[發(fā)明專利]一種輸電線路架空地線熱浸鍍鋅合金鍍層及其制備工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410261130.0
• 申請日: 2014-06-12
• 公開（公告）號: CN104109828B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發(fā)明（設計）人: 孫亮;陳新;韓鈺;馬光;陳川;陳云;胡俊鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院;國網(wǎng)山東省電力公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: C23C2/06
• 分類號: C23C2/06;C23C2/38;C22C18/04
• 代理公司: 北京安博達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

【技術領域】

本發(fā)明涉及成一種熱浸鍍技術，具體講涉及一種輸電線路架空地線熱浸鍍鋅合金鍍層及其制備工藝。?

【背景技術】

鋼鐵的腐蝕破壞所帶來的損失是巨大的，有資料表明，僅以我國為例每年鋼鐵腐蝕損失約5000億人民幣，占國民生產(chǎn)總值的6％，由此可見，鋼鐵的腐蝕造成的材料及能源的浪費是極大的。而輸電線路的架空地線長期暴露在大氣環(huán)境中，容易受到諸如硫化物、氮氧化合物等工業(yè)廢氣等酸性強腐蝕氣體的腐蝕，且更換輸電線路架空地線還需停電，經(jīng)濟損失的嚴重性是不言而喻的。輸電線路目前采用的防腐措施主要為熱鍍鋅。這種辦法能有效地提高鋼鐵的耐腐蝕性能和架空地線熱鍍鋅的耐腐蝕性能，延長輸電線路的服役年限，減少鋼材損失，降低檢修和運營成本。?

但傳統(tǒng)熱鍍鋅法日益暴露鋅消耗量大，剩余鋅渣多等缺點，所以目前已采用鋅液中添加合金元素的方法改進熱浸鍍工藝，在鋼材表面沉積一層合金鍍層來提高耐腐蝕性能的同時又可降低鍍層厚度，對于提高熱浸鍍構(gòu)件的防腐壽命，降低鍍液消耗，節(jié)約資源和能耗，降低排放，具有非常好的經(jīng)濟效益和社會效益。已有的合金鍍層有鋅鋁合金鍍層、鋅鎳合金鍍層、鋅鈦合金鍍層等，這種措施雖在提高鍍層防腐壽命方面取得一定成效，但由于成本過高，技術不仍不完善，所以沒能得到大規(guī)模推廣和應用。?

因此，需要研發(fā)一種適用于輸電線路架空地線的長效防腐、技術性和經(jīng)濟性更好的合金鍍層。?

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術存在的上述缺陷，提供一種輸電線路架空地線合金鍍層，該合金鍍層可以有效提高電力行業(yè)輸電線路架空地線熱浸鍍層的防腐壽命，可以保證在不提高鍍層厚度的同時，使防腐壽命較工業(yè)熱浸鍍純鋅提高2倍以上。?

本發(fā)明的另一目的在于，提供一種輸電線路架空地線合金鍍層的制備工藝。?

本發(fā)明提供了一種輸電線路架空地線的合金鍍層，合金鍍層包括由按質(zhì)量百分比計的下列組分制備的金屬鍍液和助鍍液制得：?

金屬鍍液包括：鋁3～8％、鎳0.01～3％、稀土0.02～3％，余量為鋅；?

助鍍液為300～350克ZnCl₂、10～15克NaCl、20～25克NaF和1升水制備而成。?

本發(fā)明提供的合金鍍層由按重量百分比計的下列組分制備而成：?

鋁5～8％、鎳0.01～1％、稀土0.05～2％余量為鋅。?

本發(fā)明提供的合金鍍層由按重量百分比計的下列組分制備而成：?

鋁5～6％、鎳0.02～2％、稀土0.2～3％，余量為鋅。?

本發(fā)明提供的合金鍍層中稀土為從鑭、鈰、釔、釓和釹中選出的任意一種或多種的組合，選用為鑭和/或鈰時較優(yōu)。?

本發(fā)明還提供了一種合金鍍層的制備工藝，包括以下步驟：?

1)酸性水洗鍍件?

用濃度為10～20％的鹽酸鍍件洗滌5～10分鐘后水洗；?

2)助鍍處理?

于30～90℃對步驟1)處理得到的鍍件于助鍍液中助鍍10～30秒；?

3)熱浸鍍?

將本發(fā)明提供的合金鍍層組分混合，于465～475℃下熔融制備金屬鍍液，將經(jīng)步驟2)處理的鍍件于120～150℃下烘10～30s至該鍍件表面泛白后所述合金鍍液中浸鍍20～50s后從合金液提出冷卻。?

本發(fā)明提供的制備工藝中助鍍液為320～350克ZnCl₂、10～15克NaCl、20～25克NaF和1升水制備而成。?

本發(fā)明提供的制備工藝步驟2)中助鍍溫度為80℃，助鍍時間為20s。?

本發(fā)明提供的制備工藝中熱浸鍍的容器采用陶瓷鋅鍋。?

本發(fā)明采用的各合金元素作用機理如下：?

鋅：合金鍍層的主要合金成分，在腐蝕的過程中作為腐蝕陽極，通過犧牲自身以保護輸電線路桿塔基體金屬；鋁：微合金化元素，鋁元素在該含量范圍內(nèi)可與鋅形成金屬間化合物，形成粘附鍍層的媒介質(zhì)，使鍍層的附著力增強，且在合金鍍層晶體生長過程中，可在鍍層表面形成氧化鋁薄膜保護合金鍍層，提高整體鍍層的耐腐蝕壽命；鎂：微合金元素，鎂元素在該含量范圍內(nèi)可提高鍍層耐腐蝕性能。?

鎳：微合金元素，在Zn浴中添加Ni能夠抑制含Si鋼的Fe/Zn反應，同時提高鋅浴流動性及產(chǎn)品質(zhì)量，同時合金鍍層中的鎳在潮濕空氣中表面形成致密的氧化膜，不但能阻止合金鍍層繼續(xù)被氧化，而且能耐堿、鹽溶液的腐蝕。?