镀锌孔工艺

镀锌工艺孔所谓镀锌工艺孔，就是在封闭或局部封闭的镀件一定位置上开启符合热浸镀锌工艺要求的孔洞，让气体和锌液能畅通流进溢出，使热浸镀锌顺利进行，防止容器、空心部件、管状构件在镀锌过程中因温度升高而使内部空气或水迅速蒸发成水蒸气而发生爆炸，使工件能充分镀锌，防止酸洗液渗入间隙不能及时排出，损害镀锌层。钢结构件热浸镀锌的质量与成本，虽然主要取决于热浸镀锌的工艺技术和发展、热镀锌作业水平、质量意识的不断提高，但决不能忽视钢结构件镀锌工艺孔的正确开启，镀锌工艺孔开启的正确与否，对安全生产、设备及加工件的完整不受损坏，有着密切的关联。对热浸镀锌的质量、成本同样有重要的作用。否则精心设计和加工的钢结构件，不仅不能满足热浸镀锌的工艺要求，在质量成本上达不到良好的预计效果，甚至还会发生严重的安全事故。对于钢结构件的封闭空间，尽管镀锌工艺孔开法不同，但开启工艺孔的需求是一致的，所以工艺孔如何开启的一些基本原则是值得探讨的。在这里通过多年的实践接触将不成熟而肤浅的看法与行家交流。一、开启镀锌工艺孔的原因密封的、容器状、管状工件，封闭或局部封闭的钢构件在热镀锌时，有大量的气体产生，由于这些气体的急剧膨胀导致工件变形损毁，甚至工件爆裂导致人身安全。为防止损毁工件，做到安全生产，满足工件镀锌时排气需要，必须开启镀锌工艺孔。1、镀锌时气体膨胀的需要镀件经过镀前的清洁裸露金属表面、浸助镀溶剂工序的处理，表面就会裹着助镀剂膜，浸入440℃左右融化的锌液中（锌熔点419℃），进行热浸镀锌，且镀件要浸入（沉入）锌液中（不能浮在锌液面上），然后经过物理化学反应，离开锌液冷却后形成一层由合金和纯锌组成的镀层。由于封闭或局部封闭的钢结构件，镀前处理时渗入构件的水溶液或内腔的空气在热镀锌时受高温影响汽化或气体膨胀，受此压力易引起构件的爆炸。导致人身安全、设备损坏等严重事故。所以，封闭或局部封闭的钢构件必须开启镀锌工艺孔来保证生产的安全。2、空间内浸入锌液需要锌液的密度（比重）7.14，当封闭或局部封闭的镀件浸入锌液时，犹如船舶在水中不会沉没一样，况且锌液密度大于水，浮力更大，如果镀件不能很快沉入锌液中，镀件表面裹着助镀剂膜被烧焦，失去助镀作用，使镀件发生严重脱漏镀现象（即未镀上锌）。所以封闭或局部封闭的镀件正确开启镀锌工艺孔，既能保证镀锌工艺的需要，又能满足产品的外观质量，防止锌液在工件内部沉积，从而有效降低热镀锌的成本。3、成本需要镀锌成本与工艺孔是息息相关的，由于锌价格高，镀锌的锌耗约占热浸镀锌价格的60%左右，如果工艺孔开启不合理，锌流不尽，可想而知由于积锌造成的成本流失是可观的。镀锌厂曾对某一工件做过成本核算，工艺孔开得好，每件镀件耗锌为10公斤，如果开得不好，每件镀件耗锌18公斤，则每件成品要增加100元左右，对双方而言，都是难能接受的，更主要的是锌资源对人类讲是不能再生的共同资源，不能无谓的任意浪费。开好工艺孔是设计、制作、加工单位共同责任与目标。二、镀锌工艺孔设计热镀锌工艺孔的开启均应在制作前设计好工艺孔的大小、位置，根据设计要求在未装配前开孔，既方便又美观，不易遗漏开孔，亦不会影响结构件的强度。1、满足时间需要开启工艺孔应按一定的科学依据和实践经验相结合，开启工艺孔的目的是让腔内气体溢出，让锌液畅通流进流出并不积锌液，所以开启工艺孔要根据锌液流出量，合理位置、适宜的角度等因素，确保镀锌时间得到控制和锌液的流尽。2、工艺孔的位置工艺孔的正确与否确定了镀层的外观、锌层的结合强度以及镀锌成本等要素。开工艺孔是热浸镀锌中一个重要工序，可又要不能影响构件的设计性能。由于生产单位的钢结构件的结构、大小、形状、复杂程度、型材规格等因素的不同，每件构件有其独特的特性，对工艺孔的开启不可能千篇一律，亦不可能有一个现成的标准，而是必须按具体的钢结构件特定情况来决定。3、工艺孔的大小工艺孔的大小要与封闭的容积成一定比例、容积小孔可小，容积大工艺孔大，要预计从孔流出容积中的锌液时间，在工艺规定的范围内，使锌层外观质量和结合强度质量不影响，一般要求大小应是容积截面积的20%左右，如果对构件性能不影响，尽量开大或多处开启，这对确保镀锌的质量更为有益。