热镀锌防漏镀的方法.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010746520.2 (22)申请日 2020.07.29 (71)申请人 华南理工大学 地址 510640 广东省广州市天河区五山路 381号 (72)发明人 孔纲车淳山赖德林万先兰 (74)专利代理机构 广州粤高专利商标代理有限 公司 44102 代理人 何淑珍江裕强 (51)Int.Cl. C23C 2/02(2006.01) C23C 2/06(2006.01) (54)发明名称 一种热镀锌防漏镀的方法 (57)摘要 本发明公开了一种热镀锌防漏镀的方法。 该 方法

2、是在常规热镀锌前处理工序中增加一道防 漏镀漂洗工序或将酸洗后的漂洗工序改为防漏 镀漂洗工序。 采用此方法， 工艺变为： 脱脂漂洗 酸洗漂洗防漏镀漂洗常规助镀， 或者脱 脂漂洗酸洗防漏镀漂洗常规助镀。 防漏 镀漂洗液由无机纳米粉末、 稀土盐、 表面活性剂、 螯合剂和水组成。 工件经防漏镀漂洗后， 其表面 快速发生二次清洗并形成一层无机膜层。 无机膜 层再结合常规助镀处理， 可解决常规热镀锌过程 中工件表面顽固锈渍导致的漏镀问题， 采用该工 艺可解决常规热镀锌液铝含量升高带来的漏镀 问题， 锌液中铝含量可由0.01%提高到1%。 该方法 不仅可以很好地解决工件的漏镀问题， 而且可以 降低锌耗。 权

3、利要求书1页 说明书4页 CN 111979506 A 2020.11.24 CN 111979506 A 1.一种热镀锌防漏镀的方法， 其特征在于， 在常规热镀锌前处理工序中增加一道防漏 镀漂洗工序或将酸洗后的漂洗工序改为防漏镀漂洗工序。 2.根据权利要求1所述的热镀锌防漏镀的方法， 其特征在于， 依次包括如下工艺： 脱脂 漂洗酸洗漂洗防漏镀漂洗常规助镀。 3.根据权利要求1所述的热镀锌防漏镀的方法， 其特征在于， 依次包括如下工艺： 脱脂 漂洗酸洗防漏镀漂洗常规助镀。 4.根据权利要求1所述的热镀锌防漏镀的方法， 其特征在于， 所述防漏镀漂洗使用的溶 液包含无机纳米粉末、 稀土盐、 螯合剂

4、、 表面活性剂及水。 5.根据权利要求4所述的热镀锌防漏镀的方法， 其特征在于， 所述无机纳米粉末为氯化 钠、 氯化铵、 柠檬酸铵、 氯化钾、 氯化亚铁、 氯化锌、 氯化镍、 磷酸二氢钠中的一种以上， 所述 稀土盐包括氧化铈、 氯化铈、 氯化镧、 氧化镧、 氧化钇中的一种及以上； 所述表面活性剂包括 N-十二烷基二甲基甜菜碱、 脂肪醇聚氧乙烯醚、 双十八烷基二甲基氯化铵、 十二烷基硫酸 钠、 磷酸酯的一种及以上； 所述螯合剂包括柠檬酸、 焦磷酸、 植酸、 醋酸的一种及以上。 6.根据权利要求4所述的热镀锌防漏镀的方法， 其特征在于， 在防漏镀漂洗液中， 无机 纳米粉末的浓度为1-10 g/ L

5、， 稀土盐的浓度为0.1-5 g/ L， 螯合剂的浓度为1 g/ L-10 g/ L， 所述表面活性剂的浓度为0.01 g/L-1 g/L。 7.根据权利要求2-3任一项所述的热镀锌防漏镀的方法， 其特征在于， 所述酸洗工艺替 换为喷砂、 喷丸、 水喷砂或激光喷砂工艺。 8.根据权利要求2-3任一项所述的热镀锌防漏镀的方法， 其特征在于， 防漏镀漂洗的时 间为20 s-60 s。 9.根据权利要求2-3任一项所述的热镀锌防漏镀的方法， 其特征在于， 所述常规助镀使 用的助镀液中， 氯化锌浓度为40-100g/L， 氯化铵浓度为40-150 g/L； 所述助镀液的pH值为 3.5-4.5。 10

