[發明專利]一種溶劑法單鍍Galfan合金助鍍劑及其配制方法

有效

• 申請號: 201810612609.2
• 申請日: 2018-06-14
• 公開（公告）號: CN108624831B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 李沖沖;曹曉明;范永哲;馬瑞娜;杜安
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: C23C2/02
• 分類號: C23C2/02;C23C2/06
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 付長杰

本發明為一種新型溶劑法單鍍Galfan合金助鍍劑及其配制方法，該助鍍劑以每升助鍍劑計算的配方成分為：ZnCl₂100?150g/L，ZnBr₂50?100g,SnCl₂10?20g/L，KF 8?12g/L，氯化鉍0?0.5g/L，硼氫化鈉0.5～2g，鹽酸0.1～0.3M，活潑堿金屬氯鹽5?15g/L，余量為水。該助鍍劑引入了溴化鋅、硼氫化鈉、氟化鉀，避免使用價格昂貴的表面活性劑和稀土氯化物，其適用范圍更廣，幾乎覆蓋絕大多數鋼鐵制品，有效解決了當前技術熱浸鍍Galfan合金過程中漏鍍嚴重、氣孔、鋅瘤、夾渣等缺陷問題；該助鍍劑室溫使用即可發揮良好的助鍍效果，大大節約生產成本，且助鍍劑成分穩定，成本低廉，有利于工業化推廣。

技術領域

本發明屬于鋼鐵材料熱浸鍍防腐工藝技術領域，具體涉及一種新型溶劑法單鍍Galfan合金助鍍劑及其配制方法。

背景技術

助鍍工藝是溶劑法熱鍍Galfan過程中的關鍵環節，直接決定了被鍍件的鍍層質量，它不僅彌補了前幾道工序的不足，還可以活化鋼基表面，提高鍍鋅質量。溶劑法是利用助鍍溶劑保持清潔的鋼基表面進行浸鍍，主要分為單鍍法和雙鍍法。目前應用于熱鍍Galfan合金的方法主要是雙鍍法，其典型的工藝流程為：脫脂→酸洗→水洗→溶劑助鍍→浸鍍鋅→浸鍍Galfan→冷卻。雙鍍法的最大優點就是可以采用傳統的氯化鋅-氯化銨助鍍劑，可以獲得較厚的鍍層，但工藝流程長、成本高、成分難以控制。

溶劑法單鍍Galfan合金省去了雙鍍工藝中的浸鋅環節，具有工藝流程短，操作方便，能耗物耗低，節約資源，成分易于控制等優勢，既適用于連續鍍鋅又適用批量化鍍鋅。但由于Galfan合金中的鋁含量較高，采用傳統的氯化鋅-氯化銨助鍍劑會產生大量無助鍍作用的AlCl3，導致出現大面積漏鍍、氣孔等缺陷，難以獲得相對滿意的鍍層，需要采用專門的助鍍劑與生產工藝，同時對工件前處理提出了較高的要求。雖然研究者對熱鍍Galfan助鍍劑進行了許多嘗試，但存在助鍍劑的穩定性不好，漏鍍的敏感性較大等問題，限制了溶劑法熱鍍Galfan合金鍍層的發展，這也是目前溶劑法熱鍍Galfan合金領域亟待解決的技術難題之一。

中國專利CN105220099A公開了一種批量熱鍍Galfan的助鍍劑，包括：ZnCl280-100g，堿金屬氯化物10-30g，氯化鉍或/和氯化錫10-30g，過渡金屬元素氯化物2-10g，氯化鈣5-25g，稀土氯化物1-10g，工業鹽酸15～25mL，其余為水。該助鍍劑中含有價格昂貴的稀土氯化物、過渡金屬氯化物，其成分復雜，且助鍍性能極不穩定。該助鍍劑使用過程中在空氣中放置幾天就會產生大量白色沉淀物，導致漏鍍敏感性較大，助鍍作用大幅度下降。

中國專利CN102994925A公開了一種環保型鋅鋁合金助鍍劑，助鍍劑的成分為：10-30％氯化鋅，0.5-3％氟化鈉，1-10％氟鋯酸鉀，0.1-3％氯化鋁，0.1％-3％氯化鈰，5-10％乙醇，其余為水。該助鍍劑同樣使用了價格昂貴的稀土氯化物，且該助鍍劑成分穩定性較差，使用溫度在80-90℃，并不適用于熱浸鍍Galfan合金。

綜上，現有溶劑法熱浸鍍助鍍劑通常習慣于向助鍍劑中添加價格昂貴的稀土氯化物和表面活性劑，且使用過程中均需進行加熱使用，這無疑大大增加了生產成本；且上述助鍍劑中F^-和Ce³⁺共存容易產生白色沉淀，使其成分極不穩定，使用過程中一般放置幾天就出現大量白色沉淀。因此，開發一種成分穩定適用于規?；a的熱浸鍍Galfan合金的助鍍劑，對促進Galfan合金鍍層產品的發展具有重要的推進作用。

發明內容