应满足浸锌时工件及时下沉的需求，防止因工艺孔太小工件漂浮时间过长导致的助镀剂失效和局部锌层超厚；应满足工件提出熔池后锌液的及时排出，当镀件与锌液反应完全后要尽快倾斜将锌液倒尽抑制合金化进展，这将能获得优质镀层，防止因工艺孔太小导致排锌时间过长导致工件色差和锌液凝固在工件里。孔洞的大小要保证锌液较快浸入流出，不损坏助镀剂膜。此外，工艺孔的位置也很重要，当锌液浸入镀件腔内时，空气要被驱赶尽，不致于造成空气阻滞锌液的进入。确保镀件能镀上锌层且有良好的结合强度。对外观质量要求高的出口产品，工艺孔开启不准确或粗糙，易造成锌液流淌至镀件表面。若工艺孔开启不合适偏小、流锌时间长使锌层表面合金化，此时会产生外观灰色镀层即森德林效应。更有甚者如果流锌时间过长，合金增厚过剧的同时还产生不良的相组织，过厚镀层加上不良相组织，致使镀层的结合强度不理想，艺孔开启偏小，工艺孔还会被冷锌凝固，锌一时进不去造成严重脱镀。三、镀锌工艺孔的开孔规范镀锌工艺孔开启，应根据结构件的类型和构造而采用不同的开孔形式。为了产品的形象，防止当镀锌完毕倾倒锌液时，由于流锌不畅导致锌液剩留及外壁流挂产生，开孔最好采用机械加工。工艺孔应将四周打磨光滑不留毛刺，还应要打磨成倾角，使锌液流出畅通和无流挂。四、镀锌工艺孔的位置镀锌工艺孔的开启位置是涉及气体能否被排尽，锌液进入是否畅通，锌液在内腔能否充满的关键。如果开启位置不妥，形成空气阻滞锌液的充盈而造成漏镀或粘上锌灰等，当锌液流出时未流尽而有积锌。1、孔开在底部和顶端，紧靠端边工艺孔一般开启位置，常规分别开在镀件的底部和顶部，便于驱赶气体和锌液的顺畅流通，但要注意孔位置要紧靠端边，使无空气存在及锌液流出时无积剩。2、对角线开启工艺孔的开启与吊挂方式方式有关连，如果镀件进行斜角吊时，工艺孔要按对角线位置开启较适合。3、内壁开启钢结构件使用材料是管子（圆管、方管）连接的，其工艺孔一般应开在内壁连接处，这样钢构件在镀锌后倒锌时不会形成流挂，影响其外观漂亮。如若开在钢构件外壁，镀锌后倒锌液时会形成锌瘤及流挂。因此，管状制品或空心结构，为了产品的外观不受影响，开启镀锌工艺孔时要充分考虑其隐蔽性。4、基座处理基座的加强筋按长短边设置一定比例的倒角，管法兰设置成环形状。5、顶角开启用槽钢作构件，看上去不是封闭钢结构件，但在操作时，顶角处是死角，会阻滞锌液进入而造成漏镀且又倒不尽锌液，顶角处开个小孔操作时，效果会很好。6、容器、箱体类构件这类构件的进出口位置及空洞大小是设计部门根据工件技术要求已定的，制作时是按设计规定进行，但热浸镀锌时会出现死角，顶部粘上锌灰，底部留剩积锌，甚至漏镀，后期处理整修亦困难，类似这种情况，请设计、制作部门，要充分考虑热浸镀锌的要求。7、重叠工件当工件重叠四面环焊不可避免时，则需要在其中一件工件上加开工艺孔用以镀锌时排出气体。此处的工艺孔的主要功能是排气，疏气孔要求每100平方厘米要有一个6mm直径的孔。8、结构复杂的钢构件结构复杂的构件，开启时要注意上述的一些原则，并要开在侧面较好，一是外观影响小，镀锌作业时亦易操作注意力集中在一边。五、综合考虑钢构件的设计、制作和热浸镀锌加工，是为制造优良产品，但往往在设计、制作过程中事先与热浸镀锌单位的沟通不多，所以会出现前述的一些情况，再弥补也是不够理想，为改变这种情况，对设计部门来说产品符合标准和要求是前提，但亦要考虑制作及镀锌加工工艺要求，所以与后道工序部门加强沟通，了解要求，做好工艺孔设计，从而可省却许多麻烦，保证产品质量。六、制作部门的责任在构件制作过程中，希望对工艺孔处理，要与设计、镀锌单位加强交流，使工艺孔开启为镀锌加工铺平道路达到要求，其中肯定要增加制作工时、难度和麻烦（如：工艺孔开在内壁、型材的开孔、焊接加工要到位等都是要花工时和精力的）。但是，合理的开启镀锌工艺孔，对产品质量无疑是好事。