[發明專利]一種熱浸鋅用合金及其生產工藝

有效

• 申請號: 202110318748.6
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113073280B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 柯擁軍;王邦林;溫愛拉;邱峰;廖興利;馬尚城;盧承宏;顏財敏;林繼興;王坤
• 申請（專利權）人: 溫州泰昌鐵塔制造有限公司
• 主分類號: C23C2/06
• 分類號: C23C2/06;C22C18/00;C22C18/04;C22C1/03;C23C2/00
• 代理公司: 衢州維創維邦專利代理事務所(普通合伙) 33282
• 代理人: 陳傳班

本發明涉及一種熱浸鋅用合金的生產工藝，包括純鋅，在純鋅的基礎上添加帶有Al、Ni、Mn、Ti、RE的合金元素，余量為鋅，其成分按照質量百分比計算，所述Al的含量為0.01?0.3wt.%，Ni的含量為0.03?0.5wt.%，Mn的含量為0.1?1wt.%，Ti的含量為0.05?0.4wt.%，RE的含量為0.3?2wt.%，該合金成分遵循少量多元的原則，以達到消除sandelin效應，提高耐腐蝕性能，提高機械性能。

技術領域

本發明涉及熱浸鋅技術領域，特別涉及一種熱浸鋅用合金的生產工藝。

背景技術

電力鐵塔服役條件惡劣，鐵塔既要承受靜態力的作用，又要承擔動態力的沖擊。在無風靜止的情況下，鐵塔受到電線和自身重量的靜態力作用；在風載動態力的作用下電線會做往復運動，導致鐵塔受迫振動，塔架的振動又會反過來加劇導線的振動。鐵塔在大氣腐蝕和力學因素的相互作用下鋼鐵材料會發生斷裂甚至倒塌，直接影響供電系統的穩定性，甚至威脅人們的生命財產安全。因此，作為高壓輸電線路的承重結構，鐵塔的防腐蝕保護是影響鐵塔服役安全和壽命的關鍵因素之一，對輸電線路的安全產生重要的影響。熱浸鋅是將鋼鐵材料浸入到熔融的鋅液中并保持一定的時間，在鋼鐵表面生成一層具有保護性能的鋅合金鍍層的工藝。熱浸鋅鍍層主要通過隔離防護和犧牲陽極保護兩種方式對鋼鐵材料提供保護。鍍層和鋼基體之間以冶金結合的方式連結在一起，具有較高的結合強度。通過與電鍍、化學鍍的比較，熱浸鍍獲得的鍍層較厚，用作防護涂層，其耐腐蝕性能有很大的提高。此外，熱浸鋅工藝對鋼件的形狀、尺寸的適應性強，相比電沉積和熱噴涂等涂層制備方法，熱浸鋅工藝成本低、效率高。因此，熱浸鋅是鐵塔材料最常用及最有效的防腐方法之一。

針對我國現有的標準還不能滿足出口需求，著力于開發增加電力鐵塔用熱浸鋅層厚度，提升其耐腐蝕性能的熱浸厚鋅層技術。在有效保證熱浸鋅層與基體結合力強度以及表面鍍層外觀質量的情況下，亟需通過創新鍍鋅液成分的研發、熱浸鋅工藝創新等以增加鍍層厚度、優化組織并提高其耐腐性能。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種熱浸鋅用合金的生產工藝，以解決上述技術問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種熱浸鋅用合金，包括純鋅，在純鋅的基礎上添加帶有Al、Ni、Mn、Ti、RE的合金元素，余量為鋅，其成分按照質量百分比計算，所述Al的含量為0.01-0.3wt.%，Ni的含量為0.03-0.5wt.%，Mn的含量為0.1-1wt.%，Ti的含量為0.05-0.4wt.%，RE的含量為0.3-2wt.%。

通過采用上述技術方案，該合金成分遵循少量多元的原則，以達到消除sandelin效應，提高耐腐蝕性能，提高機械性能。

一種熱浸鋅用合金的生產工藝，包括如下步驟： S1、準確稱量純鋅及帶有Al、Ni、Mn、Ti、RE的合金元素； S2、先將純鋅放置在中頻感應爐中煉化； S3、待純鋅熔化后加入Al、Zn-Ni、Zn-Mn、Zn-Ti、Zn-RE，升溫至750℃，將熔融后攪拌均勻生成合金液，在合金液表面添加鹽類覆蓋劑，保溫45min； S4、將中頻感應爐的爐溫下降至500-600℃； S5、將中頻感應爐內的合金液注入鋅液池，對鋅液池進行加熱升溫，把工件放入鋅液池進行熱浸鋅，采用分步熱進行工藝，先將工件在鋅液池內預鍍60-90秒，然后將工件提出鋅液池并懸停裝載鋅液池的表面10-30秒，再次將工件浸入鋅液池30-60秒； S6、采用X射線熒光光譜儀對鋅液池的成分進行實時監控； S7、鋅液池內設有鋅液凈化裝置，該鋅液凈化裝置用于對鋅液池內的鋅液進行去除鋅渣。

通過采用上述技術方案，通過該工藝能夠提高鋅合金的制備效率，工藝溫度好控制，在浸鍍的過程中也能夠保證鋅液的潔凈，能夠提高熱浸鋅工藝的高效，提高生產效率，同時工件在浸鍍后其表面的鍍層厚度適中，外觀質量高，耐腐蝕的性能好，通過鋅液凈化裝置能夠降低除鋅渣的成本，性能優良，能及時快速的去除鋅液池內的鋅渣，使得在整個工藝生產過程中，鋅液池內的鋅渣能夠保持在一個較低的水平，采用分步熱浸鋅可以有效增加浸鋅層厚度同時能夠防止脆性相過度長大。