6、.根据权利要求2-3任一项所述的热镀锌防漏镀的方法， 其特征在于， 所述防漏镀漂 洗使用的漂洗液pH为2.0以下。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111979506 A 2 一种热镀锌防漏镀的方法 技术领域 0001 本发明涉及钢铁表面处理的热镀锌领域， 具体涉及一种热镀锌防漏镀的方法。 背景技术 0002 热镀锌技术是一种有效提高钢铁件耐大气腐蚀性的方法之一， 广泛应用于电力， 交通、 通讯、 家电等领域， 如高速公路护栏、 特高压输电铁塔、 通讯塔、 灯杆等。 0003 常规热镀锌工艺流程一般为碱洗、 水洗、 酸洗、 漂洗、 助镀、 热镀锌、 水冷、 钝化、 整 修打包等工艺。 000

7、4 在热镀锌生产中， 热镀锌工件表面发生漏镀是经常出现的一种热镀锌缺陷。 漏镀 产生的原因很多， 主要包括： 材质、 铸件夹砂、 工件表面油污、 工件表面酸洗不充分、 工件表 面存在顽固锈皮、 助镀液成分不当、 助镀液温度偏低、 锌液中铝含量偏高等。 其中， 工件表面 油污通常可通过碱洗去除， 工件表面酸洗不充分可通过调整酸洗工艺参数赖解决， 铸件夹 砂可通过喷砂来解决， 助镀效果差可通过调整助镀液工艺来解决， 但工件表面存在顽固性 锈皮而引起的漏镀问题目前没有很好的方法。 在生产实践中， 人们大多采用返锈方法 （即工 件经酸洗后在空气中放置一段时间再二次酸洗） 来改善， 但这种方法不但耗时，

8、 耗酸， 且很 难把握返锈程度是否得当， 故该方法不能根本解决此类问题。 0005 铝是热镀锌生产中锌液中经常添加的一种合金元素。 铝可以提高锌液流动性， 减 少锌液面氧化， 提高热镀锌件的外观质量。 当锌液中铝含量增加到0.03% （质量分数） 以上 时， 铝还可以减薄镀锌层， 降低锌耗。 但当锌液中铝含量升高时， 热镀锌工件出现漏镀的倾 向加大。 目前主要有两种方法来解决该问题： 一种是针对高铝镀层 （如Galfan镀层 -Zn-5% Al-RE和Galvalume镀层 55Al-43.4Zn-1.6Si） 而采用高铝助镀剂。 这种高铝助镀剂的成 本很高。 另一种是针对较高铝 （Al%0.

9、1%） 镀层， 采用提高常规助镀剂的浓度， 一般会将氯 化锌 （ZnCl2） 和氯化铵 （NH4Cl） 的浓度提高1-1.5倍， 浓度可达450 550g/L。 这种方法可在 一定程度上减少热镀锌件漏镀现象， 但也有明显的缺陷：（1） 锌烟大；（2） 锌灰多；（3） 成本 高；（4） 经常出现漏镀问题。 发明内容 0006 为了克服现有技术存在的上述不足， 本发明的目的是提供一种热镀锌防漏镀的方 法。 0007 本发明的目的在于针对现有常规热镀锌过程中容易出现漏镀的问题,提供一种解 决工件表面存在顽固锈渍导致的漏镀以及因锌液中铝含量升高而引起漏镀问题的解决方 法。 0008 本发明的目的至少通

10、过如下技术方案之一实现。 0009 本发明提供的热镀锌防漏镀的方法是一种提高钢铁件热镀锌表面质量、 减少热镀 锌件漏镀， 降低锌耗， 达到提质， 节本， 降耗目的的方法。 0010 本发明提供的一种热镀锌防漏镀的方法， 在常规热镀锌前处理工序中增加一道防 说明书 1/4 页 3 CN 111979506 A 3 漏镀漂洗工序或将酸洗后的漂洗工序改为防漏镀漂洗工序。 0011 本发明提供的热镀锌防漏镀的方法， 适用于批量热镀锌、 连续热镀锌及其它方式 的热镀锌。 该方法适用于各种类型的热镀锌件。 该方法主要为解决常规热镀锌过程中工件 表面顽固锈渍导致的漏镀问题。 该方法可解决常规热镀锌液铝含量升

