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熱鍍鋅層質量及驗收要求

來源:任丘市抖音福利视频電訊器材有限公司 點擊量: 日期:2012-06-20

對已加工好的鋼結構如輸電鐵塔、公路互欄、路燈杆等的熱鍍鋅,又稱為批量熱鍍鋅(batch hot-dip galvanzing)或常規熱鍍鋅(general hot-dip galvanizing)。與生產鍍鋅鋼板、鋼絲的連續熱鍍鋅不同,常規熱鍍鋅鍍件浸鋅時間長,鍍層不經吹抹,因而得到的鋅層較厚並具有較長的室外外暴露使用壽命。
 2 熱鍍鋅層對鋼鐵防腐蝕的作用
    熱鍍鋅層對鋼鐵的保護效果比油漆或塑料層好得多。熱鍍鋅時,鋅與鋼鐵之間發生擴散,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合,比漆類與鋼的結合更牢固。暴露在大氣環境中的熱鍍鋅層數十年也不會脫落,直至被完全自然腐蝕。
    鍍鋅層有小的裂紋或損壞時,鋅將以犧牲陽極的形式繼續防止裂紋或損壞的鋼鐵生鏽,這是鍍鋅層比其他塗鍍層優越的主要特點。鐵鋅合金層硬度比純鋅高得多(接近純鐵),因而鍍層抵抗碰撞和刮損的能力更高。
    由於鋅能溶解於酸和強堿,熱鍍鋅層隻能適用於一般大氣和天然水環境中。鍍鋅層在接觸空氣和水時,會產生輕微的電化學腐蝕。在鄉村和空氣比較潔淨的地區,鍍鋅層能維持很多年,而在工業汙染區和海岸地區,鍍鋅層的耐用年限就較短。此外,鍍層越厚,耐用年限也越長,耐用年限與厚度幾乎成正比。鍍層厚度也可用單位麵積上鋅的質量(g/m2)表示,1um鍍層厚度對應於7.2g/m2的附鋅量。
    由於鍍層會在應用中消耗,當鐵鋅合金層逐漸暴露時,鍍層表麵變得灰暗無光。而且腐蝕產物中含有少量的鐵鏽,會使鍍層表麵呈現局部鐵鏽顏色。對於易出現灰暗鍍層的鍍件,鍍層表麵很少或基本沒有純鋅層,在鍍件使用短期內就會出現這種“鏽跡”但這並不影響其保護作用,隻是影響外觀。
   
3 熱鍍鋅層的質量要求
   
3.1外觀   
    所有鍍件表麵應清潔、無損傷。其主要表麵應平滑,無結瘤、鋅灰和露鐵現象。表麵上極少量的儲運斑點不應為拒收的理由。
    熱鍍鋅的目的是防腐蝕而非裝飾,所以不能用美觀性來判斷質量的好壞,熱鍍鋅後工件表麵並不能比原基體表麵好,如基體表麵有嚴重的鏽蝕抗、劃傷痕跡等,鍍鋅後仍會顯示原有的表麵狀態。
    局部露鐵又稱漏鍍,氖標準都規定露鐵不可接受。露鐵處直徑小於2mm時,由於鋅有犧牲性保護作用,對耐蝕性影響不大。GB/T 13912以及美國、英國標準都指出,漏鍍和不慎損壞的鍍層可以修,並對允許修補的麵積以及修補厚度都有較明確的要求。修複用的材料是與鍍鋅層性能接近的熔焊低熔點鋅合金、熱噴塗鋅或特別的富鋅塗料。修複的具體內容包括材料、預處理、後處理等,在另一個專為修複熱鍍鋅層而製定的美國標準中有詳細介紹。
    毛刺、滴瘤和多餘結塊很大時可能在安裝中脫落,可小心地打磨去。但打磨過量會影響耐蝕性,故在不妨礙使用的情況下勿需處理。而連接處多餘的鋅或鋅渣必須清除至不影響牢固安裝。 
    由於鍍鋅工藝的缺陷,鋅層表麵有時出現微粒狀的鋅突起,裏麵是鋅渣粒子,影響鍍層外觀,但不影響耐蝕性。   
    近年來由於剛才大多為含矽的鎮靜鋼,容易出現灰暗無光鍍層,即鍍層表麵沒有鋅的光澤並呈灰色,嚴重時呈暗灰色,這是鐵鋅合金層露出表麵而造成的,對抗大氣腐蝕性能沒有影響。改變鍍鋅工藝和在鋅浴中加鎳可減少或消除灰暗鍍層的出現。但對矽含量特別高的鋼如低合金高強度鋼,目前國內外還無法完全消除這種現象。   
    堆放的鍍件表麵會出現白色的痕跡,尤其是在潮濕天氣或雨後十分明顯,通常稱為儲存濕鏽或白鏽。白鏽是在特定環境(水分高,不通風)下生成的,一旦脫離這個環境便會逐漸消失。由於白鏽對鋅層的消耗很小,所以對耐蝕性的影響也很小。如果希望熱鍍鋅製品保持開始時的光亮外觀,需要有特別的儲存條件。熱鍍鋅後立即加以鈍化處理可避免或減少這些白鏽的出現。

