[发明专利]一种长时效、可重复使用的热浸镀锌铝镁合金助镀剂

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁材料表面镀覆工艺技术领域，特别涉及一种长时效、可重复使用的热浸镀锌铝镁合金的助镀剂。

背景技术

传统钢铁材料基体采用热浸镀锌防护技术。采用热浸镀锌铝镁合金镀层比纯锌镀层拥有更优异的耐蚀性能，成为国内外研究的热点。在钢铁材料基体热浸镀锌铝镁合金过程中，助镀剂的作用是清除钢铁材料基体酸洗后残留表面的铁盐等杂质，在钢铁材料基体表面沉积形成一层盐膜，将钢铁材料基体表面与空气隔绝，防止钢铁材料基体氧化；在热浸镀锌合金时能快速分解，对钢铁材料基体表面起增强表面活性的作用，提高热浸镀质量。传统的热浸镀锌助镀剂采用氯化铵或氯化锌铵，浸镀时产生大量的烟雾，而且由于Al元素的加入，会与助镀剂反应生成AlCl₃，使镀层不均匀并形成漏镀等缺陷；Mg元素含量超过0.05％时，镀层会出现脱落，镀层与钢基体间结合度差，当Mg含量超过0.5％时，镀层表面粗糙。

中国专利公开号为CN 103074559A公布了一种防止钢铁材料基体热镀锌漏镀的助镀剂配方。该助镀剂包括氯化锌50～60wt％，氯化铝40～50wt％。采用该型助镀剂，不含氯化铵，不会产生常规热镀锌时生成烟雾的问题，热镀锌钢铁材料基体表面镀层光滑、无微孔，致密等特点，但是该助镀剂只针对钢铁材料基体热浸镀锌-5％铝工艺，耐蚀性能较差，使用寿命短。虽然热浸镀过程中烟雾污染问题得到解决，但是适用热浸镀锌铝合金成分范围有限，且无法适长效、可重复使用的热浸镀锌铝镁合金工艺。

中国专利公开号为CN 103510031A公布了一种用于钢丝热浸镀锌铝镁合金的助镀剂。该发明的助镀剂的组成为：ZnCl₂ 35％-45％；NaF₂％-10％；CeCl₂ 0.5-3.5％；SnCl₂4.5％-8.5％；H₂O₂ 0.5-2％；表面活性剂0.1％-0.5％，余量为水；所述表面活性剂为脂肪醇醚硫酸钠和/或十二烷基磺酸钠。镀层与钢丝各自保持原有的性能，拥有99.9％以上冶金结合界面，镀层结构致密、无漏镀，能够形成耐蚀性能优异的锌铝镁三元共晶。但是该助镀剂至针对“锌铝镁合金液中的Al含量高达10％、Mg的含量高达3％”的情况下使用，且其腐蚀性能相对较差，不适用在重腐蚀环境下的使用，尤其是在强电场、雷击等电磁场环境中，电磁效应会加剧镀层的腐蚀。

目前国内有针对钢构件热浸镀锌铝镁合金镀层的助镀剂，但是，该助镀剂是针对钢构件热浸镀锌铝镁合金使用的。中国专利公开号为CA103031505公开了一种热浸镀锌铝镁合金镀层的助镀剂，其组分为:20-40％ZnCl₂、0.1-1％NaF、0.1-5％CeCl₂、0.1-1％SnCl₂、5-10％H₂O₂、0.5-5％表面活性剂0.1％-0.5％，余量为水；所述复合表面活性剂为N-羟乙基全氟辛基磺酰胺、烷基酚聚氧乙烯醚和全氟辛基磺酰胺季碘中的混合物。该助镀剂是针对钢构件热浸镀锌铝镁合金使用的。钢铁材料基体热浸镀与钢铁构件基体热浸镀相比，二者并不完全相同，对助镀剂的要求不同。具体分析如下：1：钢构件进入镀液的速度不快，对助镀反应速度要求不高；而钢铁材料基体一般速度比较快，需要助镀剂接触到合金液就要快速反应，才能有效地使合金液与基体之间有效反应，形成稳定的合金镀层；2：钢构件与钢铁材料基体之间比表面不同，因此对助镀剂比表面反应速率要求存在差异；3：热浸镀过程中基体与合金液之间产生的浮渣对助镀影响十分明显，但钢构件基体与合金液产生的浮渣和钢铁材料基体与合金液产生的浮渣不同，助镀剂的作用存在明显差别。因此钢构件热浸镀锌铝镁合金的助镀剂不能满足钢铁材料基体热浸镀锌铝镁合金所用助镀剂的要求，需要研发新型针对性的助镀剂成分及工艺。

发明内容

为了解决现有技术中钢铁材料基体热浸镀锌铝镁合金助镀存在的漏镀、镀层与钢铁材料基体间结合强度差、助镀剂效能时间短、不能重复使用等不足与问题，本发明提供了一种助镀效果优异、环保、合金镀层成分范围广、使用时效长、钢铁材料基体与镀层结合度高、镀层光洁度好、可进行工业化推广生产的长时效、可重复使用的环保无铵助镀剂。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种长效、可重复使用的热浸镀锌铝镁合金助镀剂，是由以下重量百分数的各原料组成：