镀锌钢范文精选

【摘要】用正交试验法优选镀锌钢板点焊工艺参数，通过分析各因素对焊点焊强度的影响，可以用较少的试验次数得到不同镀锌钢板点焊的最佳工艺参数。

关键词镀锌钢板正交试验工艺参数

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

1引言

为了提高汽车的耐蚀性及使用寿命，镀锌钢板得到了广泛应用。20世纪70年代，欧美各国开始在车身上采用镀锌钢板，而且在汽车行业的应用比例不断增长。近年来各国焊接工作者就镀锌钢板的焊接工艺规范及电极寿命等问题开展了大量研究。随着镀锌钢板的大量采用，汽车车身薄壁件的焊接质量问题比较突出，由于每辆轿车有3500～5000个焊点，而轿车的生产模式采用大批量自动化生产，因此对镀锌板可焊性恶化带来一系列问题。

2焊接特点

（1）锌的熔点为 419℃，沸点为 907℃，均远远低于铁的熔点 1500℃，因此，焊接过程中，与铜电极接触的镀锌层先于工件被连接部位的钢板而熔化。熔化的锌不但在电极压力的作用下易飞溅出来，而且还会与电极粘连，致使电极表面形成 Cu-Zn 合金层。由于 Cu-Zn 合金电阻率大，易于过热变形，这不但降低了电极寿命，而且改变了 焊接规范，破坏了焊接过程的稳定性和焊接质量，严重时甚至不能形成熔核。

（2）由于锌比较软，同样电极尺寸下，电极与镀锌钢板的接触面积以及镀锌板与镀锌板之间的接触面积均较大， 使工件中的电流密度减小，易于产生未焊透缺陷。

摘要：对镀锌线热镀锌钢板产生漏镀现象的原因进行了详细分析，通过控制关键工艺参数、控制无氧化段的氧化、还原炉和喷冷段的露点等措施，有效控制了热镀锌钢板漏镀缺陷，使钢板漏镀率从1. 3%降低到0. 3%。

关键词：热镀锌 前处理 漏镀

热镀锌是应用最广的金属防锈方法，而镀锌板则被广泛应用于工业、民用等各个领域。国内普遍采用的热镀锌工艺有美钢联法和改良森吉米尔法。在改良森吉米尔法中，因为有无氧化明火加热段，燃烧系统比较复杂，容易产生热镀锌钢板漏镀现象。为杜绝此类缺陷，对产生漏镀现象的原因进行分析，并制定出具体控制措施。

1、镀锌工艺简介

1. 1 热镀锌线主要工艺流程

镀锌线主要工艺流程如下： 开卷—矫直—剪切—焊接—入套—连续退火炉—锌锅—气刀—冷却塔—水淬—光整—拉矫—钝化—出套—涂油—剪切—卷取—打包等。

1. 2 连续退火炉设备组成及工艺

镀锌线的连续退火炉由预热通道、预加热段（无氧化加热）、辐射管加热段、缓冷段、快速喷射冷却段组成。

铁素体＋马氏体复合组织使得双相钢具有低屈强比、高初始加工硬化指数和高的均匀伸长率等特征，因而被广泛用于汽车结构件、防撞件和加强件。以冷轧无镀层供货的双相钢，其双相组织是在冷轧后的连续退火过程中形成。钢带首先被加热到铁素体＋奥氏体两相区，在后续的快速冷却中使奥氏体直接转变为马氏体。随着汽车防腐性能要求的提高，热浸镀锌双相钢得到大量应用。采用热镀锌工艺生产双相钢，两相区奥氏体化后的快速冷却是为避免奥氏体分解为珠光体，带钢以铁素体＋亚稳定奥氏体状态进入约460℃的锌锅完成镀锌，并在镀后终冷过程中完成马氏体相变，该过程中获得足够数量的淬硬马氏体是保证镀锌双相钢力学性能的关键。本研究基于首钢冷轧薄板公司1号CGL生产线配置，通过热模拟试验，探讨几个关键的退火工艺参数对热镀锌590MPa级双相钢力学性能的影响。

