热浸镀锌常识简介 - 佛山市南海区水头宇龙热镀锌有限公司

何谓热浸镀锌

将工件放到加热熔化的镀层金属里，经过一定时间后，工件表面即形成一层金属保护膜，这种方法就叫做热浸镀法。热浸镀实质是金属在熔融状态下互相结合的过程。

热浸镀锌就是把钢铁工件浸入到温度为 450℃ 的熔融锌锅里时，金属锌即从熔化状态渗入到钢铁工件表面而形成锌铁合金的保护层。

由于这种金属的保护层是通过渗入（或扩散）方式粘附到钢铁表层上的，它与钢铁的结合能力非常牢固，而且锌层的致密度很可靠，因此热浸镀锌法能普遍地应用到对钢铁制品的防护上。

热浸镀锌的优越性

独特优越性
　

生成合金化表层：钢铁工件在熔化的锌液中在表面生成锌铁合金层及纯锌层两层合金，用以隔绝钢铁工件被氧化的机会。
　

可靠性百分百：热浸镀锌的锌液对经化学处理的钢铁工件全部内外表面无孔不入地生成合金层，均匀而且可靠。
　

合金化保护层最牢固：热浸镀锌生成的合金层与钢铁工件结合成一体，致密度高，而且比普通电镀锌层厚近十倍，故能承受冲击及更具了耐磨耐腐蚀能力。
　

价廉物美：经热浸镀锌后的钢铁工件表面光滑，美观实用，防锈期长达 15 年至 50 年以上，其间无需维修，安全可靠，实在是钢铁工件的最佳防锈方法。

钢铁工件镀锌层在大气中的腐蚀速度
　

地理环境	腐蚀速度（克/平方米/年）	平均速度（克/平方米/年）	平均耐用年数
重工业地区	28 - 40	34	16
都市地区	12 - 18	15	36
海岸地区	11 - 14	13	42
田园地区	5 - 12	9	60
山间地区	3 - 8	6	90
干燥地区	2 - 5	4	135

注意：耐用年数以镀锌量为 600克/平方米计算所得之值。

在不同环境中镀锌量与耐用年数之关系

热浸镀锌工件变形及预防

变形产生的原因

由于钢铁在铸、锻、焊及加工过程形成工件内部残留应力，在热浸镀锌时释放出来以及镀后冷却过程中收缩不均匀而造成工件产生变形。因此要在事前预测其变化量是很困难的事，所有镀锌厂都不能避免此种情况发生。
一般变形的倾向

同一形状的工件，其材料越薄越长的，变形量越大。

同一料厚或长度的工件，以工字钢、槽钢、角钢、平钢板的顺序变形越来越大。

管状工件，圆管直径变形较长度变形要少，方管或矩形管的截面形状变形极少。
钢铁工件镀锌层在空气中的腐蚀速度

要根据变形原因及倾向，设计制造时尽可能避免采用细长结构设计；尽量采用组合式结构；可用加强辅助性临时支撑；采用对称焊接法及焊接后回火消除应力的方法；浸镀时尽量使各件分开镀锌；以及镀锌时注意吊挂位置及冷却速度，尽量减少变形。

热浸镀锌工艺注意事项

密闭结构件不能热浸镀锌

原因之一是锌液比重为 6.6，密闭结构内部有空气，产生浮力，工件不能浸泡在锌液内；原因之二是密闭结构件如强行压入锌液中时，万一焊接不良，前处理时渗入了水份，镀锌受热时便有爆炸的危险。处理办法是在适当位置设置空气流入排出口及锌液流入排出的孔洞。(如下图所示)

工件表面有涂装品等有机物

如果工件表面粘附有包括油漆、环氧树脂、塑料等涂层材料，以及包括矿物油和动植物油等油类，在工件镀锌前一般处理都不能去除，必须用高温碱洗、火焰烘烧、喷丸等办法才能清除。
焊渣及铸件咬砂等必须清除

焊渣及咬砂等异物存在严重影响镀锌质量，甚至无法镀锌，一定要事先以凿、打磨、喷砂、火焰清理等方法清除或用气动针凿等工具除去。
活动部件要留足间隙

凡工件可活动部分及嵌合部分，如铰链、轴套等部件，最好分解后再镀锌。如果实在不易拆解，一般活动部分要留有 1.6 毫米或以上的间隙，具体视使用要求而定。(如下图所示)

工件结构有较大重迭面

型钢及钢板重迭时会形成间隙。当有重迭面时，一定要把边沿焊封好，否则酸洗液会渗入间隙中，在镀锌之后就会再渗出使镀锌层变色或损坏。(如下图所示)

如果重迭面不可避免时，则应在其中一件工件面上开一个疏气孔（每 100 平方厘米应有 6 毫米直径的疏气孔），同时边沿则要焊封。(如下图所示)

长状及空心结构件

用各类管材焊接而成的空心结构件，绝对不能采用密封的设计，一定要留有空气孔及锌液流入和流出的孔洞。理想的位置是在每一组件的两面或对角位置开孔，疏气孔直径应为内径或对角长度的 25%，具体位置及大小应与镀锌厂家商量而定。(如下图所示)

