現(xiàn)代熱浸鍍技術(shù)

前言

第1章鋼鐵材料的腐蝕與防護1

1.1鋼鐵材料防護的重要性1

1.2鋼鐵材料的腐蝕1

1.2.1金屬材料的腐蝕過程1

1.2.2金屬腐蝕的類型2

1.2.3鋼鐵材料的腐蝕原理3

1.3鋼鐵材料的保護涂層4

1.3.1熱浸鍍層4

1.3.2電鍍層4

1.3.3化學(xué)鍍層5

1.3.4熱噴涂層5

1.3.5擴散涂層6

1.3.6化學(xué)轉(zhuǎn)化膜層6

1.3.7非金屬涂層7

1.4鋅涂層的耐蝕性8

1.4.1鋅涂層電化學(xué)腐蝕原理8

1.4.2鋅涂層對鋼鐵材料的防護作用9

1.4.3鋅涂層在不同環(huán)境中的耐蝕性10

1.5鋅涂層的工藝性能特點與應(yīng)用13

1.5.1熱浸鍍鋅層13

1.5.2電鍍鋅層21

1.5.3機械鍍鋅層22

1.5.4熱噴涂鋅層23

1.5.5滲鋅層25

1.5.6富鋅漆涂層26

1.5.7鋅涂層的選擇27

第2章熱浸鍍鋅技術(shù)基礎(chǔ)29

2.1鋅的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)29

2.1.1鋅的結(jié)構(gòu)29

2.1.2鋅的熱力學(xué)性質(zhì)30

2.2熱浸鍍鋅反應(yīng)33

2.2.1鐵鋅相圖及鐵鋅金屬間化合

物相33

2.2.2鐵鋅金屬間化合物相層的形

成過程34

2.2.3熱浸鍍鋅層生長動力學(xué)36

2.3鋼的化學(xué)成分對鐵鋅反應(yīng)的影響39

2.4鋅浴的化學(xué)成分對鐵鋅反應(yīng)的

影響41

2.5含硅活性鋼對熱浸鍍鋅的影響46

2.5.1含硅活性鋼的熱浸鍍鋅反應(yīng)46

2.5.2硅對鐵鋅金屬間化合物相層

生長的影響作用47

2.6含硅鋼表面狀態(tài)對熱浸鍍鋅層

影響50

2.6.1亞表面氧化50

2.6.2表面粗糙度51

2.6.3殘余應(yīng)力52

2.6.4表面晶粒位向53

2.6.5表面金相組織53

2.7高溫?zé)峤冧\54

第3章熱浸鍍鋅工藝55

3.1工藝分類及流程55

3.2掛件56

3.2.1掛件裝置57

3.2.2掛件步驟59

3.3鍍前處理60

3.3.1脫脂60

3.3.2除舊漆62

3.3.3酸洗64

3.3.4噴丸(砂)處理71

3.3.5溶劑助鍍79

3.3.6烘干83

3.4熱浸鍍鋅83

3.4.1熱浸鍍鋅用鋅的質(zhì)量與檢驗83

3.4.2合金元素的添加85

3.4.3鍍鋅操作88

3.5鍍后處理90

3.5.1離心法和螺紋刷光法90

3.5.2水冷90

3.5.3鈍化90

3.5.4檢測與修整91

3.5.5堆放及貯運91

第4章熱浸鍍鋅新技術(shù)及發(fā)展

趨勢94

4.1熱浸鍍鋅合金技術(shù)94

4.1.1Zn-Al合金技術(shù)94

4.1.2Zn-Ni合金技術(shù)96