1试验材料及方法

热镀锌双相钢成分体系与连续退火双相钢不同，本研究试验材料的成分考虑了3个主要因素：1）为保证镀锌质量，钢中不添加硅元素。硅元素缺失必须调整其他合金成分以保证强度和奥氏体稳定性。2）考虑到热镀锌工艺后续快冷不是直接冷却到马氏体转变温度以下，而是在中温区进行了保温镀锌，因而需要在成分中添加稳定奥氏体的元素。3）镀锌后的冷却强度较弱，形成的马氏体容易发生自回火，因而淬硬性不足导致强度不足，因此必须调整合金元素及含量以弥补强度。本研究试验材料取自首钢工业生产的1．8mm厚HC590DPD＋Z冷轧硬板，其化学成分如表1所示（质量分数，下同），采用Mn、Mo稳定奥氏体并添加铬弥补强度。热模拟试验采用Multipas多功能连续退火模拟器。为了更好地模拟实际生产线退火周期，本试验针对带钢运行速度和各工作段长度进行退火曲线设计。热镀锌工艺冷却段构成比较复杂，并且冷却段直接影响奥氏体向马氏体的转变量和马氏体的淬硬性，因此本研究模拟了缓冷、快冷、均衡、炉鼻、锌锅、气刀、移动冷却、上行冷却、下行冷却及水淬等工艺环节（如图1所示），确保模拟退火与实际生产的高度仿真。本研究重点分析带速、加热温度、快冷终止温度对HC590DPD＋Z力学性能的影响。带速决定带钢在各工作段停留的时间，最终影响加热速度、保温时间及冷却速度；加热温度决定带钢的奥氏体化程度；快冷终止温度决定亚稳奥氏体在镀锌前的稳定性。工艺参数设定需要考虑生产实际执行难度。对于厚1．8mm的高强钢，1号CGL生产线容易实现的主要参数控制如表2中的基准参数所示。在此基础上，每个试验在其他基准参数不变的情况下，单独调整带速、加热温度、快冷终止温度，研究试验钢的性能变化规律。采用50mm标距的力学拉伸试样进行性能测定，研究考察的工艺参数对ReL、Rm、A50、n10－Ag及屈强比的影响。其中屈服强度ReL为未经平整获得的数据。