预留吊挂的孔耳

凡不能用链、钩、篮等工具作吊运的工件，事前应准备好吊挂孔或耳，具体应与镀锌厂家商量而定。

镀锌产品的镀层品质检验

对镀锌层质量检验主要有三个方面指标

镀层重量

对各类工件镀锌层的重量各国标准都有具体规定，对特殊的较重或较轻的镀层重量要由客户与镀锌厂家协商。镀层重量一般用每平方米工件表面积含锌层重量表示（克/平方米或 g/m²）。在现场检验时一般用锌层厚度测量仪表测量锌层厚度（微米或 um），两者换算公式为 1 克 / 平方米 = 0.14 微米。
镀层均匀性

镀层应该是均匀和连续的。其均匀性一般用硫酸铜浸入试验来检验。每次将试验样件浸入标准硫酸铜溶液 1 分钟，其基本金属上不出现金属铜粘附的红色斑点为之合格品。各国标准都有若干次浸渍后不显现红色铜斑点的规定，BS.729 规定为 4 次浸渍不出现金属铜粘附的红色斑点。
镀层的附着性

镀层应有足够的粘附力，以抵抗在正常操作条件下而不致于脱皮和剥落，一般有弯曲检验和锤击检验法两种，客户应和镀锌厂家事前协商好检验方法。

镀层表面几种外观品质评价

对镀锌层的外观品质评价很重要，通常镀层表面应是完整和牢固的及具有符合标准之厚度即可。

一般工件的镀层都是平滑和完整无缺的，但不能与一些机械化连贯作业的专门产品（例如：镀锌板和镀锌水管）的平滑度相比来作评定。

镀锌层的光泽与颜色或锌花出现与否，均不会影响其防御腐蚀的能力。

对镀层表面出现下述几种情况应评价如下：
　

镀层出现灰色表面及灰黑色的网纹

钢铁工件中的化学成分碳（C）、硅（Si）、磷（P）、锰（Mn）等，随着其含量的增加，将加速 Fe-Zn 合金反应，使锌铁合金层扩展至镀层表面，特别是随着硅（Si）元素含量增加，更使钢加速与热熔的锌相互间的扩散和增长，形成灰色的表面甚至出现灰黑色的网纹。但由于该层灰黑色的镀层比明亮的镀层还要厚，除了在观感上不美观以外，其保护及防止锈蚀之能力完全不逊于明亮的镀层，反而会更加耐腐蚀。何况，热镀锌产品在使用一段不长的时间后都不可避免地会变成灰暗色。 ASTM123、JISH8641、BS729 等标准均认为灰色镀层不影响镀锌层的耐腐蚀性。新版的 BS EN ISO1461:1999 标准则更加明确增加了以下内容：“只要镀层厚度大于规定的最小值，被镀工件表面即使存在暗灰区域（如暗灰色的网状花纹区域）或有些表面不均匀都不应视为报废的原因”。
镀层表面粗糙

一般粗糙锌膜是由于锌铁合金的不均匀生长造成的。因为在钢铁中各化学元素的分布是不均匀的，因而生成的锌铁合金层厚度不一样，以及由于钢铁表面的平滑状况不同，致使镀后工件有一定粗糙度，但它不会影响使用质量。但如果使用者预先有特别要求，则应询问镀锌专家意见采用成分均一及表面光洁度好的材料。

镀层表面有积锌及流水痕由于被镀工件的结构形状及尺寸原因，多余的锌液会在一些锌液回流不畅顺的地方聚积，形成积锌和流水痕。这不会有损镀层的使用，相反会形成厚的镀层，增加防腐能力。如使用者对这方面有特别要求，则应与镀锌厂家共同商讨以特别设计和处理方式去浸镀。

表面锌瘤锌瘤主要来自锌渣（一种悬浮的锌铁合金粒粘附在被镀工件表面上），去除锌瘤后可显现完整镀锌层。其耐腐蚀性相当于一般锌层，少量及分散的锌瘤对镀层表面使用无大碍，但过量及过大锌瘤则严重破坏镀层的平整和外观。
表面白锈

白锈主要是锌的腐蚀产物 -- 碱式氧化锌。白锈发生在严重重迭，容易受潮又通风不良的锌层表面中。这种腐蚀产物的形成对镀锌层的消耗是极小的，几乎不影响镀锌层的使用寿命。除大量白锈在出厂前已经发生，应由镀锌厂家负责外，在运往工地或储存在仓库时，受雨水淋湿及通风不良时最容易产生白锈；但若白锈刷去后其镀层仍符合标准要求厚度，则不影响使用，仍可接受。根除白锈的办法： 1. 储存和运输过程必须提供干爽通风环境，不要重迭堆放，工件上面应予以遮盖。 2. 镀后将工件进行钝化处理。
裸露斑点（少量漏镀）

裸露斑点是镀前处理工件不够彻底而产生不能浸镀的无镀锌层的地方，亦即漏镀。但诸如常见的焊渣不清，原材料在钆钢时表面产生幼小的缝坑或缺陷，制造时屈折辗压致不能入镀之杂质混入了钢材表面而造成漏镀，则非镀锌者能控制的成因。因而各国标准中都有对较少面积的漏镀允许用富锌漆修补的规定。一般而言，如裸点少于 3 毫米宽和 40 平方毫米的面积者，可以按照标准施以等量的富锌漆或金属喷漆修复是可以接受的。