[发明专利]超高压输电铁塔的热镀锌铝稀土合金层

说明书

技术领域

本发明涉及金属制品行业中的热镀合金，尤其涉及一种增强超高压输电铁塔寿命的表面合金。

背景技术

众所周知，金属与外界环境介质之间发生化学作用和电化学作用，会引起金属结构的破坏，形成金属腐蚀，据统计，世界上每年因腐蚀而报废不能使用的钢铁制品，约占世界钢铁年产量的三分之一，据我国防腐协会统计，每年约有500多亿元的钢铁制品因腐蚀而失效，因此，致力于加强和提高钢铁制品的防腐性能研究，已经刻不容缓。因此，应该提供一种新的技术方案解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是：提供一种增强超高压输电铁塔寿命的表面合金。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：超高压输电铁塔的热镀锌铝稀土合金层，该铁塔表面合金由以下组成：锌铝合金为由Zn-Al-La-Ce-Sn-Nb-Ni七种金属元素组成的七元合金，其中，Al含量小于1％，La、Ce含量少于0.2％，Sn、Nb、Ni含量为0.1％-0.3％，剩余为Zn。

Al、La、Ce、Sn、Nb、Ni以中间合金形式加入至锌铝合金，其中中间合金中包括Al为20％，La为3‰-5‰、Ce为3‰-5‰、Sn为3‰-5‰、Nb为3‰-5‰、Ni为3‰-5‰，剩余为Zn。

在施镀过程中加入助镀剂，助镀剂为采用在镀锌液中添加50ml/L,JLG-1^#助镀添加剂。

七元合金的温度控制在650℃-1000℃之间。

由于上述技术方案的应用，本发明与现有技术相比具有如下优点：在镀锌温度下形成的镀层，细小、均匀、镀层变薄但耐蚀寿命成倍增加，且锌耗下降。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述。

实施例一：

本发明涉及一种超高压输电铁塔的热镀锌铝稀土合金层，该铁塔表面合金由以下组成：锌铝合金为由Zn-Al-La-Ce-Sn-Nb-Ni七种金属元素组成的七元合金，其中，Al含量小于1％，La、Ce含量少于0.2％，Sn、Nb、Ni含量为0.1％-0.3％，剩余为Zn。

La、Ce、Sn、Nb、Ni以中间合金形式加入至锌铝合金，其中中间合金中包括Al为20％，La为3‰-5‰、Ce为3‰-5‰、Sn为3‰-5‰、Nb为3‰-5‰、Ni为3‰-5‰，剩余为Zn。

在施镀过程中加入助镀剂，助镀剂为采用在镀锌液中添加50ml/L,JLG-1^#助镀添加剂。

七元合金的温度控制在650℃-1000℃之间。

关于镀层的组织结构，镀层的质量情况如表1，其中镀层厚度是生产线上抽取的50个以上的镀件，每件上校验5点统计值，由表中数据可以看出，锌铝稀土合金镀层的平均厚度与纯锌镀层相当或略低， 层厚的方差小，数据分散性小，极小值远大于纯锌镀层，说明锌铝稀土合金层能够保证各镀件寿命的均匀一致，保证钢结构的整体寿命远高于镀纯锌的结构。

在含有铝稀土的熔体中，镀锌时在工件表面首先形成铝铁化合物，这层化合物与锌含量极高的熔体接触，及其不稳定，很快会有锌原子扩散进其中转变为锌铁铝三元准化合物，并以此化合物的生长规律成长，最终形成由表层锌铝固溶体到锌铁铝化合物的镀层结构。

在镀锌温度下形成的镀层，细小、均匀、镀层变薄但耐蚀寿命成倍增加，且锌耗下降。

镀层的耐腐蚀性能，经过镀层之后的铁塔在耐腐蚀实验中，如表2所示，全浸条件下耐腐蚀性能对比结果如下：其中盐水浓度为3±0.2％-wt,PH在6.0-8.0，温度±20℃；模拟海水溶液为Nacl27.2,Mgcl₂3.8,Mgso₄1.7,Caso₄1.2,K₄so0.9,Caco₃0.1,MgBr₂0.1(克/千克水)锌铝稀土合金镀层在三种水溶液中的耐蚀性都优于纯锌镀层。腐蚀量至少减少21％。在海水的浸泡实验中，锌铝稀土合金镀层的耐蚀量仅为纯锌镀层的11％，耐蚀性能提高了89％。在三种环境中对比，锌铝合金镀层在海水耐蚀性最好，在蒸馏水中的最次。

镀层在不同气氛下的初绣时间如表3所示，数据表明锌铝稀土合金镀层在各种气氛下的耐蚀性都高于纯锌镀层，其寿命延长一般为一倍以上，是由于微量的Re、Al使Zn的腐蚀电位正移，阻抗增加，延滞了腐蚀效果反应。

表1为镀层质量检测结果：

表2为锌铝合金镀层全浸实验对比结果