[发明专利]一种钢制紧固件热镀锌用无白烟助镀剂及其应用工艺

说明书

本发明涉及钢制紧固件热镀锌技术领域，具体涉及一种钢制紧固件热镀锌用无白烟助镀剂及其应用工艺。钢制紧固件热镀锌用无白烟助镀剂，包括氯化锌100~200g/L、氯化镁10~40g/L、氯化镍8.0~13g/L、盐酸6.0~12g/L、六甲基四胺2.0~3.5g/L、助镀添加剂2.0~10g/L，其余为水。其应用工艺包括脱脂、水清洗、除锈、二次水清洗、粘助镀剂、干燥、镀锌等步骤。本发明的钢制紧固件热镀锌用无白烟助镀剂不含有遇到熔融的金属锌液产生白烟的氯化铵,可大幅度降低钢制紧固件热浸镀锌时烟尘的产生，使用该助镀剂的热镀锌工艺更加优化，具有生产成本低廉、助镀质量稳定和可批量钢制紧固件热镀锌的生产等优点。

技术领域

本发明涉及钢制紧固件热镀锌技术领域，具体涉及一种钢制紧固件热镀锌用无白烟助镀剂及其应用工艺。

背景技术

热镀锌（Hot-dip galvanizing),是一种普遍用于钢制紧固件的表面防腐蚀方法。它利用金属锌的低熔点能够粘附在高熔点钢铁表面上的特性，而采用的防腐处理方法。本发明所述的钢制紧固件通常为螺杆、螺母，其中也包括各种防盗、防拆卸的异型螺杆、螺母；对钢制紧固件热镀锌的主要目的是用于提高其耐腐蚀性能，广泛应用在通讯电力行业，电力输电线路铁塔等国民经济各个领域。钢制紧固件热镀锌属于批量热镀锌工艺范围，但是其工艺、设备与钢制结构件热镀锌截然不同。在钢制紧固件热镀锌整个工艺流程中，浸粘涂覆助镀溶剂是关键步骤，处于承上启下的重要环节。它不仅可以弥补钢制紧固件盐酸酸洗除锈工序可能存在的不足，还可以“活化”其表面、使锌液更好的“浸润”钢基表面，在浸润的物理、化学反应过程中紧固件表面热镀一层金属锌。

目前国内钢制紧固件热镀锌所使用的助镀剂，因氯化铵价格便宜，采用单一的氯化铵作为助镀剂的占大多数，也有个别企业用氯化铵和氯化锌混合水溶液作助镀剂。作为助镀剂的主要原料氯化铵在与高温锌液接触时迅速分解，释放出氯化氢和氨气，起到活化钢制紧固件表面，同时去除锌液表面氧化物的作用。助镀剂中的氯化锌在钢制紧固件遇到熔融的锌液高温热镀锌时，则主要起防止其表面出现二次氧化的作用，同时能在其熔化时增加锌液对钢制紧固件表面的润湿性，增加金属锌与钢基体的结合力，这种混合溶液的助镀剂获得的镀锌层质量远远高于单一使用氯化铵做助镀剂的镀层质量。

但是单独以氯化铵水溶液或者是以氯化铵、氯化锌混合溶液作为钢制紧固件热镀锌的助镀剂，在使用过程中，附着在钢制紧固件表面上的氯化铵涂覆膜层、氯化铵和氯化锌复合盐膜层在490~520℃热浸镀锌温度下，盐膜中的氯化铵在337.8℃时分解为NH₃和HCl，分解释放出的氨和氯化氢中一部分与锌液表面的氧化锌继续发生如下反应：

2HCl+NH₃ +ZnO = ZnCl₂（NH₃）+ H₂O

而氯化锌（ZnCl₂）的沸点为732℃，在钢制紧固件热镀锌温度下不会分解出HCl，它在溶剂中主要起到对工件表面及锌液的净化等作用。

截止目前，在现有钢制紧固件热镀锌生产中，其助镀剂中都含有氯化铵，没有检索到不用氯化铵作为助镀剂成分进行紧固件热镀锌的文献。同时，无论是否含有氯化铵的助镀剂的配方中，都是应用在钢制结构件的热镀锌生产上而不是钢制紧固件上，而钢制紧固件的外表形状与钢制结构件相比较为复杂，因此，钢制结构件所用助镀剂及其工艺不适用于钢制紧固件热镀锌的生产。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种钢制紧固件热镀锌用无白烟助镀剂及其应用工艺，该助镀剂中不含有遇到熔融的金属锌液产生白烟的氯化铵,可大幅度降低钢制紧固件热浸镀锌时烟尘的产生，使用该助镀剂的热镀锌工艺更加优化，具有生产成本低廉、助镀质量稳定和可批量钢制紧固件热镀锌的生产等优点。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种钢制紧固件热镀锌用无白烟助镀剂，包括以下各组分：