[发明专利]电解活化助镀剂法热镀铝锌合金工艺

说明书

本发明为热镀铝锌工艺，一种电解活化助镀剂法热镀铝锌合金工艺。

由于铝锌合金镀层具有优良的耐蚀性能，故近年来，钢铁制品热镀铝锌合金发展迅速。就铝锌合金成分，可热镀含铝为1～70%的铝锌合金。美国柏利恒公司在不同自然条件下，对不同成分的镀层连续进行了十三年观察试验，结论是55Al-1.6Si-Zn铝锌合金镀层的综合耐蚀性能最佳。

当前连续性生产型材制品热镀铝锌合金镀层的工艺均采用还原法。即工件经脱脂，酸洗处理后，在850～900℃高温还原性气氛（如氨分解气）中，使工件表面残留的氧化物充分还原，然后再在此气氛下浸入熔化的合金中，从而获得质量优良的合金镀层。但该工艺设备设资大，工艺要求高。而且当材质为高强度钢的工件时，一经高温处理，其强度大为下降。

对异型件，大型结构件，一般则采用助镀剂法。其工艺同一般助镀剂法热镀锌工艺。工艺流程为：脱脂→冷却→酸洗→助镀→烘干→浸镀→冷却。助镀剂的作用是，工件经助镀后表面形成均匀的覆盖层。该覆盖层能去除工件表面残留的铁盐及氧化物，能防止工件在浸入熔化合金前被氧化，在遇到熔化合金时能迅速分解或熔化，其产物能维持入口处为还原性气氛并能排斥熔池表面氧化物沾污工件表面，从而保证熔化了的液态金属充分湿润工件。美国专利USP3860438提出了以氟硅酸盐为主的助镀剂，适用于含铝25～70%的铝锌合金镀层。但氟化物容易侵蚀镀槽，且污染环境。日本专利昭和58-136759提出含有碱土金属，碱土金属氯化物的助镀剂，在80℃温度下进行助镀处理，但仅适用于热镀含铝1-50%的铝锌合金镀层。

针对现有技术存在的问题，本发明提出一种新的热镀铝锌合金工艺。旨在室温下使用不含氟化物的助镀剂，热镀含铝扩大到80%的铝锌合金镀层。本发明助镀剂的组成按重量比为10～45%ZnCl₂、5～25%NH₄Cl、0.2～3%SnCl₂、其余为水，pH值1-2。在助镀剂池中设电解装置，在室温下将助镀剂进行电解活化。电解装置由石墨作阳极和以工件为阴极组成。阳极与阴极的面积比为5～10∶1，阴极电流密度为2～10安/分米²。工件经20秒-3分钟电解活化处理后，表面附着一层连续、致密、均匀的黑色薄膜，再经烘干，浸入合金熔池，工件表面即可获得良好镀层。本发明设备投资少，便于现有设备改造，且工艺稳定，操作方便，适用于黑色金属线材，带材及各种异型钢结构件热镀含铝为1-80%的铝锌合金镀层。下面为本发明的一个最佳实施例：

母材：低碳钢丝

阳极：阴极（面积比）：8∶1

阴极电流密度：4～4.5安/分米²

镀层合金成份：Al55%Si1.6%Zn余量

助镀剂组成（按重量比）：

ZnCl₂17～20%

NH₄Cl 8～10%

SnCl₂0.5～0.8%

水    余量

pH    1～1.5

温度    室温

助镀时间    25～30秒