[发明专利]Q460钢管的热浸镀锌方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢管的热浸镀锌方法，具体涉及Q460钢管的热浸镀锌方法。

背景技术

Q460高强钢以其优良的性能已逐渐成为电力等领域常用材料，生产Q460高强钢工艺复杂，轧制难度大，研究人员为了提高钢材的强度，在原有的化学成分碳、硫、锰、磷、硅的基础上又添加了钒、铌或钛等细化晶粒的元素，并在轧制过程中增加了压下量，同时控制轧制温度，使晶体的表面积增大，进而形成再结晶，达到细化晶粒的目的，晶粒度达到8级，使钢材的力学性能得到了更大的提升。晶粒是钢材的组织或成分，晶粒越细钢材的韧性越好，强度越高，细化的手段是降低轧制温度，另一个是增加压下量。由于扎制过程中增加了压下量，使晶粒表面形成再结晶，使得钢材的致密性较比Q345和420钢高出很多，由于致密性的提高，并且添加了细化晶粒的金属元素，使钢的表面张力改变，在热浸镀锌的情况下降低了锌液对钢的润湿能力。中国专利200710025222，98117644.5，200810303272.3公开了镀锌方法，但现有技术中均未有针对Q460高强钢管镀锌方法的报道，而现有技术的热浸镀锌方法，在Q460钢管表面均会存在直径5mm大小的点状漏镀，Q460钢管表面镀锌层不连续，色泽不均匀，锌层附着性较差，锌层厚度等不符合GB/T2694标准的要求。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种工艺设计合理、操作方便，工作效率高，尤其是能适合Q460高强钢热浸镀锌工艺要求，制备得到Q460高强钢管镀锌层连续完整，色泽均匀，锌层附着性强，锌层厚度均符合GB/T2694标准的要求。

技术方案：为了实现以上目的，本发明采取的技术方案为：

Q460钢管的热浸镀锌方法，其包括以下步骤：

 (1) 酸洗分将Q460钢管用浓度为15~20%盐酸水溶液在15~30℃下浸泡15~60分钟； 

(2)清洗分取步骤(1)酸洗后的Q460钢管放入浓度为2~5%的盐酸水溶液中清洗；经过清洗可使酸洗后的钢管表面洁净无污物和氧化皮等杂质；

(3)助镀剂处理分取步骤(2)清洗后的Q460钢管放入助镀剂中，在55~70℃处理30~60秒，所述的助镀剂是由氯化锌和氯化铵配制成的总质量浓度为25~40%的水溶液，助镀剂水溶液中锌和铵的质量比值为1.2~1.5，助镀剂水溶液的pH值为4~5；

(4)热浸镀锌分取步骤(3)助镀剂处理过的Q460钢管进行热浸镀锌处理，镀锌的锌液中添加有AL、Ni、Bi和Re的合金；

(5)水冷分取步骤(4)热浸镀锌处理后的钢管立即放入温度为25~70度的温水中进行快速冷却。本发明经实验筛选得出热浸镀锌处理后的钢管放置自然冷却会导致纯锌层过度消耗，使合金层变脆，从而降低锌层的附着强度。经本发明优选的25~70度的温水中进行快速冷却后可以避免以上不足，提高镀锌效果。

作为优选方案，以上所述的Q460钢管的热浸镀锌方法，步骤(1)所述的酸洗温度为18~21℃，本发明根据Q460钢管结构特性，经过大量实验筛选不同种类、不同浓度的酸，并筛选不同的酸洗温度和酸洗时间，实验结果表明分浓度为15~20%盐酸的酸洗温度必须达到18~21℃，酸洗液对钢管的润湿能力强，氯化氢能够通过Q460钢管表面氧化铁的锈层缝隙渗透到钢基表面，通过在固液界面不断产生的氢分子，氢分子膨胀使氧化铁剥离和脱落，使钢基充分裸露，为热浸镀锌提供很好的条件，可提高热浸镀锌质量。

作为优选方案，以上所述的Q460钢管的热浸镀锌方法，其特征在于，步骤(3)所述的助镀剂水溶液中添加有0.5%重量百分比的表面润湿剂，添加有表面润湿剂后可提高助镀剂盐膜的涂覆率，使钢管表面能够充分被助镀剂润湿。所述的表面润湿剂可为非离子界面活性剂或两性离子界面活性剂。

酸洗清洗后的Q460钢管在进入锌锅进行热浸镀锌之前，为了避免钢管从水洗槽到锌锅之间一段距离的搬运过程中被氧化，必须进入助镀剂槽中做助镀处理；而Q460钢管的特殊结构，一般现有的助镀剂达不到较好的防氧化效果（检测结果表明氧化率达10%~38%），本发明根据Q460钢管的物理特性，经过大量实验筛选不同的助镀剂组成、助镀剂处理时间，助镀剂水溶液的pH值和助镀剂处理温度，大量实验结果表明当助镀剂由氯化锌和氯化铵配制成的总质量浓度为25~40%的水溶液，且锌和铵的质量比值为1.2~1.5，助镀剂水溶液的pH值为4~5，在55~70℃下处理30~60秒时具有最佳的效果，可以充分有效的防止Q460钢管被空气氧化（检测结果表明氧化率为0%），而又不会影响后续的镀锌质量。