高速公路护栏热镀55AlZn的质量控制及耐蚀性能.pdf

高速公路护栏热镀55Al—Zn的质量控制及耐蚀性能 魏云鹤1，于萍1，郭晓玉2，王镇1，主沉浮1，刘秀玉1，张长桥1 [摘要]采用电解活化助镀剂法生产了钢基表面热镀55Al—zn合金镀层的高速公路护栏。对生产工艺中电 解活化电流控制、合金成分控制与维护、表面均匀性及色泽控制等工艺参数进行了研究，并模拟各类大气环境，采用加 速腐蚀试验方法研究了该镀层的腐蚀性能。结果表明，控制电解活化电流密度为5—15A／dm。，活化时间为2IIlin，合金 镀液中铝质量分数控制在53％～57％，硅质量分数大于O．6％，热镀后的护栏出炉时采用强制风冷，冷却速度大于 13℃／s。可以生产出镀层附着力强、表面均匀的高速公路护栏。与传统热镀锌层相比，耐腐蚀性能提高了4．5～8．0倍。 [关键词] 热浸镀；高速公路护栏；55Al-zn合金镀层；金属腐蚀 [中图分类号】TGl74[文献标识码]B [文章编号] 100l_1560(2004)0卜0053一02 0前言 剂，其分解温度与热镀55％A1．zn合金熔液匹配。为保证 Galvalume镀层又称55A1．zn合金镀层，具有纯锌与钝 铝镀层的优点，其耐腐蚀性能比传统热镀锌层提高3倍以 其在入口处有足够的分解时间和强度，必须使护栏表面携 上¨q]，并具有优良的抗高温氧化性，作为金属防大气腐蚀 带足够的剂量。 的主要方法之一，它在电力、建筑、铁路及军工等领域得到 电解活化作用是必备的辅助手段。护栏首先经过电解 了广泛应用。 工艺，电解过程以护栏本身为阴极，电解电流通过时，产生 电镀锌过程：zn“+2e=zn。 电解活化助镀剂法热镀55％舭一zn合金工艺¨1，具有 工艺范围广、便于维护、操作方便、价格低廉、工艺稳定、助 电镀锌层后，进行活化助镀，由于锌比锡活泼，故电镀锌 层中的部分锌可置换助镀剂中的锡：sn“+zn=zn“+sn。 镀剂无毒害作用等优点，针对国外森杰米尔气体还原法不 置换出的锡呈海绵状，它可饱蘸助镀剂，使护栏表面能 能敞口生产的特点，为工艺上只能敞口生产的结构件生产 携带足够的助镀剂，以保证助镀剂的分解时间和分解强度， 领域提供了一种可行的方法，实现了高速公路护栏等大型 同时未发生置换反应的剩余电镀锌层还可防止热镀前的生 结构件热镀55A1．zn合金镀层的工业化生产。 产环境对洁净护栏表面的氧化。 在实际生产过程中，如果工艺参数选择不当，将导致护 电解电流的密度大小，将直接影响所蘸取的助镀剂量 栏出现漏镀或虚镀、镀层厚度分布不均匀、镀层表面装饰性 的大小。量大则分解不完全，带人合金熔炉中污染镀液；量 差等问题，严重影响镀层表观质量及耐腐蚀寿命。为此，对 小则助镀效果差，使镀层与护栏基体表面附着力降低，严重 高速公路护栏钢基表面电解活化助镀剂法热镀55A1一zn合 时整个护栏无镀层。通过多次工业试验，根据工件大小，最 金镀层工艺中电解活化电流密度、合金成分控制与维护、表 后确定电解电流密度以5—15A／dm2、活化时间2min为 观色泽与均匀性等工艺参数与镀层表面质量的关系等进行 宜。 了研究，同时针对不同大气腐蚀环境状况，利用相应的加速 腐蚀方法对镀层的耐腐蚀性能进行了探讨。由此得出了最 1．2