用于热浸镀锌的助镀剂和助镀浴液、用于铁或钢制品的热浸镀锌方法技术

本发明专利技术总体涉及用于热浸镀锌的助镀剂，包括：３６～８０ｗｔ．％（重量百分比）的氯化锌（ＺｎＣｌ２）；８％至６２ｗｔ．％的氯化铵（ＮＨ４Ｃｌ）；２．０～１０ｗｔ．％的下列化合物至少其中一种：ＮｉＣｌ２和ＭｎＣｌ２或其混合物。另外，本发明专利技术还涉及助镀浴液、用于铁或钢制品热浸镀锌的方法和所述助镀剂的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体涉及用于热浸镀锌(hot dip galvanization)的助镀剂(flux)和助镀浴液(fluxing bath)及用于铁或钢制品的热浸镀锌方法。
技术介绍
传统热浸镀锌包括在熔融锌浴液(zinc bath)中对铁或钢制品进行浸渍，为保证镀锌层的附着力、连续性和均勻性，要求认真进行表面处理。待镀锌的铁或钢制品的传统表面处理方法为干式助镀法，其中，制品在锌浴液中浸渍前，制品表面将沉积一层助镀剂薄膜。因此，制品通常需要进行脱脂然后漂洗、酸洗然后漂洗和最终干式助镀(即将制品在助镀浴液中进行浸渍，然后进行干燥)。传统助镀采用的基本产品通常为氯化锌和氯化铵。分批热浸镀锌或一般镀锌行业中目前遇到一些重要问题问题1 已证明在典型铎浴液中加入250 500ppm的铝会对下列一些因素产生积极影响富含Si的钢(Si > 0. 28% )上的锌层更薄，熔融锌合金的排出性更佳。然而，众所周知，试图采用锌浴液中含有200 500ppm铝的传统助镀剂对材料进行镀锌处理的镀锌人员遇到了问题。特别是，表面一些区域可能未覆盖或未有效覆盖，或镀层上存在黑点或甚至凹痕等缺陷，导致制品无法接受的抛光和/或耐腐蚀性。因此，已开始研制更适于采用含Al 200 500ppm的锌合金进行镀锌处理的预处理工艺和/或助镀剂和/或熔融锌中的添加剂。尽管作出了这些努力，但当在锌铝浴液中对铁或钢制品进行分批镀锌，即对个体制品进行镀锌时，已知助镀剂仍无法令人满意。问题2 为了 ιΗ确安全地对钢件讲行镀铎，钢结构或制品中需要留有不同类型的孔口 a.便于让熔融锌液渗入结构/制品所有区域的孔口。b.便于让空气和因助镀剂(NH4C1、AlCl3和水)熔融而产生的气体逸出而必需的孔口。有大量关于阐释孔口定位和定尺寸最佳程序的文献。然而，不幸的是，在日常生产中经常发现部分制品孔口太小和/或定位不当(见图 1)。在此情况下，大量液体(助镀浴液)渗入结构中，一旦液体与熔融锌浴液接触，会产生大量气体，引起爆炸，伴有多达数公斤的熔融锌喷向锌浴液表面上空。喷出的熔融锌将掉落在尚未浸渍制品的一些部位上并粘附其上。取决于制品的厚度、锌飞溅物的重要性(多少g 锌/m2)和锌浴液的组成，助镀剂层可能遭到破坏，导致熔融锌的浸润不佳，产生一些未镀锌区域。当锌浴液中有约200 约500ppm的铝时，与铝含量更低时相比，这一现象明显更加糟糕。铝的存在将促使助镀剂层快速燃烧，由于爆炸不可完全避免，这是采用200 500ppm Al进行镀锌处理时存在的一个主要问题。问题3 有必要对助镀剂层讲行适当干燥处理,以便 防止发生爆炸， 尽可能提高浸渍速度。浸渍速度快可消除液态金属脆化(亦称为液态金属协助开裂)危险， 使产生灰分最小化和锌使用最小化(kg锌/吨材料)。最佳情况为在100°C时尽快使材料镀锌，以确保蒸发所有水分且不会使助镀剂发生灼烧(损坏)。在BDHG(分批热浸镀锌，亦称为一般镀锌)日常实践中，人们遇到了三个因素a.不同厚度钢件制成的结构的镀锌。例如农民用的水箱是采用5、8和12mm的钢板和型材制成。经干燥后，由于厚度不同，部件的温度也不同较薄的部件较热，较厚的部件较冷。b.干燥器内位置数量通常限于两个位置，为了跟上生产节奏，要求空气温度高和湍流大以实现足够短时间内完成干燥。c.有时不得不停产30分钟(例如午休时间)，一些浸渍可能需要40分钟完成镀锌，因此，对于已放入干燥器内的一些材料，在较长的情况下，可能不得不呆在里面3个小时，在较短的情况下，可能只需呆上10分钟！