鍍鋅層質(zhì)量的控制及電鍍鋅生產(chǎn)工藝
鍍鋅是防止鋼絲腐蝕的有效方法之一。鍍鋅一般有兩種方法，一種是電鍍鋅，另一種是熱鍍鋅。熱鍍鋅的缺點是強度損失大。在小規(guī)格鋼絲繩生產(chǎn)過程中，大多選擇電鍍鋅作為制繩鋼絲的原料鍍層加工方式。電鍍鋅的優(yōu)點是鋼絲鍍層厚度均勻、致密，鍍前和鍍后鋼絲力學性能變化較小，也可以根據(jù)要求進行調(diào)整;缺點是如果鋼絲鍍前清洗不干凈，鍍層與鋼絲基體的結合力差，容易出現(xiàn)脫鋅現(xiàn)象。因此，鍍鋅鋼絲鍍鋅層質(zhì)量的控制十分重要。
電鍍鋅生產(chǎn)工藝流程為: 放線→酸洗→水洗→電鍍鋅→冷水洗→熱水洗→烘干→收線。采用硫酸鋅鹽電鍍，硫酸鋅的質(zhì)量濃度為400～600 g/L，電鍍液的 pH值為 2～4。電鍍鋅生產(chǎn)過程中，影響鍍鋅質(zhì)量的關鍵因素是電鍍前鋼絲酸洗的潔凈度和電鍍液質(zhì)量濃度、pH值控制以及單絲電流的大小。酸洗質(zhì)量的好壞直接影響鍍層與基體的結合強度，電鍍液質(zhì)量濃度直接決定離子遷移后溶液中離子的補充速度，消除濃差極化現(xiàn)象。
江蘇法爾勝泓昇集團有限公司對電鍍鋅工藝進行了優(yōu)化，使得鍍鋅層質(zhì)量有了明顯改善。
一、調(diào)整電鍍工藝參數(shù)。(1)嚴格控制鍍液 pH值，研究表明，鍍液 pH值的大小直接影響鋼絲鍍層的質(zhì)量，pH值控制不當，會造成鍍層疏松;當 pH值大于3 時，鋼絲鍍層有細小枝晶產(chǎn)生的毛刺，表面不光滑。(2)嚴格控制電流密度。從微觀形貌來看，電流密度越大，鋅層晶粒沉積越大，相應的鋅層越不致密。反之則離子沉積越致密，鋅層面質(zhì)量越好。在保證表面鋅層致密光亮的情況下，要使單位面積鋅層面質(zhì)量達到 80g / m2，需將工藝參數(shù)優(yōu)化如下: 電流密度為 16～20A / dm2，硫酸鋅溶液質(zhì)量濃度為 500 g/L，pH 值為2.5～3.0。
二、調(diào)整水箱拉拔工藝參數(shù)。(1)嚴格按照多道次小壓縮率拉拔，總壓縮率為 96.48%，減少鋅層的刮削。(2)整套拉絲模材質(zhì)采用鎢鋼模具和聚晶模具組合，拉絲模工作錐的角度為 12°～16°，定徑帶長度為鋼絲直徑的 0.15，以保證鋅層的變形與鋼絲基體基本同步。(3)冷卻循環(huán)系統(tǒng)采用噴淋的方式對拉絲模進行冷卻，及時將拉絲機在高速拉拔中所產(chǎn)生的大量熱量帶走，保證鋼絲的質(zhì)量。(4)控制拉拔過程參數(shù)：收線速度10～12 m/s;收線張力8～10N;定尺長度30km;潤滑劑質(zhì)量分數(shù)3.5～4.5%;潤滑劑 pH值7～8;潤滑劑溫度30～40℃。
經(jīng)過工藝的優(yōu)化，批量生產(chǎn)直徑0.80 mm電鍍鋅鋼絲電鍍鋅鋅層面質(zhì)量全部控制在80～90 g/m2，鋅層面質(zhì)量散差很小;后續(xù)的水箱拉拔制繩鋼絲進行了鋅層檢測，結果表明：平均鋅層面質(zhì)量14.5 g/m2，鋅層損失小于5%，鋼絲抗拉強度為2300～2500 MPa。不僅有效控制了電鍍鋅制繩原料鋼絲的鋅層面質(zhì)量，而且減少了不必要的浪費，降低了生產(chǎn)成本。
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