2试验结果及分析

2．1带速对试验钢性能的影响图2给出了带速对试验钢力学性能的影响曲线。在其他基准参数不变的情况下，带速提高，屈服强度和屈强比略有降低，抗拉强度与加工硬化指数增加。带速低于90m／min，抗拉强度达不到内控标准。带速为50m／min时，应力－应变曲线出现少量屈服平台且加工硬化指数低于内控标准。试验钢的伸长率因强度增加略有降低，但都远远高于内控标准。在对试验结果进行分析前，首先对双相钢组织结构与力学性能的基本关系做简要介绍。连续退火快速冷却前，带钢形成适当比例的铁素体＋奥氏体组织，镀锌后的冷却使得奥氏体转变为马氏体。因奥氏体向马氏体的转变存在体积膨胀，导致马氏体岛周边的铁素体发生塑性变形并形成大量未被钉扎的可动位错，这是双相钢具有低屈服强度和连续屈服的主要原因，这一结论已被多数研究一致确认［1－3］。双相钢发生屈服后的硬化过程是可动位错在铁素体－马氏体相界面塞积并向马氏体传递应变的结果。基于以上原理，足够数量的马氏体产生足够数量的可动位错是双相钢连续屈服和低屈服的必要条件，而淬硬马氏体是双相钢高硬化指数的必要条件。在以上原理的支持下，可知带速降低，试验钢的屈服强度增加、抗拉强度减小是马氏体数量不足的表现。带速降低，硬化指数下降是马氏体淬硬性不足的表现。考虑到镀锌工艺的特点，表3对带速引起的相关工艺参数展开分析。3种带速情况下，加热速度分别为1、2、3℃／s，虽然该数值有所增加，但是都停留在一个缓慢加热的水平。按照对双相钢加热初期的研究表明，加热速度低于5℃／s对带钢的再结晶与奥氏体化进程影响不大［4］。3种带速下，保温时间变化较大。按照双相钢两相区奥氏体化试验的研究，大于100s的保温，奥氏体的相界面迁移基本停止，因此奥氏体量接近两相区温度下的平衡状态［5］。可以认为带速对奥氏体化过程影响不大。按照连续冷却转变的原理，3种带速下的缓冷与快冷速度变化对带钢的相变有重要影响。带速降低导致缓冷速度减小，奥氏体因分解为铁素体使得快冷前的奥氏体量减少。快冷速度减小，使得奥氏体在中温区（500～650℃）发生珠光体转变或贝氏体转变，因此影响最终的组织构成和含量。快冷结束到锌锅之间有均衡段与炉鼻，是镀锌前温度稳定的主要措施。带速降低，带钢在该工作段的停留时间增加，亚稳定奥氏体分解为贝氏体的数量增加。镀锌后的移动塔冷却，发生奥氏体向马氏体转变。带速降低，移动塔冷却速度降低，马氏体转化后的淬硬性降低，并且在高温发生回火的几率增加。综上所述，镀锌带速降低，可能导致的马氏体的体积分数和淬火硬度降低是试制钢抗拉强度和硬化指数降低的原因。试验结果表明，在其他实际工艺条件可以保证的情况下，提高带速对双相钢的性能保证是有利的，但是因高强钢焊缝风险、加热效率等原因，带速一般小于130m／min。

2．2加热温度对试验钢性能的影响加热温度对试验钢性能的影响如图3所示。加热温度增加，试验钢的屈服、抗拉强度及屈强比都增加，特别是从800到830℃，强度增加更加明显。随之相关的伸长率和加工硬化指数降低。当加热温度达到830℃，试验钢的加工硬化指数低于内控标准。加热温度是双相钢热镀锌生产的关键而易于操控的参数。加热温度增加使得两相区奥氏体化程度增加，是导致双相钢性能明显变化的直接原因。马氏体量增加并逐渐成为主导相，双相钢的屈服强度也会随之增加。又因马氏体量增加导致马氏体合金含量的减小，使得马氏体软化是双相钢加工硬化降低的可能原因。按照试验结果，试验钢在800℃加热是相对合理的温度。

2．3快冷终止温度对试验钢性能的影响快冷出口温度在工业参数控制中的重要意义是确保带钢进锌锅前具有稳定的温度。镀锌线均衡段通过电辅加热将带钢出快冷后的温度稳定到入锌锅温度。电辅助加热能力比较弱，仅起到稳定作用，因此不能确保温度的及时回升，所以快冷出口温度一般不会低于450℃。实际操作过程中，快冷出口温度经常出现偏高的现象。图4给出快冷出口温度对试验钢性能的影响。可以看出，快冷终止温度增加，试验钢的抗拉强度、加工硬化指数减小，屈服强度、屈强比和伸长率增加。快冷出口温度达到490℃，试验钢的抗拉强度为标准下限并出现屈服平台，硬化指数低于内控标准。快冷出口温度增加，带钢在均衡段温度逐渐过渡到镀锌温度，带钢发生贝氏体转变的程度增加，所以导致抗拉强度降低，屈服强度增加，硬化指数降低的现象。试验结果表明，在均衡段电辅加热能力范围内，应该确保低的快冷终止温度。

3结论

摘要：锌烧损是镀锌钢板激光焊接过程中的关键问题之一.本文通过测量焊后上下层锌烧损宽度、中间层锌的相对含量及腐蚀前后增重比，实验研究了激光搭接焊接工艺参数与焊接过程中光致等离子体谱线信息与锌烧损的相关性.研究结果表明：锌烧损的主要影响工艺因素主次顺序为焊接速度、激光功率、辅助气体流量和离焦量；锌的烧损量随着锌谱线Zn I 328.2 nm和Zn I 330.3 nm的平均强度的增大而增大；气孔因镀层锌的蒸发而产生，直径越大，局域锌元素含量越高.锌谱线强度可用于在线监测镀锌钢激光焊接时气孔的产生及锌烧损量的动态变化.