这些因素带来的后果是，部分部件(较薄部件)有时可能会达到用于干燥的空气温度，在干燥器内开始发生较为严重的腐蚀，较厚部件有时可能太冷，仍比较湿润，当部件进入熔融锌浴液时，可能引发上文提到的爆炸。—些制品只可非常慢地浸入熔融锌中，因为这些制品为中空且开口尺寸有限，例如压缩空气储罐和承压储水罐均属于这种情况。由于此类制品的压力要求，因此需要较小的开口尺寸，将储罐完全浸入熔融锌中有时费时多达30分钟。在此期间，熔融锌会加热钢材，这导致在制品接触熔融锌前助镀剂层发生灼烧(熔融和消失)。专利技术目的本专利技术的目标为提供一种助镀剂，其使得可以通过使用含有5 500ppm铝和其他常用合金成分(Ni、Sn、Pb、Bi、Mn、V......)进行热浸镀锌可使铁或钢制品上产生连续、更均勻、更光滑、无孔隙的镀层(coating)。
技术实现思路
根据本专利技术的用于热浸镀锌的助镀剂(flux)包含如下部分· 36 82wt. % (重量百分比)的氯化锌(ZnCl2)；· 8 62wt. %的氯化铵(NH4Cl)；· 2. 0 IOwt. %下列化合物中的至少一种NiCl2、MnCl2或其混合物。除了常见杂质外，上述组分合计为IOOwt. %。“热浸镀锌Q1Ot dip galvanization) ”是指通过将铁或钢制品浸入熔融锌或锌合金浴液中对其进行连续或分批镀锌。该助镀剂在接触干燥器内的热紊流空气时，或在熔融锌浴液在进行浸渍程序期间，尤其当浸渍程序较慢或被中断一会儿时，应表现出更好的分解(破坏)耐性。此外，当熔融锌飞溅到加有助镀剂的部位上时，该助镀剂应表现出更好的耐性。这样的助镀剂，其中不同百分比涉及各化合物或化合物类(compound class)的重量相对于助镀剂总重之比，使得特别是使用锌-200 500ppm铝合金，尤其分批操作时，通过热浸镀锌可产生连续、更均为、更光滑、无孔隙的镀层。选择的SiCl2比例可确保对待镀锌制品良好覆盖，有效防止在镀锌前制品干燥期间制品氧化。确定NH4Cl的比例以便在热浸渍期间可达到有效的浸蚀效应(etching effect)，以除去残余铁锈或酸洗不良位的点， 同时避免形成黑点，即制品未覆盖区域。下列化合物NiCl2，MnCl2,可提高助镀剂在干燥器中时，和/或将部件浸入熔融锌液时，和/或锌飞溅到加有助镀剂的部件上时，尤其是当采用&1-200 500ppmAl镀锌合金时的对破坏的耐性。正如前文所述，本助镀剂特别适于采用&1-200 500ppm铝合金浴液的分批热浸镀锌工艺，但也适于采用常用纯锌浴液的热浸镀锌工艺。此外，本助镀剂还可用于采用锌-铝浴液或常用纯锌浴液对诸如丝、管或卷材 (薄板)…进行镀锌的连续镀锌工艺。本文中所用术语“纯锌浴液”是针对锌-铝合金而言， 显然，纯锌镀锌浴液可以含有诸如Pb、V、Bi、Ni、Sn、Mn…一些常见添加剂。关于氯化锌，优选比例为36 62wt. %，更优选45 60wt. %之间，最优选M 58wt. %之间。可替换地，氯化锌比例为38 42%之间。助镀剂的氯化锌优选比例为至少38wt%，更优选至少42wt. %，甚至更优选至少 45wt. %，最优选至少52wt. %。助镀剂中氯化锌的优选比例为至多62%，更优选至多60%，甚至更优选至多 58%，最优选至多M%。关于氯化铵(NH4Cl)，优选比例为12 62wt. %，更优选40 62wt. %之间，最优选40 46wt. %之间。可替换地，氯化铵(NH4Cl)比例为58% 62%之间。助镀剂中氯化铵(NH4C1)优选比例为至少12%，更优选至少20%，甚至更优选至少30%，最优选至少4本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于热浸镀锌的助镀剂，包括：３６～８０ｗｔ．％的氯化锌（ＺｎＣｌ２）（总盐的重量百分比）；８～６２ｗｔ．％的氯化铵（ＮＨ４Ｃｌ）；２．０～１０ｗｔ．％的ＮｉＣｌ２、ＭｎＣｌ２或其混合物。

【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：戴维·瓦里切特，
申请(专利权)人：加尔瓦动力集团公司，
类型：发明
国别省市：BE