
           33：影响镀层附着性的有关因素是
           答：1，带钢的化学成分；
               2，表面的清洁性；
               3，表面的粗糙度；
               4，锌液的化学成分；
              碳：钢基中含碳越高，铁--锌反应越激烈，铁重量损失越大，鉄锌合金层越厚，附着性变坏，因此应选择0.12%以下的低碳钢。
              硅：含硅量高的镇静钢性质同高碳，因此原料应采用低硅的沸腾钢或铝镇静钢。
           34：锌渣的来源：
           答：a：镀件中的铁与锌液直接反应生成锌渣，这主要受锌液温度，浸入时间以及工件表面粗糙度的影响。提高锌液的温度会显著怎家锌铁反应，在其他条件相同的情况下新液温度越高形成的锌渣越多，同样随着浸锌时间的延长，锌渣形成量将增多，但是随着工件表面的合金层变厚，铁溶入锌液中形成的锌渣将变慢，另外，工件表面越粗糙，工件与锌液接触的面越大，铁溶入锌液中形成的锌渣越快。
               b：铁制的锌锅与锌液直接反应生成；因为锅壁上形成的锌铁合金层有保护作用，阻碍了他们直接的铁锌反应，故正常情况下这一途径生成的锌渣极少。但是如果超过480度，则会使保护性铁锌合金层迅速脱落使锌液对锅壁腐蚀加剧
               c：挂具或吊篮等工具在浸锌过程中与锌液反应生成锌渣
               d：助镀液中的铁盐被工件带入锌液中形成锌渣。
               e：锌锭或合金中有杂质铁带入锌液中反应生成。

            35：锌灰的来源；
            答：锌灰是氧化锌，氯化锌以及游离金属锌的混合物，其中游离金属锌可占锌灰量的80%以上，锌灰主要是锌液面的锌被氧化，形成氧化物以及镀件表面助镀液盐膜与锌液反应生成的助剂灰，同时夹杂较多金属锌而成，若操作不当，锌灰中的金属锌含量将会更高。
            36：去除白锈的方法
            答： a：如果白锈的颜色呈白色，则可先在水中将其洗去，再用毛布片将锌层擦干，然后用刷子粘上哗石粉和苛性钠配置的浆液刷上去即可；
                b：如果发现白锈的颜色已成灰暗色，则可用耐酸性酒石酸甲以及碳酸氨的水溶液用刷子刷在腐蚀部位,然后用浸有碳酸钙的海棉来擦掉，最后用水冲洗后烘干。

            37：助镀剂的作用机理
            答：a：清洁刚件表面，去除掉酸洗后的一些钢铁表面的铁盐，氧化物及一些脏物； 
                b：净化刚件浸入锌液处的液相锌，使刚件也液态锌快速浸润并反应；
                c：在刚件表面沉积一层盐膜，可将刚件表面也空气隔开，防止微氧化；
                d：溶剂受热分解时，使刚件表面具有活性作用以及润湿能力（降低表面张力），使锌液能很好的附着于刚件上，顺利进行合金化；
                e：涂上溶剂的刚件在遇到锌时，溶剂汽化而产生的气浪起到清除锌液上的氧化锌，氢氧化铝，以及碳黑颗粒等作用；
                氯化锌和氯化铵是有稳定成分的化工双盐，易结晶于刚件表面，其中氯化铵的作用在助剂中是最根本的，但是易挥发，含量不能太高，以免在浸锌过程中产生大量的烟雾，氯化锌起到涂层作用，可减少酸洗后到浸锌前的氧化，而且混合组成的助剂有自动干燥的效果；
             38：为什么在锌面上撒氯化铵粉末
             答：只有当锌液中含铝量太高，引起露镀或锌层太薄时才能使用，主要用来挥发一部分铝；
                 但是最好的方法是将上面的铝层舀出来经济
             39：流痕、挂瘤现象如何形成及解决？

             答：工件镀锌后的流痕挂瘤现象与锌液中的铁含量有很大关系。铁在锌液中的溶解度随着温度的升高而增加。430℃铁在锌液中的溶解度为0.02%；430℃--440时为0.02—0.03%；450℃--470℃为0.04—0.07%;500℃以上为0.3以上。当高温度镀锌的锌液再降温镀锌时，锌液中的铁析出沉淀、澄清、捞渣、净化，可保证锌液的流动性。而生产厂家往往不能停产，致使悬浮在锌液中的铁不下沉，甚至上浮造成工件流痕，挂瘤现象更加严重，镀锌层明显增厚。
      解决方法：1.中温镀锌向低温镀锌转换的厂家，要有24小时以上的时间，用于沉淀铁做净化处理工作。
                2.加足量除铁锌合金，使锌液中的铁与合金中的除铁元素快速结合，配以净化剂作催化，短时间内完成除铁工作。
                3.除铁过程中不能生产，不能加铝及铝合金，以免影响除铁工作。

             40： 错误操作引起质量问题
                1.焊接缺陷。如焊缝、气孔、焊渣清理不干净，造成漏镀与爆炸。
                2. 工件酸洗不净。如污物、油漆、焊渣等，造成漏镀。
                3. 工件过酸洗致使工件表面粗糙不平，造成锌层厚。
                4. 吊挂方式不合理，致使工件排气、排锌不利，造成漏镀，工件粘灰渣多。
                5.工件工艺孔太小，进锌、排气困难。延长管件在锌液中时间，使镀层增厚。
                6.管理不到位。如班组协调性差，责任不明确，有问题不能及时解决。
             41：提高产品质量，降低生产成本的方法
               1.加强生产管理，控制合理的镀锌温度。
               2.尽量减少铁的来源。
               3.定期打捞锌渣做净化处理后再进行镀锌生产。
               4.定期对溶剂及锌液做除铁、净化工作。
               5. 尽量缩短浸锌时间。
               6.行车工与刮灰工密切配合，提高产品质量。
               7. 定时定量加锌及锌合金。
               8. 定期化验漂洗水、溶剂与锌液中的铁含量。
               9. 尽量避免工件过酸洗。
              10. 不能向锌中加铝及铝合金，铝可增加铁向锌中溶解，腐蚀锌锅。
           42:酸洗缓蚀剂的作用是什么？
           答：1，降低酸洗溶液对钢件的无谓侵蚀，减少钢耗及过酸洗的出现；
               2，降低氢的产生，并阻止氢向钢件基体内扩散，避免出现酸脆；
               3，阻止氢气夹带酸滴外逸，降低酸耗及污染；
               4，防止过酸洗，获得光洁的表面；

            43:气候对烘干有什么影响？
          答：1，相对湿度的影响；
              即湿度较高，气压较低的情况下，溶剂在烘干到浸镀前，很快出现返潮现象，这样便会使钢件与锌液相遇产生放炮，从而造成漏镀花斑，增加锌耗等毛病；
              2，风向的影响；
               如被蒸发的水蒸气吹入钢管的一端，使管孔内壁水分较多，很难使之烘干，另一头因为冷空气的进入同样不能烘干，也会放炮漏镀；
              3，酸洗工段吹来的酸雾沾于钢管表面，重又引起锈蚀，也可引起漏镀花斑；