关键词：激光焊接；锌烧损；镀锌钢；等离子体；气孔

中图分类号：TG17 文献标识码：A

镀锌钢板以其极高的强度和优良的耐腐蚀性能大量应用于汽车制造行业.激光焊接具有焊缝窄而平滑、强度高、成形性好和焊件变形小等特点[1-3]，因此镀锌钢激光焊接成为现代汽车制造的关键技术.激光焊接的高能量密度会引起镀层锌的大量烧损而降低接头的耐腐蚀性能.同时，锌的剧烈蒸发还将引起气孔、飞溅和塌陷等焊接缺陷[4-5].因此，激光焊接工艺参数对锌烧损影响的研究及焊接过程锌烧损的实时监测问题尤为重要.等离子作为激光深熔焊接中存在的物理现象，与锌烧损等焊接问题存在重要关联.本文探究了镀锌钢激光焊接时的锌谱线Zn I 328.2 nm及Zn I 330.3 nm与锌烧损的关系，为锌烧损的实时监测提供理论依据.

1实验条件

1.1实验材料

实验材料为宝钢生产的高强度冷轧热镀锌双相钢板B340/590DPD+Z，材料化学成分的质量分数见表1，其抗拉强度σb≥590 MPa ，屈服强度σs≥340 MPa.该材料具有良好的冲压性能，因为镀锌，防腐性能优越，可用于车身各种结构件、加强件和防撞件等.实验试件尺寸为100 mm×30 mm×1.2 mm的平板件.实验中自制的简易焊接夹具夹紧试件，为了尽可能避免油污影响焊接质量，焊前用丙酮清洗焊接部位，去除油污.

1.2实验装置及设备

摘要：文章从镀锌钢管的产生着手，介绍了镀锌钢管的镀锌原理、分类与性能特点。由于具有较强的防腐性能，镀锌钢管在建筑、工业及管道输送等方面已得到广泛应用，并取得了较好的发展前景。

关键词：镀锌钢管 热镀锌 冷镀锌

钢铁在空气、水或土壤中极易生锈、腐蚀。近些年来，国内的钢铁生产行业每年都有10%的钢材被腐蚀，钢铁生产企业每年都因此蒙受一部分经济损失。为了在不影响钢材外观质量的前提下提高钢材的防腐性能，业界纷纷尝试在钢材表面镀锌来防止钢材表面生锈及组织破坏等现象。

1 镀锌原理

锌在空气干燥的空间内存放，能够保持其性能的稳定性。假若空气湿度较大，锌表面就会产生一种致密的碱式碳酸锌薄膜，能够阻断空气与内部接触。在特定环境中，镀锌层破坏使钢基，钢基体与锌反应形成特殊的微电池，成为阴极的钢基体同样受到保护。

2 镀锌钢管的分类

镀锌钢管分为热镀锌钢管和冷镀锌钢管两种，热镀锌钢管锌层厚，具有镀层均匀，附着力强，使用寿命长等优点。冷镀锌（电镀）成本低，其本身的耐腐蚀性比热镀锌钢管相差很多。由于热镀锌钢管的耐腐蚀性比较强，因此，冷镀锌钢管用量在逐渐减少，热镀锌钢管的使用占主导地位，下面是两种镀锌钢管的详细介绍。