4.1.3Zn-Sn合金技術(shù)99

4.1.4Zn-Al-Sn-Bi合金技術(shù)100

4.1.5使用鋅合金技術(shù)應(yīng)注意的

問題101

4.2低鉻與無鉻鈍化技術(shù)101

4.2.1三價鉻鈍化102

4.2.2無鉻鈍化105

4.3鍍鋅鋼筋的研究與應(yīng)用116

4.3.1鋼筋混凝土環(huán)境116

4.3.2混凝土中鋼筋的腐蝕117

4.3.3熱浸鍍鋅鋼筋的耐蝕性120

4.3.4熱浸鍍鋅鋼筋的力學(xué)性能121

4.3.5與環(huán)氧樹脂涂層鋼筋的比較122

4.3.6連續(xù)熱浸鍍鋅鋼筋技術(shù)122

4.4無煙助鍍技術(shù)124

4.4.1常規(guī)助鍍工藝應(yīng)用現(xiàn)狀124

4.4.2ZnCl2/KCl(NaCl)系助鍍劑124

4.4.3Cu/Sn系助鍍劑125

第5章熱浸鍍鋅鋼鐵結(jié)構(gòu)件的

設(shè)計128

5.1熱浸鍍鋅鋼鐵結(jié)構(gòu)件的材料選用

和加工128

5.1.1材料選擇和鍍層厚度128

5.1.2熱浸鍍鋅結(jié)構(gòu)件材料的組合129

5.1.3焊接結(jié)構(gòu)件上的焊縫區(qū)鍍層129

5.1.4熱浸鍍鋅鋼的力學(xué)性能130

5.1.5氫脆131

5.1.6鍍件尺寸與重量131

5.2熱浸鍍鋅鋼結(jié)構(gòu)件結(jié)構(gòu)設(shè)計的有關(guān)

要求131

5.2.1排氣孔的設(shè)計要求131

5.2.2進排液孔道的設(shè)計要求133

5.2.3防止變形的要求135

5.2.4其他的設(shè)計要求136

5.3典型熱浸鍍鋅鋼結(jié)構(gòu)件的

設(shè)計137

5.3.1欄桿137

5.3.2矩形管構(gòu)架137

5.3.3直徑為7.6cm(3in)以上鋼管的

組合構(gòu)架138

5.3.4鋼管梁柱、燈桿和電力桿138

5.3.5箱形部件139

5.3.6錐形標(biāo)志桿139

5.3.7罐體或容器139

5.3.8螺紋件141

5.3.9間隙配合件142

5.3.10標(biāo)記的打印142

第6章常規(guī)熱浸鍍鋅設(shè)備144

6.1鋅鍋144

6.1.1鋅鍋材料144

6.1.2鋅鍋的尺寸和結(jié)構(gòu)144

6.1.3鋅鍋的加熱強度和生產(chǎn)能力146

6.1.4鋅鍋的使用146

6.1.5鋅鍋的安全運行148

6.1.6鋅鍋的使用壽命151

6.1.7鋅鍋停止運行、檢查與修理153

6.1.8鋅鍋損壞時的應(yīng)對措施154

6.2熱浸鍍鋅爐155

6.2.1鍍鋅爐的筑爐材料155

6.2.2熱浸鍍鋅爐的加熱156

6.2.3熱浸鍍鋅爐的加熱系統(tǒng)157

6.2.4熱浸鍍鋅爐的測溫及控溫調(diào)節(jié)

