[其他]缝焊食品罐用的表面处理钢带

说明书

本发明涉及可生产缝焊食品罐用的表面处理的钢带或钢片，特别涉及到，当用电阻缝焊使罐体接合成食品罐时，具有改进可焊性的表面处理钢带或钢片。

在制作食品罐的材料之中，广泛地使用镀锡钢带，它一般被称为镀锡薄钢板。为了接合罐体的搭边，以前曾使用传统的软纤焊技术。由于在传统软纤料中含有带毒性的铅，所以近来使用纯锡作为钎料是很流行的。然而在使用纯锡纤料接合时，有技术方面的问题，因为它在钎焊过程中可浸润性低劣，而且又很费钱，以致制造成本增加。

另外，近年来，食品盛器由于廉价的有竞争力材料的发展而受益，例如：聚乙烯、铝、玻璃、加工纸等。尽管镀锡薄钢板的其它优点之中有大为改善的抗蚀性，但镀锡薄钢罐包覆有达2.8到11.2克/米²之多的昂贵的锡的厚覆层，它需要较贵的制造费用并遇到严重的竞争。

为了克服上述镀锡薄钢罐的缺点，近来罐体电阻焊接代替了传统软钎焊技术，并且日益扩展。这就需要有制罐钢板以适应电阻焊接的要求。

除了上述镀锡薄钢板外，镀铬型无锡钢板是另一常用的制罐钢板的典型例子。此无锡钢板的制造是在钢上进行电解铬酸盐处理，使其在钢表面上形成一层金属铬和水合氧化铬。由于在表面上有比较厚的水合氧化铬层，因而具有较高的电阻，镀铬钢板的可焊性低劣，焊接部位的强度不足，从而，尽管成本低廉，也不适于用作焊接食品罐用钢板。

由于其它制罐材料也不适于作为可焊接的制罐材料，因此曾有许多不同的尝试。一个例子就是镀镍钢板，由美国国立钢公司宣布为“Nickel-Lite”此钢板的制造是在钢板上镀镍厚约0.5克/米²，然后进行通常的铬酸盐处理。由于对漆的粘附性低劣，并且在30米/分或更高的高速焊接下焊接性低劣，限制了这种镀镍钢的发展。

另一个例子是“锡合金”，是由美国Jones＆LaughlinSteelCorporationoftheU.S.宣布的。它的制造方法是在钢带上镀以厚约0.6克/米²的锡，并且经熔锡处理，然后再用通常的铬酸盐处理。可异其抗锈性、漆的粘附性和可焊性不足。

一般要求适用于电阻焊接的制罐用钢板，应具备改进的可焊性和涂漆后的抗腐蚀性。如对这些要求予以详细解释的话，则它必须有一个合适的焊接电流范围，在此范围内，在焊接端上要有足够的焊接强度，并且没有任何焊接缺陷，如所谓“飞溅”，由于焊成的罐在涂漆后是盛食品用的，作为基底的钢必须对漆有足够的粘附力，以全面发挥用漆膜防腐蚀的好处。还有，当漆膜上发生不可避免的缺陷时，通过此基底钢本身改进了的抗蚀性应能防止其进一步腐蚀。

本发明的目的在于：提供新颖的和改进的表面处理钢带，此钢带可缝焊成食品罐而无上述缺点，并在涂漆后具有改进的可焊性，耐蚀性和漆粘附性。

按照本发明，提供可焊成食品罐的表面处理钢带，包括有：

钢基底;

分布于钢基底一个主要表面上的许多金属锡岛;和

沉积在基底的主要表面上的铬酸盐层，用以覆盖锡岛，并且主要含有水合氧化铬或者金属铬加水合氧化铬。

在本发明的优选实施例中，每一个锡岛具有1到800，000微米²的表面积，0.007到0.7微米厚度，并且锡岛占基底主表面积的20到80%。铬酸盐覆盖层含有全量不大于30毫克/米²的铬和3到25毫克/米²以元素铬计量的水合氧化铬。

这里所用的术语“岛”是指以岛型沉积在钢表面上的金属锡，其中包括：（1）分布在钢表面上的一些锡岛可以是孤立的，而另一些也可以是互相连接的;（2）具有不规则表面或局部台形或凸出的一层锡分布在很薄的锡基层上。在后者的情况，此局部凸出就是这里所指的岛。另外还说明，除非为确定局部凸出或岛厚度时，此很薄的锡基层可以忽略，因为它很薄（小于0.007微米），此非常薄的基层锡不是必须连续的。

根据下列同附图有联系的说明，本发明的目的，特征和优点，将变得非常明显。

图1a到1c是具有由不同方法形成的锡岛钢基底的横截面图。

图2a是按现有技术制作的、具有平的金属锡层钢带的横截面图。

图2b是图2a的钢带在210℃处理20分钟后的横截面图。

图2c是具有按本发明制备的金属锡岛的钢带横截面图。

图2d是图2c的钢带在210℃处理20分钟后的横截面图。