真空滲鋅爐由爐體、爐膽(真空筒體)、傳動機構、托輪機構、真空系統、電氣控制系統等組成,其中加熱爐由進口日本島電公司PID自動調節儀表驅動調功元件,采用模糊控制技術,控制精度高,操作使用方便。
滲爐——高溫度可達到500℃,裝料后爐膽內在1-2小時內達到設定工藝溫度,爐內溫度均勻性±5℃,其中溫控可按工藝進行設定,在設定時間里自動調整,均勻升到設定溫度。爐膽可配無級變速,工件進出爐操作方便,靈活可靠。
爐膽——爐膽蓋板上配有出氣孔,其中一面加過濾層,即能避免鋅鋁粉等大量流失,又可保證爐內一定的通氣性。爐蓋的固定螺栓耐高溫、耐高壓、強度高,同時拆卸方便,爐蓋配有高溫防變形裝置。膽內配有相應數量的筋,保證強度。
真空滲鋅技術是代替熱浸鋅、電鍍鋅、普通粉末滲鋅對鋼鐵零件、部件進行表面防護的新技術,滲層對大氣、雨水、海水、硫化氫、二氧化硫及一些有機介質(如苯、油)均有良好的耐腐蝕性,因其獨特的性能(良好的防腐性能,表面處理精度高,性價比高),廣泛適用并應用于國民經濟的各個領域。
如:鐵路通橋支座防落梁預埋鋼板、箱梁接觸網支柱預埋件、堅固高強度螺栓、鐵路軌道扣件,予埋螺栓件、電氣化鐵路的接觸件、普通緊固件、非標金具、金屬管道、五金零件、瑪鋼腳手架、道釘、電機車滑輪、錨鏈。電力、通訊線路鐵塔構件、橫擔、電瓷基座、緊固件、線路金具等零件;高速公路護欄、立柱、緊固件、附件及公路標志,特別在柔性安全附件上廣泛應用;跨海大橋等國家重點工程;海洋工程及軍事裝備;建筑水暖器材、結構件;化工、石油、冶金工業中管路、閥門、換熱器等及其零部件;汽車、工程機械中的高強度螺栓、彈簧、銷、鏈輪、軸等零件;礦用液壓支柱等;電廠電纜接頭等零件、附件。
滲件出爐后,可以有如上四種工藝進行選擇,一般①即可滿足用戶的要求;②經過拋丸后,成品件表面更加光潔;③在滲層表面形成封閉層,增加防腐性能;④更適合有后涂覆要求的工件。
1、真空滲鋅是在真空條件下實施的,因此,它削弱或避免了粉滲鋅過程中鋅的氧化 , 同時降低了鋅粉的用量 (只有熱浸鋅的20-30%),大大降低了滲鋅成本,真空滲鋅形成的鋅鐵合金層與鐵的電位差小,腐蝕速率比單純鋅層要小,作為陽極保護層,滲鋅層更具有強的耐腐蝕效果,故同樣的厚度滲鋅層要比電鍍鋅、熱鍍鋅表面純鋅層防腐時間長。
2、熱鍍鋅鍍層與基件為冶金結合,與鋼鐵基件附著力差,鍍層超過80um,鍍鋅件被撞擊時,極易發生鍍層剝落,而滲鋅工藝形成的鋅鐵合金層為擴散型冶金結合,滲層可達100um 以上,且表層硬度高,附著力強,搬運過程中受撞擊也不會出現滲層剝落。滲層后處理效果好,與復合層的結合力強,滲層可不經任何處理直接涂漆、涂塑或包覆高分子材料,涂層結合力比熱浸鋅高3-4級,結合力達到國家標準一級。
3、與熱鍍鋅相比,對緊固件熱鍍鋅有鍍前附加間隙,鍍層厚度難以控制,無論 “ 過規 ” (鍍層過厚)還是 “ 不過規 ” 均易出現降低緊固件作用,公差配合問題始終未得到解決;而真空滲鋅,滲鋅厚度可在 15~100um 范圍內控制,滲層厚度在 30~50um 之間不需附加間隙,徹底解決了緊固件公差配合問題,提高了緊固作用。滲層外觀平整、光滑,克服了熱浸鋅所具有的金屬瘤、毛刺和厚薄不均勻現象,即使被滲件滲后不經任何處理,也非常美觀。
