耐腐蚀层压钢板制造技术

外层钢板－粘弹性芯的层压板在含湿气的环境中经常被腐蚀。可以有利地将铝的或铝和镁的锌基合金施用到钢板的内表面或同时施用到其内外表面上。可以将基本上纯的锌涂层施用到该锌基合金上或另外的裸露外钢板表面上。这种锌基合金涂层和基本上纯的锌涂层的组合提高了所述钢板－聚合物芯的层压板的耐腐蚀性，同时最大限度地增加了可焊性和涂装性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及层压钢板制品，所述层压钢板制品由将粘弹性聚合物芯材料夹在中间 的外层薄钢皮板形成。更具体而言，本专利技术涉及用于该钢板的锌-铝合金和锌-铝-镁合 金涂层，以耐腐蚀，特别是在含湿气环境中的腐蚀。
技术介绍
层压钢板坯体已经被用在机动车中。外层钢皮板可以具有，例如，约0. 5毫米至2 毫米的厚度，并且赋予该层压板结构整体性。粘弹性聚合物芯层的厚度通常为约20至50 微米以在层压板中提供隔音或其他有用性能。例如，这些层压板被成型为车体板，该车体板 减少在乘客车厢中产生噪音的车辆震动。具有更厚的芯层的层压板可以用在其他应用中。钢板组成不选择是依据它们在制备车体时的强度和可成形性，以及焊接或其他连 接实践。因为层压板经常暴露于水和湿气气氛中，所以必须对钢板进行防护以免于腐蚀。目 前市售层压钢板产品的外层必须用镀锌层、磷酸锌层、电镀层和另外的聚合物涂层中的一 种或多种进行防护以避免腐蚀。一些目前的层压钢板由电镀锌或热浸镀锌的薄钢板( 0. 5mm)(其与更薄的隔音 粘弹性芯层压在一起)组成。镀锌导致在该钢板的暴露外表面上以及两个内表面上带有约 60g/m2(约8.4微米厚)的锌的材料。例如层压成型、点焊、穿孔、安装凸缘、剪切和其他的 制造操作可能造成外层钢板层与聚合物材料的局部分层。这种分层提供了湿气进入层压板 内表面之间的开口。尽管在层压板的内表面上施用了高浓度的锌，但是水仍然会通过腐蚀 层压板产生不适当的孔眼，因为锌层反应活性很高而且由于没有另外的阻挡层(例如施用 在该钢板外面的那些)，当暴露于湿气下时会被快速地消耗掉。为了满足车辆消费者的需要 和获得更长的材料寿命，层压板必须具有显著提高的耐腐蚀性。仍然需要用于层压钢板的耐腐蚀性涂层，以顺应成型、连接、涂覆和其他车体制备 操作并提供长时期的耐腐蚀防护。
技术实现思路
根据本专利技术的实施方案，将基本上纯的锌涂层与锌_铝合金或锌-铝-镁合金涂 层的组合施用到用在钢层压板坯体中的薄钢板的表面上。在一个实施方案中，所述层压钢 板可以包括相对表面用聚合物芯层结合的两个钢皮板。这些锌和锌合金涂层的组合用于提 高与聚合物芯层相接触的所述钢板的耐腐蚀性。这些涂层被设置为有利于将所述层压板成 型为车体板等，并且允许它们用在焊接、涂覆等其他车体制造操作中。基本上纯的锌(99% Zn)涂层已经通过热浸镀(在约460°C )和低温电解工艺施 用在钢铁制品上以提供镀锌零件。当用热浸镀法施用锌时，有时会在镀锌表面上形成不希 望的脆性铁-锌复合物。因此，有时将少量的铝添加剂(例如，占锌合金的0.1至0.2重 量％)加入到熔融锌中以阻止该脆性复合物的形成。该薄锌涂层(通常约8微米厚)作为 阻挡层并作为牺牲阳极以抵抗腐蚀。在本专利技术的实践中，有时将含有约2至约10重量％铝的锌-铝合金涂层与基本上纯的镀锌涂层结合使用。这些锌_铝合金也可以包含约1至4 重量％ (通常约3%)的镁。在本专利技术的优选实施方案中，在层压板的组装中，在将聚合物芯层材料涂覆在一 个或两个钢板上之前，可以将锌_铝或锌-铝-镁合金作为共延涂层施用在钢板的一面或 两面上。除非另有指出，在本说明书中，锌_铝合金涂层意图包括锌-铝_镁合金涂层。在 层压板组装之前或之后，基本上纯的锌层可以被施用在该锌-铝层上或其他未施用的钢板 表面上。在各种实施方案中，该基本上纯的锌涂层的厚度可以为约1微米至约20微米。在 一个实施方案中，该基本上纯的锌涂层的厚度可以为约4微米至约15微米。除非另有指 出，在本说明书中，基本上纯的锌指的是至少99重量％的锌，最高至并包括完全纯(100重 量％ )的锌。在本专利技术的一个实施方案中，将锌-铝合金涂层施用在每个钢板的两面上，并将 基本上纯的锌涂层施用在该锌-铝涂层上。