11、高带来的漏镀问题， 锌液中铝含量可由0.01%提高到1%。 0012 本发明提供的热镀锌防漏镀的方法， 依次包括如下工艺： 脱脂漂洗酸洗漂 洗防漏镀漂洗常规助镀。 0013 本发明提供的热镀锌防漏镀的方法， 依次包括如下工艺： 脱脂漂洗酸洗防 漏镀漂洗常规助镀。 0014 进一步地， 所述防漏镀漂洗使用的溶液包含无机纳米粉末、 稀土盐、 螯合剂、 表面 活性剂及水。 0015 进一步地， 所述无机纳米粉末为氯化钠、 氯化铵、 柠檬酸铵、 氯化钾、 氯化亚铁、 氯 化锌、 氯化镍、 磷酸二氢钠等中的一种以上， 所述稀土盐包括氧化铈、 氯化铈、 氯化镧、 氧化 镧、 氧化钇等中的一种及以上； 所述

12、表面活性剂包括N-十二烷基二甲基甜菜碱 （BS-12） 、 脂 肪醇聚氧乙烯醚 （AEO9） 、 双十八烷基二甲基氯化铵、 十二烷基硫酸钠、 磷酸酯等的一种及以 上； 所述螯合剂包括柠檬酸、 焦磷酸、 植酸、 醋酸等的一种及以上。 0016 优选地， 所述无机纳米粉末为氯化钾， 氯化钾在防漏镀漂洗液中的浓度为1-10 g/ L。 0017 优选地， 所述螯合剂为柠檬酸， 柠檬酸在防漏镀漂洗液中的浓度为1 g/ L-10 g/ L。 0018 优选的， 所述稀土盐优选氯化铈， 氯化铈在防漏镀漂洗液中的浓度为0.1-5 g/ L。 0019 优选的， 所述表面活性剂优选AEO9、 BS-12； A

13、EO9及BS-12在防漏镀漂洗液中的浓度 为0.01 g/L-1 g/L。 0020 进一步地， 在防漏镀漂洗液中， 无机纳米粉末的浓度为1-10 g/ L， 稀土盐的浓度 为0.1-5 g/ L， 螯合剂的浓度为1 g/ L-10 g/ L， 所述表面活性剂的浓度为0.01 g/L-1 g/ L。 工件经防漏镀漂洗后， 在其表面形成一层墨绿色或者黑色的膜层。 防漏镀漂洗液可使用 半年到一年后再处理亚铁离子， 处理方法为氧化沉淀法。 0021 进一步地， 所述酸洗工艺替换为喷砂、 喷丸、 水喷砂或激光喷砂等工艺。 0022 进一步地， 防漏镀漂洗的时间为20s-60s。 该工艺不会对常规热镀锌

14、的正常流水线 生产效率及产量产生影响。 0023 优选的， 所述防漏镀漂洗的时间在20 s -40 s。 0024 进一步地， 所述常规助镀使用的助镀液中， 氯化锌浓度为40-100g/L， 氯化铵浓度 为40-150 g/L； 所述助镀液的pH值为3.5-4.5。 0025 采用此工艺后， 可大大降低助镀液中氯化锌及氯化铵的浓度。 助镀剂的成本大大 降低。 0026 进一步地， 所述防漏镀漂洗使用的漂洗液pH为2.0以下。 0027 本发明提出的热镀锌防漏镀的方法， 工艺简单， 成本低廉， 防漏镀效果好， 可有效 解决常规热镀锌工件表面存在顽固锈皮而引起的漏镀， 以及锌液铝含量升高所引起的漏

15、镀 问题， 锌液中铝含量可由0.01%提高到1%。 说明书 2/4 页 4 CN 111979506 A 4 0028 与现有技术相比， 本发明具有如下优点和有益效果： （1） 本发明提出的热镀锌防漏镀方法， 可解决锌浴中铝含量在0.011%之间的漏镀问 题； 铝含量升高时， 可减薄镀层， 降低锌耗； （2） 本发明提出的热镀锌防漏镀方法， 助镀液中氯化锌与氯化铵的总浓度可降低至200 g/ L， 大大减少锌烟的产生， 同时减少锌灰的产生， 降低锌耗， 节约成本； （3） 本发明提出的热镀锌防漏镀方法， 很好解决常规镀锌中的漏镀问题， 降低工人后续 整修强度及减少返镀件， 降低锌耗、 酸耗和辅

