[发明专利]用于制作焊接罐的非镀锡钢带及其生产工艺

说明书

本发明涉及用于制作焊接罐，诸如食品罐、饮料罐、18升罐、桶罐及其它用途的商业用罐所用的非镀锡钢带。

使用最广泛的制罐材料是镀锡板和非镀锡钢。为了节省资源，降低成本且为了外观美，镀锡板罐已逐渐由焊锡改换成焊接罐。同时，锡镀层的重量已经减少，即是说，锡镀层仅1.0克/米²薄的或者更薄的镀锡板已经开发取代了2.8克/米²或者更厚的普通镀锡板。但从经济观点看，薄镀层的镀锡板并不比钢板优越。这就是非镀锡钢板的使用量与日俱增的原因之一。

非镀锡板尽管有经济上的优点，但仍有若干问题。特别是非镀锡钢带的表面上有薄薄的金属铬和非金属铬（通常是水合氧化铬）镀层。为了避开非镀锡板因为表面镀层电阻高和熔点高而既不能锡焊又不能焊接的缺点，所以绝大部分非镀锡钢板都用于制作粘接罐（cementedcans）。

然而，这种粘接罐有罐体破裂的问题，这就是在对罐内容物进行高温消毒期间，粘接密封可能破裂。尽管最近对非镀锡钢板水合氧化铬作了些改进，但粘接罐还经常有这样的危险。如果开发了可焊接的非镀锡钢带，不仅可避免罐体破裂的问题，而且接缝的重叠量可由粘接所需要的约5毫米减少到焊接所需要的0.2至0.4毫米，这样也可节约材料，并能防止压接处发生真空渗漏。因此特别需要开发可焊接的非镀锡钢带。

日本专利公开57-19752号和57-36986号已公开了可焊接的非镀锡钢带及其制备的工艺。这些先有技术，通过减少金属铬或非金属铬的量改进了焊接性却减弱腐蚀性，因为在这样的非镀锡钢板上所形成的金属铬层不可避免地形成了疏松的结构。

因此，本发明的一个目的是提供耐腐蚀性较好并适于用作焊接罐的一种新型的，改进了的非镀锡钢带。

本发明的另一目的是提供以经济而又稳定的方法生产改进的非镀锡钢带的工艺。

根据本发明的第一方面，提供的是一种用于制作焊接罐的下述非镀锡钢带，该钢带有一表面、在钢带此表面上形成重量为40-150毫克/米²的金属铬层以及在金属铬层上形成重量为5-25毫克/米²的非金属铬层，而且金属铬层在紧连着非金属铬层的表面上有突起。

根据第二方面，本发明的目标是提供用于生产制作焊接罐用的下述非镀锡钢带的工艺：该钢带有一表面、在钢带此表面上形成重量为40-150毫克/米²的金属铬层以及在金属铬层上形成重量为5-25毫克/米²的非金属铬层，而且金属铬层在紧连着非金属铬层的表面上有突起。生产该非镀锡钢带的步骤为：

在含有六价铬离子的水溶液中将钢带镀铬;

以镀过铬的钢带作为阳极，对它进行电解处理;

在含有镀铬助剂和六价铬离子的水溶液中将上述钢带进行阴极处理。

根据第三方面，提供了用于制作焊接罐的下述非镀锡钢带：它有一表面、在钢带此表面上形成重量为40-150毫克/米²的金属铬层以及在这金属铬层上形成重量为5-25毫克/米²的非金属铬层，而且金属铬层在紧连着非金属铬层的表面上每平方米有1×10¹¹-1×10¹⁴个突起，突起根部的直径为5-1000毫微米。

根据第四方面，提供了用于生产制作焊接罐用的下述非镀锡钢带的工艺：该钢带有一表面、在钢带此表面上形成重量为40-150毫克/米²的金属铬层以及在此金属铬层上形成重量为5-25毫克/米²的非金属铬层，且金属铬层在紧连着非金属铬层的表面上每平方有1×10¹¹-1×10¹⁴个突起，突起根部的直径为5-1000毫微米，所述非镀锡钢带的生产步骤为：

在含有六价铬离子的水溶液中将冷轧钢带镀铬到金属铬的重量为40-140毫克/米²;

以钢带为阳极将镀过铬的钢带在0.1-10库仑/分米²的电荷量下进行电解处理;

在含有镀铬助剂和六价铬离子的水溶液中将钢带进行阴极处理，以沉积重量为10-60毫克/米²的附加的金属铬层。

图1为非镀锡钢板喷涂以后耐腐蚀性与沉积的金属铬的重量关系图。

图2为非镀锡钢板的可焊接性与沉积的金属铬重量的关系图。

图3a和3b是金属铬层表面的电子显微照片（8000X），图3a示出平滑的表面，图3b示出有部分突起的表面。