   
3.2 鍍層厚度   
鍍層厚度直接關係到耐蝕壽命,必須予以保證。GB/T 13912中對鋼鐵零件鋅層厚度最小值的規定見表2,而GB 2694中則規定:鍍件厚度小於5mm時,鋅附著量應不低於460g/m2,即鋅層厚度應不低於65um;鍍件厚度大於或等於5mm時,鋅附著量應不低於610g/m2,即鋅層厚度不低於86um。其他國家的熱鍍鋅標準對鋼結構件鋅層厚度的規定見表3-6(表2-6中未列入有關標準中對鑄件及離心處理件的規定)。

    對照上述標準看出,鍍件厚度決定鍍層厚度,這些內容GB/T 13912比GB 2694分類較細,這是比較合理的,因為厚工件獲得較厚鍍層沒有困難,而表麵平滑的薄鋼板(如3mm以下)想得到較厚鍍層則很困難。此外,在對鍍層厚度的要求上,各標準有一定出入,群眾美國標準ASTM A123要求較高,而日本標準JIS H8641和ISO 1461要求稍低,這是訂立合同時要注意明確的。

   
3.3 附著強度  
GB/T 13912規定:“熱鍍鋅層應有足夠的附著強度,在無外應力作用使鍍件彎曲或變形時,鍍層不應出現剝離現象。本標準對附著強度的試驗方法未作規定。必要時,供需雙方可協定鍍層不剝離不突起。”   
    熱鍍鋅層應有足夠的附著性,保證鍍件在正常的搬動、裝卸、運輸、安裝過程中經受碰撞時,鍍鋅層不會開裂或剝離。而鍍件安裝後,一般不會再經受尖銳硬物的猛烈撞擊,在使用過程中不會再剝離脫落。錘擊試驗均無問題。近年來由於矽鎮靜鋼的普及,超厚鍍層較多,鍍層中鐵鋅合金層往往較厚,甚至幾乎占據了整個鍍層,這些鍍層中有相當部分可能通不過錘擊試驗,但使用時並無問題。   
    ISO標準隻要求“附著性足夠,使鍍件能經受與正常使用相適應的搬動而不發生鍍層剝皮脫落”,未要求錘擊試驗。在英國及日本標準中,附著性的試驗方法由供需雙方議定,可用錘擊試驗。美國標準從1989年起已取消錘擊實驗,附著性試驗采用硬刀實驗,若鋅層附著性良好,鋒利的刀刃或尖刀用力鏟入時,隻能鏟出切屑,不會有整片鏟層崩落而露出鐵基體。硬刀試驗可適用於所有類型的鍍鋅件,而錘擊試驗隻適用於表麵平整且工件較厚時。
   
3.4 均勻性   
    早期的國外標準曾規定用硫酸銅試驗檢驗鋅層均勻性。硫酸銅試驗實際上是測定最小鋅層厚度的方法,不是測定最小厚度與最大厚度的差,所以“均勻性”說法不妥。而且純鋅層與鐵鋅層合金在硫酸銅溶液中的溶解速度有很大差異,因而浸入次數與附鋅量的對應關係並不是很好。實際上,隻要附鋅量達到標準,硫酸銅試驗次數比標準規定的4次要多得多,實用性方麵完全沒有問題,GB/T 13912采用的規定鋅層局部厚度最小值的辦法,即可直接控製最小鋅層厚度。   
    在美國標準及ISO標準中,已取消了硫酸銅試驗;在英國標準中,規定當供需雙方同意時可做硫酸銅試驗;雜日本標準中,有一類鍍件可不規定鋅層附著量而隻要求5次硫酸銅試驗,其他規定附鋅量的就不必做硫酸銅試驗。

   
4 熱鍍鋅層質量驗收時的一些問題及建議  
    對於一些薄鍍件或表麵不平整鍍件的黏附性可參照“硬刀試驗”法來檢驗。當錘擊試驗不合格而用“硬刀試驗”可通過時,則對使用並無大礙,可由供需雙方商議解決辦法。
    部分廠家與用戶隻重視外觀質量是否平整光亮而忽視鋅層厚度要求,甚至根本不做鋅層厚度測試,這是不應該的。鍍層太薄的鍍件無法保證足夠的耐用壽命,尤其是采用較大加鋁量的鋅浴(如Zn-Al-RE,Zn-Al-Mg)時要特別注意,因為0.2%的鋁量已足以使鍍層明顯減薄,造成大量鍍層達不到要求。   
    漏鍍是直接影響鍍件使用壽命的,是不允許的缺陷,不能簡單地以一層銀色油漆覆蓋了事。   
    在遇到含矽量特別高的鋼材鍍鋅時,灰暗無光鍍層是無法完全避免的,供需雙方應事先講清楚。   
    鍍層生“白鏽”也是經常遇到的現象,如果鍍層出白鏽量較大,可將白鏽擦去後在測量鋅層厚度,隻要厚度足夠,對於使用並無影響。

   
5 結束語  
    熱鍍鋅的作用主要是防腐蝕,鍍層必須連續、有足夠厚度和黏附性,這是最基本的質量要求,而質量好的鍍層應兼具好的外觀,包括鍍層碰正、光滑、無毛刺滴瘤及一切異物(如鋅灰、鋅渣、溶劑渣或鍍後汙染物等),色澤均勻光亮等。要實現鍍層質量好,廠家還必須在鍍鋅工藝技術及管理上多下功夫。

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