2.1 热镀锌管

[摘 要]首钢京唐CGL1、CGL2投产之后，随着生产规格极限化，对于薄规格产品，带钢表面出现大量锌流纹缺陷，严重影响了带钢的表面质量和导致了协议品的产生。结合首钢京唐镀锌投产以来的生产实践，对热镀锌板锌锌流纹陷形成进行了分析，重点探讨锌流纹缺陷产生的原因，提出控制措施，消除缺陷的产生，提高镀锌板表面质量。

[关键词]热镀锌 锌流纹 缺陷

中图分类号：TU714 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）13-0003-02

一、前言

对于无铅锌锅，在生产薄规格产品（尤其h≤0.5mm时），带钢表面会形成类似于波纹的缺陷，如图一所示。如果形成的锌流纹较轻，则可以通过光整机来消除，如果形成的缺陷较为严重，则过光整后依然会有手感存在。

二、锌流纹的形成

带钢出锌锅时会带出大量的锌液。在气刀之前，锌液是液态的，并且由于重力的作用会自上向下流动。由于气刀喷吹出来的气体回流，在镀层到达气刀主气流之前，会对锌液起到冷却作用。带钢到达气刀主气流之前，由于锌液自重而引起的流动以及气体回流的冷却作用，而把锌液流动形成的浪形冷却（冷却到419℃）凝固，形成锌流纹。

三、锌流纹的影响因素

摘 要：本文根据成因不同对冷轧钢带热镀锌时产生的锌渣缺陷进行了分类，并分析了各类锌渣的形貌、形成机理及酸洗后基板的形貌，最后提出了消防措施。

关键词：连续热镀锌；锌渣；冷轧钢带

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.019

1 概述

连续热镀锌是目前主要的钢带热镀锌工艺之一。利用该工艺生产冷轧钢带时，钢带一般先进行清洗、退火，然后经炉鼻入锌锅浸镀，最后利用气刀精确控制锌层厚度。在浸镀环节产生的锌渣缺陷是热镀锌主要缺陷之一，其成因复杂，整改效果差，一直困扰着热镀锌生产者。如能对其进行准确分类，明确各类锌渣缺陷的形貌、形成机理及产生工序，就能做到有的放矢及时，有效控制减少缺陷量。

2 锌渣缺陷的分类及形成机理

2.1 基板氧化物型

此类缺陷指镀锌基板在热轧时板面存在较大氧化物，酸轧时氧化物溶解板面出现腐蚀性凹坑，浸镀时因板面凹坑产生的锌突起。基板氧化物型锌渣缺陷表面光滑，与正常部位锌层的颜色相近，表面无锌花，拉矫后锌渣缺陷边缘圆滑。因这类锌渣缺陷一般突起高度较小，拉矫时缺陷部位基板变形不大，拉矫后钢带另一面的缺陷对应处无明显突起。如用盐酸清洗，锌渣快速溶解，缺陷部位钢基出现明显的腐蚀性凹坑（非压入型）。

【摘要】以浦项在广东顺德建立的连续镀锌线为例，详细介绍了带钢重卷线的主体设备以及相关设备参数，并对其工艺做出简要说明。

【关键词】连续镀锌线重卷线带钢

浦项制铁于2010年7月在广东顺德投建广东浦项钢板厂连续镀锌线项目，在设计时经多方综合考虑后，在连续镀锌线旁增加一条重卷生产线POSCO-Guangdong Recoiling Line以下简称RCL。

RCL的主要任务是以连续镀锌线生产出来的钢卷作为原料，将来料整齐卷取并分成成品要求的卷重，然后经过包装线打包后发到成品钢卷仓库进行储存。其主要设备包括开卷取机、穿带台、横剪、纵剪、夹送辊、转向辊、皮带张力机以及对中装置等主要设备。