4、熱鍍鋅過程中釋放的鋅蒸氣污染大氣, “ 放炮 ” 飛濺出的高溫鋅液威脅人身安全,而真空滲鋅是在密閉容器中完成,完全消除了鋅蒸氣對大氣的污染,徹底結束了操作人員鋅蒸氣中毒和高溫鋅液灼傷的歷史。
5、滲層厚度50um 耐腐蝕可達20 年以上,滲件除表層外,內層也有一定的防腐能力,故其防腐壽命高于熱鍍鋅。(熱鍍鋅標準規定:鍍件厚度大于或等于5mm 時,鋅層厚度應不低于 86um, 其耐腐蝕壽命為10~15 年),實際上由于包裝托運過程中的碰撞和大氣污染,經過熱鍍鋅的鋼制件使用8年,即需進行刷漆防蝕處理。
6、真空滲鋅和其它金屬元素擴散法相比,處理溫度(360-419℃)低于鋼鐵的相變溫度,避開了鋼鐵的敏感溫度區,不改變基材的金相結構及基材力學性能,不會有熱浸鋅的脆裂效應,實踐證明滲后工件的抗拉強度、屈服強度還會有所提高,避免了高強度鋼、彈簧鋼、合金鋼在熱浸鋅時因退火造成強度和簧性的下降問題,滲鋅表面均勻,滲層具有較高的硬度和耐磨性(硬度高于熱鍍鋅近一倍),且沒有氫脆性,對復雜的部件、無論是螺紋、內壁或凹槽,厚度幾乎相同,對某些不易熱鍍鋅材質(高強度鋼,白口鑄鐵、彈簧鋼)均可采用滲鋅處理。超長全牙螺桿滲鋅后具有變形小,能保證其材料機械性能的特征,而熱鍍鋅則不能達到上述要求。
7、具有極高的高溫抗氧化能力。在600℃表面完好,避免了高溫下螺栓 “ 咬死 ” 而熱鍍鋅若達到600℃表面即全部氧化。
8、由于熱鍍鋅對環境污染嚴重,因而市區無法建廠。而真空滲鋅是在密閉容器中進行,生產安全,勞動條件好。對人體無危害,對環境無污染,避免了熱浸鋅工藝中鋅蒸汽中毒、高溫作業、鋅液飛濺,污染環境等缺點。符合環保部門要求,市區內可以建廠,從而減少了運輸費用。
項目 | 電鍍鋅 | 熱浸鋅 | 滲鋅(多元合金共滲)+封閉 |
防腐 機理 | 利用電解作用在鋼鐵表面沉積一層鋅 | 將工件浸入熔化狀態的鋅液中黏度一層鋅 | 在真空條件下,鋅原子(多元金屬原子)擴散到鋼鐵基體中,形成鋅鐵合金層(鋅、鋁、鎳、稀土金屬等鐵合金層),然后加封閉層,改善外觀并進一步提高抗氧化性能。 |
環保影響 | 有 | 有 | 無 |
耐腐蝕壽命 | 較短<一年 | 一般5-10年 | >25年 |
抗鹽霧試驗 | <100h | >100h | 300-1000h |
氫脆 | 有 | 較少 | 無 |
對材料的機械性能影響 | / | / | 無 |
硬度(HV) | 180-200 | 180-200 | 300-380 |
對零件配合影響 | 較小 | 較大 | 較小 |
耐磨性 | 一般 | 一般 | 好 |
外觀均勻性 | 較好 | 差 | 好 |
抗二氧化硫 | 差 | 差 | 好 |
污染情況及工作條件 | 污染情況嚴重工作條件差 | 污染情況嚴重工作條件差 | 無污染工作條件好,市區可建廠 |
前景 | 國家禁止上馬項目,夕陽產業 | 國家禁止上馬項目,夕陽產業 | 國家推薦上馬項目,前景廣闊 |
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