热镀锌层厚度及工艺标准
令狐采学
热镀锌也称热浸镀锌，是钢铁构件浸入熔融的锌液中获得金属覆盖层的一种方法。近年来随高压输电、交通、通讯事业迅速发展，对钢铁件防护要求越来越高，热镀锌需求量也不断增加。
一、概述
在各种保护钢基体的涂镀方法中，热浸锌是非常优良的一种。它是在锌呈液体的状态下，经过了相当复杂的物理、化学作用之后，在钢铁上不仅镀上较厚的纯锌层，而且还生成一种锌一铁合金层。这种镀法，不仅具备了电镀锌的耐腐蚀特点，而且由于具有锌铁合金层。还具有电镀锌所无法相比拟的强耐蚀性。因此这种镀法特别适用于各种强酸、碱雾气等强腐蚀环境中。
二、原理
热镀锌层是锌在高温液态下，分三个步骤形成的：
1、铁基表面被锌液溶解形成锌—铁合金相层；
2、合金层中的锌离子进一步向基体扩散形成锌铁互溶层；
3、合金层表面包络着锌层。
三、镀锌层厚度
参照GB/T 13912-2002国家标准，热镀锌层厚度的标
准如下：
1、工件的厚度大于或等于6毫米的，平均厚度应大于85微米，局部厚度应大于70微米；
2、工件的厚度小于6毫米大于3毫米的，平均厚度应大于70微米，局部厚度应大于55微米；
3、工件的厚度小于3毫米大于1.5毫米的，平均厚度应大于55微米，局部应大于45微米；
4、本标准不包括经过离心分离处理过的镀层和铸铁件镀锌层厚度
四、工艺过程及有关说明
1 工艺过程
工件→脱脂→水洗→酸洗→水洗→浸助镀溶剂→烘干预热→热镀锌→整理→冷却→钝化→漂洗→干燥→检验
2 有关工艺过程说明
(1)脱脂
采用化学去油或水基金属脱脂清洗剂去油，达到工件完全被水浸润为止。
(2)酸洗
采用H2SO4 15%，硫脲0.1%，40～60℃或用HCl 25%，乌洛托品3～5g/L，20～40℃进行酸洗。加入缓蚀剂可防止基体过腐蚀及减少铁基体吸氢量,同时加入抑雾剂抑制酸雾逸出。脱脂及酸洗处理不好都会造成镀层附着力不好，镀不上锌或锌层脱落。
(3)浸助镀剂
也称溶剂，可保持在浸镀前工件具有一定活性避免二次氧化，以增强镀层与基体结合。NH4Cl100-150g/L，ZnCl250-80g/L，70～85℃，1～2min。并加入一定量的表活剂. (4)烘干预热
为了防止工件在浸镀时由于温度急剧升高而变形，并除去残余水分，防止产生爆锌，造成锌液爆溅，预热一般为80～140℃。
(5)热镀锌
要控制好锌液温度、浸镀时间及工件从锌液中引出的速度。引出速度一般为1.5米/min，温度过低，锌液流动性差，镀层厚且不均匀，易产生流挂，外观质量差；温度高，锌液流动性好，锌液易脱离工件，减少流挂及皱皮现象发生，附着力强，镀层薄，外观好，生产效率高；但温度过高，工件及锌锅铁损严重，产生大量锌渣，影响浸锌层质量并且容易造成色差使表面颜色难看，锌耗高。
锌层厚度取决于锌液温度，浸锌时间，钢材材质和锌液成份。
(6)整理
镀后对工件整理主要是去除表面余锌及锌瘤，用采用热镀锌专用震动器来完成。
(7)钝化
目的是提高工件表面抗大气腐蚀性能，减少或延长白锈出现时间，保持镀层具有良好的外观。都用铬酸盐钝化，如
Na2Cr2O7 80～100g/L，硫酸3～4ml/L，但这种钝化液严重影响环境，最好采用无铬钝化。
(8)冷却
一般用水冷，但温度不可过低也不可过高，一般不低于30℃不高于70℃，
(9)检验
镀层外观光亮、细致、无流挂、皱皮现象。厚度检验可采用涂层测厚仪，方法比较简便。也可通过锌附着量进行换算得到镀层厚度。结合强度可采用弯曲压力机，将样件作90～180°弯曲，应无裂纹及镀层脱落。也可用重锤敲击检验，并且分批的做盐雾试验和硫酸铜浸蚀试验。
五、性能特点
1、具有较厚的致密的纯锌层覆盖在钢铁表面上，它可以避免钢铁基体与任何的腐蚀溶液的接触，保护钢基体免受腐蚀。在一般大气中，锌层表面形成一层很薄而密实的氧化锌层表面，它很难溶于水，故对钢基体起着一定保护作用。如果氧化锌与大气中其它成分生成不溶性锌盐后，则防蚀作用更理想。
2、具有铁—锌合金层，结合致密，在海洋性盐雾大气及工业性大气中表现特有抗腐蚀性；
3、由于结合牢固，锌—铁互溶，具有很强的耐磨性；
4、由于锌具有良好的延展性，其合金层与钢基附着牢固，因此热镀件可进行冷冲、轧制、拉丝、弯曲等各种成型而不损坏镀层；
5、钢结构件热镀锌后，相当于一次退火处理，能有效改善钢基体的机械性能，消除钢件成型焊接时的应力，有利于对钢结构件进行车削加工。
6、热镀锌后的件表面光亮美观。
7、纯锌层是热镀锌中最富有塑性的一层镀锌层，其性质基本接近于纯锌，具有延展性，所以它富于挠性。
六、应用范围
热镀锌的应用随着工农业的发展也相应扩大。因此，热镀锌制品在工业（如化工设备、石油加工、海洋勘探、金属结构、电力输送、造船等），农业（如：喷灌、暧房）、建筑（如：水及煤气输送、电线套管、脚手架、房屋等）、桥梁、运输等方面，近几年已大量地被采用。由于热镀锌制品具有外表美观、耐腐蚀性能好等特点，其应用范围越来越广泛。
