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怎样保护热镀锌钢格板的镀锌层

点击量:发表时间:2018-02-10
怎样保护热镀锌钢(Galvanized steel)格板的镀锌层

热镀锌钢格板作为一种新型材料,应用越来越广泛。镀锌成为钢格板重要的防腐方法,不仅因为锌可在钢铁表面形成致密的保护层,还因为锌具有阴极保护效果。当镀锌层破损,它仍能通过阴极保护作用来防止(fáng zhǐ)铁质母材腐蚀,这种保护效果可延伸到1~2mm无保护层的区域,因此镀锌可以有效地保护到板材的切口和冷加工造成的微裂纹(crack)以及近焊缝的锌烧损区,防止从这里开始生锈。
       镀锌钢格板运到现场由于安装的需要,有时需要二次焊接,由于锌层的存在给镀锌钢格板的焊接带来了一定困难,锌的熔点约为420℃,挥发温度为908℃,这不利于焊接,当电弧刚一引燃就挥发了。锌的挥发和氧化会导致气孔、未熔合及裂纹,甚至影响电弧稳定性,其中焊接裂纹、气孔和夹渣是最主要的问题。
原因分析(Analyse)及措施
   (1)裂纹  在焊接过程(guò chéng)中,熔化(定义:物质由固态变成液态的变化过程)的锌(Zinc)浮在熔池的表面或位于焊缝根部。铝合金格栅板是用扁钢按照一定的间距和横杆进行交叉排列,并且焊接成中间带有方形格子的一种钢铁制品 。 由于锌的熔点远远低于铁,熔池中的铁首先结晶,液态锌会沿着钢的晶界渗入其中,导致(使产生,促成)晶间结合变弱。而且锌与铁之间易形成金属间脆性化合物Fe3Zn10和FeZn10,进一步降低了焊缝金属的塑性。因此在焊接残余应力的作用下易沿晶界裂开,形成裂纹。  
     1) 影响裂纹敏感性的因素  
     
  ① 锌层的厚度  镀锌钢格板的锌层较薄,裂纹敏感性小,而热镀锌钢格板的锌层较厚,裂纹敏感性较大。冷镀锌钢格板格价格组成由以下几个部分组成:原材料价格+人工费用+物流成本。组成原材料价格的又可以分为:表面镀锌价格+黑片原料价格。  
     
  ② 钢格板工件厚度  厚度越大,焊接拘束应力越大,裂纹(crack)敏感性越大。
     
  ③ 焊缝间隙(Clearance)  间隙越大,裂纹敏感(感觉敏锐)性越大。踏步钢格板是钢格板产品中的一个分支产品,踏步板也称为楼梯踏步板、钢梯板、钢梯等是钢格板用于钢结构平台的一种, 楼梯踏步板是钢结构工业平台中上下的必备产品。  
     
  ④ 焊接方法  用手工电弧焊(Arc Welding)焊接时裂纹(crack)敏感性小,而用CO2气体保护焊焊接时裂纹敏感性大一些。  
     2) 防止裂纹的方法  
  ① 在镀锌钢格板(Steel Grating)焊合时,先用氧乙炔或喷砂等方法去除钢格板附近的镀锌层,同时控制间隙不宜过大,一般1.5mm左右。  
  ② 选用含Si量低的焊接材料(Material)。气体保护焊时应采用含Si量低的焊丝,手工焊时采用钛型、钛钙(Ca)型焊条。
   (2)气孔  
       镀锌钢格板附近的锌层在电弧热的作用下产生氧(Oxygen)化(形成ZnO)及蒸发(evaporation),并挥发出白色烟尘和蒸气,因此极易在焊缝中引起气孔。镀锌钢格板具有通风透光、防滑,承载力强,美观耐用,易于清扫,安装简便等优点。焊接电流越大,锌的蒸发越严重,气孔敏感性越大。用钛(Ti)型、钛钙(Ca)型焊条焊接时,在中等电流范围(fàn wéi)内不易产生气孔。而用纤维素型和低氢型焊条焊接时,小电流和大电流下均易产生气孔。另外焊条角度应尽量控制在30°~70°范围内。
 
  (3)锌的蒸发及烟尘  
       用电弧焊(Arc Welding)焊接镀锌(galvanization)钢钢格板时,熔池附近的锌层在电弧热的作用下氧化成ZnO并蒸发,形成很大的烟尘。这种烟尘中主要成分为ZnO,对工人的呼吸器官具有很大的刺激作用,因此,焊接时必须采取良好的通风(ventilation)措施。在同样焊接规范下,用氧化钛型焊条焊接时所产生的烟尘量较低,而低氢型焊条焊接时产生的烟尘量较大。
 
  (4)氧化物夹渣 
       焊接电流较小时,加热过程中形成的ZnO不易逸出,易造成ZnO夹渣。冷镀锌钢格板理论重量根据扁钢的高度、厚度、网孔、算出来的,理论重量都会比实际重量轻。ZnO比较稳定,其熔点为1800℃。大块状的ZnO夹渣对焊接缝塑性具有非常不利的影响。利用氧化钛型焊条时,ZnO呈细小均匀分布,对塑性及抗拉强度影响都不大。而用纤维素(cellulose)型或氢(Hydrogen)型焊条时,焊缝内的ZnO较大、较多,焊缝性能差。
采用CO2气体保护焊或者Ar+CO2、Ar+O2等混合气体保护焊进行焊接。保护气体对焊缝中Zn的含量有明显的影响,采用纯CO2或CO2+O2时,焊缝中Zn的含量较高,而采用Ar+CO2或Ar+O2时,焊缝中Zn的含量较低。电流对焊缝中Zn含量影响不大,随着焊接电流的增大,焊缝中的Zn含量稍有降低。  采用气体保护焊焊接镀锌(Zinc)钢格板时,焊接烟尘要比手工电弧焊(Arc Welding)大得多,因此应特别注意排风。影响烟尘量大小及成分的因素主要是电流和保护气体。电流越大,或保护气体中CO2或O2含量越大,焊接烟尘越大,而且烟尘中ZnO含量也增大,最大时ZnO的含量可达到70%左右。  在同样的焊接规范下,热镀锌钢格板的熔深要比不镀锌的钢格板大。




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