16、料等成本。 具体实施方式 0029 以下结合实例对本发明的具体实施作进一步说明， 但本发明的实施和保护不限于 此。 需指出的是， 以下若有未特别详细说明之过程， 均是本领域技术人员可参照现有技术实 现或理解的。 所用试剂或仪器未注明生产厂商者， 视为可以通过市售购买得到的常规产品。 0030 实施例1 一种热镀锌防漏镀的方法， 包括如下步骤： 防漏镀漂洗液的配制为： 氯化钾 1 g/L、 氯化铈0.1 g/L、 柠檬酸1 g/L、 AEO9 0.1 g/L， 与水配制而成， pH为2.0以下。 0031 助镀液浓度： 100 g/L氯化锌， 125 g/L氯化铵， 助镀液pH值3.5。 003

17、2 工件前处理工序为： 脱脂漂洗酸洗漂洗防漏镀漂洗常规助镀。 0033 工件为角钢， 防漏镀漂洗时间30 s， 锌浴 （锌浴是常规助镀以后的镀锌过程中用的 锌液） 中铝含量为0.2%， 工件经过热镀锌后未发生漏镀。 与未升高锌液中铝含量的锌液相 比， 锌耗降低50%至14Kg/ 吨。 0034 实施例2 一种热镀锌防漏镀的方法， 包括如下步骤： 防漏镀漂洗液的配制为： 氯化钾 1 g/L、 氯化铈0.1 g/L、 柠檬酸1 g/L、 AEO9 0.1 g/L， 与水配制而成， pH为2.0以下。 0035 助镀液浓度： 100 g/L氯化锌， 125 g/L氯化铵， 助镀液pH值4.5。 00

18、36 工件前处理工序为： 脱脂漂洗酸洗防漏镀漂洗常规助镀。 0037 工件为角钢， 防漏镀漂洗时间30 s， 锌浴中铝含量为0.2%， 工件经过热镀锌后未发 生漏镀。 与未升高锌液中铝含量的锌液相比， 锌耗降低50%至13Kg/ 吨。 0038 实施例3 一种热镀锌防漏镀的方法， 包括如下步骤： 防漏镀漂洗液的配制为： 氯化钾 2 g/L、 氯化铈0.2 g/L、 柠檬酸0.5 g/L、 AEO9 0.05 g/L， 与水配制而成， pH为2.0以下。 0039 助镀液浓度： 70 g/L氯化锌， 100 g/L氯化铵。 助镀液pH值4。 0040 工件前处理工序为： 脱脂漂洗酸洗防漏镀漂洗常

19、规助镀。 0041 工件为脚手架， 防漏镀漂洗时间为20 s， 锌浴中铝含量为0.06%， 工件经过热镀锌 后未发生漏镀。 与未升高锌液中铝含量的锌液相比， 锌耗降低10%至35 Kg/ 吨。 0042 实施例4 一种热镀锌防漏镀的方法， 包括如下步骤： 说明书 3/4 页 5 CN 111979506 A 5 防漏镀漂洗液的配制为： 氯化钾5 g/L、 氯化铈0.2 g/L、 柠檬酸5 g/L、 AEO9 0.2 g/L， 与水配制而成， pH为2.0以下。 0043 助镀液浓度： 100 g/L氯化锌， 125 g/L氯化铵， 助镀液pH值4.5。 0044 工件前处理工序为： 脱脂漂洗酸

20、洗漂洗防漏镀漂洗常规助镀。 0045 工件为路灯杆， 防漏镀漂洗时间为40 s， 锌浴中铝含量为0.08%， 工件经过热镀锌 后未发生漏镀。 与未升高锌液中铝含量的锌液相比， 锌耗降低30%至30 Kg/ 吨。 0046 实施例5 一种热镀锌防漏镀的方法， 包括如下步骤： 防漏镀漂洗液的配制为： 氯化氨 5 g/L、 氯化镧0.2 g/L、 焦磷酸5 g/L、 BS-12 0.2 g/ L， 与水配制而成， pH为2.0以下。 0047 助镀液浓度： 100 g/L氯化锌， 125 g/L氯化铵， 助镀液pH值4.5。 0048 工件前处理工序为： 脱脂漂洗酸洗漂洗防漏镀漂洗常规助镀。 0049 工件为铁附件， 防漏镀漂洗时间为40 s， 锌浴中铝含量为0.06%， 工件经过热镀锌 后未发生漏镀。 与未升高锌液中铝含量的锌液相比， 锌耗降低40%至15 Kg/吨。 0050 以上实施例仅为本发明较优的实施方式， 仅用于解释本发明， 而非限制本发明， 本 领域技术人员在未脱离本发明精神实质下所作的改变、 替换、 修饰等均应属于本发明的保 护范围。 说明书 4/4 页 6 CN 111979506 A 6