系統(tǒng)158

6.3前處理工藝槽159

6.3.1常用的耐腐蝕材料和涂料159

6.3.2脫脂(堿洗)槽160

6.3.3酸洗槽、溶劑槽和清洗槽160

6.4烘干槽或烘干平臺161

6.5輔助設(shè)備162

6.5.1抽鋅泵和撈渣器162

6.5.2鋅液儲存罐163

6.5.3溶劑處理裝置163

第7章鋼鐵制件熱浸鍍鋅標(biāo)準(zhǔn)及

質(zhì)量要求165

7.1國內(nèi)外熱浸鍍鋅主要標(biāo)準(zhǔn)165

7.2熱浸鍍鋅層的質(zhì)量要求166

7.2.1鍍層外觀166

7.2.2鋅層厚度167

7.2.3附著力170

7.2.4均勻性171

7.3熱浸鍍鋅層的檢驗方法171

7.3.1試件抽樣方法171

7.3.2鍍層厚度測量方法172

7.3.3附著力試驗175

7.3.4硫酸銅試驗175

7.3.5鍍件的脆性檢驗176

7.4熱浸鍍鋅層外觀缺陷及分析178

7.5熱浸鍍鋅層的修復(fù)182

7.5.1允許修復(fù)的面積和修復(fù)層的

厚度182

7.5.2修復(fù)鍍層的材料182

7.5.3鍍層修復(fù)操作工藝183

7.5.4修復(fù)方法的選擇183

第8章熱浸鍍鋅的環(huán)保措施及環(huán)境

評價185

8.1熱浸鍍鋅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的三廢及

組成185

8.1.1熱浸鍍鋅過程產(chǎn)生的廢氣185

8.1.2熱浸鍍鋅過程產(chǎn)生的廢液185

8.1.3熱浸鍍鋅過程產(chǎn)生的固體

廢料186

8.2熱浸鍍鋅過程中的三廢處理186

8.2.1廢氣的控制與處理186

8.2.2廢液的控制與處理192

8.2100433B

本書介紹了當(dāng)前廣泛應(yīng)用的熱浸鍍技術(shù)，并以熱浸鍍鋅工藝為主線對鋼結(jié)構(gòu)件熱浸鍍鋅過程各個環(huán)節(jié)涉及的基本問題進行了全面系統(tǒng)的介紹。本書內(nèi)容包括鋼鐵材料的腐蝕與防護，熱浸鍍鋅技術(shù)基礎(chǔ)，熱浸鍍鋅工藝，熱浸鍍鋅新技術(shù)及發(fā)展趨勢，熱浸鍍鋅鋼鐵結(jié)構(gòu)件的設(shè)計，常規(guī)熱浸鍍鋅設(shè)備，鋼鐵制件熱浸鍍鋅標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量要求，熱浸鍍鋅的環(huán)保措施及環(huán)境評價，熱浸鍍鋁、錫及鉛。本書面向工業(yè)生產(chǎn)，側(cè)重于實際應(yīng)用，盡可能多地吸收一些新的技術(shù)成果，實用性強。

本書以熱浸鍍工藝和熱浸鍍層耐蝕機理為主線，在分析、總結(jié)國內(nèi)外熱浸鍍層的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上，從海洋鋼結(jié)構(gòu)熱浸鍍層技術(shù)原理、工藝優(yōu)化、制備流程、影響因素、試樣制備、性能檢測、耐蝕機理等角度詳細(xì)闡述海洋鋼結(jié)構(gòu)熱浸鍍層腐蝕防護技術(shù)及其防護機理。主要內(nèi)容包括熱浸鍍技術(shù)基礎(chǔ)、熱浸鍍鋅層影響因素、合金熱浸鍍層耐蝕機理、鍍層海水腐蝕數(shù)學(xué)模型構(gòu)建、鍍層腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)研發(fā)、合金熱浸鍍層防腐蝕應(yīng)用。

2021年8月20日，《鋼材熱浸鍍鋅鋅渣回收處置利用技術(shù)規(guī)范》發(fā)布。

2022年3月1日，《鋼材熱浸鍍鋅鋅渣回收處置利用技術(shù)規(guī)范》實施。

熱浸鍍鋅（hot dipped galvanizing）的原理，簡單的說即是將已清洗潔凈的鐵件，經(jīng)由助鍍劑的潤濕作用，浸入鋅浴中，使鋼鐵與熔融鋅反應(yīng)生成一合金化的皮膜。良好的熱浸鍍鋅作業(yè)，應(yīng)是各流程均在嚴(yán)格的管制下，徹底發(fā)揮該流程的功能。且若前一流程的操作不善，會造成后續(xù)流程的連鎖不良反應(yīng)，而大量增加作業(yè)成本或造成不良熱浸鍍鋅產(chǎn)品。若前處理不良，則熔鋅無法與鋼鐵正常完全反應(yīng)，形成最完美的鍍鋅皮膜組織。若后處理不良，則破壞鍍鋅皮膜外觀，降低商品價值等。