所组装的层压板由此在该层压板的两个外钢板 表面和面对聚合物芯层材料的两个内钢板表面上都具有两个截然不同的涂层。在该实施例 中，锌-铝涂层提供大多数的耐腐蚀性且为约4 12微米厚，而外面的基本上纯的锌涂层 将会更薄约1微米厚。位于该层压板外部的基本上纯的锌外层将提供改进的涂覆性能。在本专利技术的第二种实施方案中，将锌-铝合金涂层施用在每个钢板的两面上，但 是仅仅在该层压板外钢板表面上的锌-铝涂层上施用基本上纯的锌涂层。同样，锌-铝涂 层提供大多数的耐腐蚀性且为约4 12微米厚，而在层压板外面上的基本上纯的锌将提供 改进的涂覆性能并且将会更薄约1微米厚。在本专利技术的第三种实施方案中，将锌-铝合金施用在每个计划的内钢板表面上， 并且相对较厚的基本上纯的锌施用在钢层压板的外表面上。在内表面上的锌-铝涂层提供 对该表面的防护并为约4 12微米厚，而在层压板外面上的相对较厚的纯的锌涂层将同时 提供耐腐蚀性和改进的涂覆性能，并且为约4 12微米厚。在本专利技术的第四种实施方案中，将锌-铝合金耐腐蚀涂层(例如，约8微米厚)施 用在每个计划的内钢板表面并施用在钢层压板的计划的外钢板表面上。在该实施方案中不 使用基本上纯的锌涂层。在上述实施例中的每一个中，所述锌-铝合金可以包含约2 6 重量％ (甚至高至10重量％)的铝，任选约1 4重量％的镁，而其余基本上都是锌。可针对层压板的钢板表面，特别是针对层压板零件的预期腐蚀环境和该零件进行 的成型、焊接、涂覆等的各种制造操作，选择基本上纯的锌和/或锌-铝合金涂层的优选用 法(例如，在钢板表面的位置和厚度)。基本上纯的锌外层优选用于顺应，例如涂覆的需要。 但是，锌-铝合金用于提高耐腐蚀性，特别是耐由湿气推动的腐蚀。在施用在钢板表面上的锌-铝合金涂层和基本上纯的锌涂层上可以提供另外的 涂层。例如，可以将磷酸锌层、电镀层和聚合物涂层施用在该预涂覆的钢板表面上，特别是 外钢板表面上。从下文中的优选实施方案的详细描述和在下面描述的附图中将会理解本专利技术的 其他目的和优点。附图说明图1为层压钢板前挡泥板(front-of-dash)车体板的斜视图。这是可以由层压钢5板材料形成的车体部件的一个例证。虽然在图1中不可见，但是层压钢板包括两个钢皮板， 其相对表面用粘弹性聚合物芯层结合在一起。芯层包含导电性颗粒。该车体板边缘的随后 附示了该钢板内外表面的耐腐蚀涂层策略。图2是图1的层压钢板车体板的边缘(图1中的位置2)的部分的示意性放大视 图，图示了本专利技术的第一种防腐实施方案。在图2中，钢板的内外表面都涂覆了锌-铝合金 层和基本上纯锌的上覆(overlying)薄层。图3是图1的层压钢板车体板的边缘(图1中的位置2)的部分的示意性放大视 图，图示了本专利技术的第二种防腐实施方案。在图3中，钢板的内外表面都涂覆了锌-铝合金 层。钢板的外表面具有基本上纯锌的上覆(overlying)薄层。图4是图1的层压钢板车体板的边缘(图1中的位置2)的部分的示意性放大视 图，图示了本专利技术的第三种防腐实施方案。在图4中，钢板的内表面涂覆了锌-铝合金层， 而该钢板的外表面涂覆了相对较厚的基本上纯锌的镀层。具体实施例方式各种实施方案包括新型层压钢板产品，例如车体板，其显示出改进的耐腐蚀性，同 时保持了隔音、板材可成形性、可点焊性和涂覆性能。通过配置施用于钢皮板材上的保护层 实现了聚合物芯层压钢板的耐腐蚀性。各种实施方案使用了某些锌_铝合金和锌-铝-镁合金，这些锌_本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢层压板制品，其包括：第一和第二钢板，其面对并夹住通常共延的粘弹性聚合物组合物芯层，所述钢板具有与该芯层相邻的内表面和相对的外表面；所述钢板中的一个或两者的内表面都涂覆了锌基合金，所述锌基合金包含约２至１０重量％的铝，以及任选高至４重量％的镁，用以提供耐腐蚀性，所涂覆的内表面与聚合物组合物芯层结合在一起；以及至少一个钢板的外表面涂覆有所述锌基合金或基本上纯锌中的至少一种。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：DR西勒，RB罗科莱宁，G宋，JG施罗思，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]