一、开卷机的主要结构及特点

开卷机位于RCL的入口，主要用来打开钢卷，外部设有支撑主轴用的外支撑设备，主轴结构为一个旋转液压缸带动可涨缩的四块扇形板，外支撑采用液压驱动，液压缸支撑。

开卷机带有一套压辊装置，辊子表面为增大摩擦力需表面衬胶，衬胶材料为聚氨酯，厚度为15mm。开卷机另外附带一套开卷刀装置，当钢卷上卷到开卷机后，开卷刀在液压缸的驱动下升起，将钢带表面的包装带打开，当包装带打开后，以开卷刀作为导板台将钢带导入进加送辊，当夹送辊夹住钢带开始送板时，开卷刀降下回到原位。

二、纵剪以及横剪的主要作用

国内外热镀锌技术状况与发展预测分析

目前国外带钢连续热镀生产线有600余条，生产能力超过1.2亿吨，近年来其开工率只有60%。国内宽带钢连续热镀生产线已经发到450条，年生产能力可达到7500多万吨，已经完全由卖方市场转化为买方市场。总体来看其生产技术状况可分为三个层次：初级层次为建材板机组；中级层次为家电板机组；高级层次为轿车板机组。其发展趋势为：

1.向大型化发展

吹气法带钢连续热镀机组的特点是，速度越高表面质量越好；速度越高生产成本越低。所以目前国际上速度180米/分到200米/分，年产量30-80万吨大型机组逐步淘汰了速度50米/分到120米/分，年产量10-15万吨的小型作业线。

1.1.向专业化发展

早期运行的作业线多为厚度跨度大、宽度跨度大、一机多品种的机组，这种类型的机组不利于提高质量降低成本，不是经济型机组，没有市场竞争力。目前一家公司总是建设多条机组进行宽度分工、厚度分工、品种分工，对热镀产品的广泛应用起到促进作用。

1.2.向节能降耗发展

随着市场竞争的加剧，生产成本已成为技术发展关注的焦点。而热镀成本中能耗占20%，锌耗占70%，所以当前在退火炉热能综合利用降低能耗、强化脱脂除铁降低锌耗上都有新的发展。

马钢2050mm热镀锌机组于2008年投入生产，机组设计年产量45万吨。产品厚度范围为0.4mm—2.5mm；宽度范围为900mm—2000mm。产品镀层类型分纯锌和锌-铁合金两种，后处理方式分涂油、六价铬钝化和无铬钝化。产品级别有CQ、DQ、DDQ、EDDQ、HSS-CQ、HSS-DQ、HSS-DDQ、BH、DP、TRIP等。产品用途主要为建筑、家电板、汽车板等。

镀锌机组的生产工艺流程：步进梁运输钢卷钢卷小车上料开卷机开卷切头尾焊接入套电解清洗退火镀锌锌层厚度控制（合金化）中间活套光整拉矫钝化热风干燥出套（切边）涂油切分/取样卷取步进梁运输打捆和称重成品库。

由于镀锌机组具有工艺复杂、设备多、产品规格跨度大以及家电板和汽车板表面质量要求高等特点，生产计划编制的好坏，直接影响了产品质量的好坏。随着汽车板需求的增加和用户要求的提高，高强钢的生产量也在大幅增加，这就使生产组织的难度进一步加大，因此，对镀锌生产计划的编制有很高的要求。

一、镀锌机组的工艺特征

带钢通过焊机焊接在生产线上连续运行，为了防止带钢在运行过程中出现开焊、跑偏等现象，这关系前后带钢的钢种，规格衔接的规则；

带钢要在退火炉内经历加热和冷却的过程，为了防止带钢在炉内瓢曲，这关系到不同钢种，不同退火温度的带钢连接的规则；

带钢在锌锅内镀锌后通过气刀的控制来调整带钢表面锌层的厚度，为了提高锌层控制的合格率，这要求带钢镀层厚度的连接必须遵循一定的规则；

对于带钢表面不同的钝化处理方式，生产计划的编排直接关系到钝化方式的切换所带来的生产成本的高低；