精细钢丝热镀锌铝合金的生产线的制作方法_2

文档序号:10294007阅读:来源:国知局
在于所述高频感应加热装置中的感应加热电流为 12-20A。
[0038]本实用新型工艺方法的进一步特征在于所述助镀剂为热浸镀Galfan合金助镀剂,该助镀剂的组成为:氯化锌100_150g/L,氯化钾20-30g/L,氟化钠10-20g/L,氯化亚锡5-10g/L,羧酸盐阴离子表面活性剂5-15g/L,余量为去离子水。该助镀剂为无烟助镀剂,热浸镀过程几乎没有烟尘冒出。其中,氯化锌可以在镀件表面生成一层致密的保护膜,起到隔离保护的作用,有效防止镀件经除脂、酸洗后工件再次氧化;氯化钾(KCl)可以使盐膜更容易干透,同时减少烟尘的产生,不会对环境带来伤害,满足环保的要求;氟化钠(NaF)的加入可以效防止钢丝的二次氧化,并改善钢基与镀液的浸润性,氟化物在水中的溶解度比较小,本申请中加入氟化钠的量为10_20g/L,可以有效防止钢丝的二次氧化;氯化亚锡(SnCl2)可以与工件表面的铁发生置换反应,在钢基表面生成一薄层锡,保护钢基表面,防止其再次氧化。
[0039]本实用新型采用电镀锌钢丝代替传统热镀锌工艺中的热镀纯锌工艺。应用电镀法代替“双镀法”的第一步镀锌,即先电镀后热镀,显著提高了钢丝的抗疲劳性能及塑性,使得产品表面更平整光亮、耐腐蚀性强。本实用新型中电镀锌钢丝常温下直接浸入助镀剂,即助镀剂不需要加热,能够进一步清洗钢板表面残留的铁盐和氧化物,同时防止钢基表面再次氧化;使镀液表面的张力减小,改善熔锌对铁的润湿性;抵消氧化锌、氧化铝等氧化物的影响。
[0040]本实用新型在助镀之后,钢丝经过高频感应加热装置烘干。因为熔融的镀液遇带水分的钢丝会引起镀液的爆裂,所以在浸蘸助镀剂后的钢丝在进入锌合金镀液之前需要烘干,将液体状态的助镀剂膜转化为固体状态的助镀剂膜,消除生产过程中存在的安全隐患。高频感应加热装置内有玻璃管,钢丝在其中穿过,钢丝通过高频感应加热装置时,瞬时提供大量热能,将助镀后的钢丝进行烘干加热,至钢丝表面助镀剂盐膜轻微熔融。钢丝经过高频加热之后浸入锌锅热镀,期间应清理锌锅液面氧化物、浮渣等。本实用新型抹拭方式为气体抹拭,而气体抹拭需要在走丝过程中保持足够的稳定性不能发生抖动,所以需要调整好锌锅前后定心调整辊的位置。本实用新型采用气体抹拭,通过调节气流量和气体压力,以及走丝速度可以有效控制钢丝的上锌量及钢丝表面质量。热镀锌钢丝在高温下急易氧化,所以经过气体抹拭之后应立即降温冷却,本实用新型采用循环水冷却。随即张力调节收线,完成钢丝热浸镀。
[0041]本实用新型中所述的精细钢丝是指直径为0.6-1.2mm的钢丝,本实用新型工艺方法中步骤(I)为钢丝的电镀工艺,该电镀工艺可采用现有技术,步骤(2)-步骤(6)中始终控制钢丝的走线速度为40-50m/min。
[0042]实施例1
[0043]本实施例精细钢丝热镀锌铝合金的生产线包括按工艺条件依次连接的放线机1、助镀槽2、高频感应加热装置3、锌锅5、气体抹试装置6、水冷装置7和收线机9,在高频感应加热装置3和锌锅5之间设置有前定心调整辊4,在锌锅5和收线机9之间设置有后定心调整辊8;所述锌锅5为水平溢流式双锌锅结构,包括大锌锅51和小锌锅52,大锌锅51内安装有锌栗54,大锌锅51采用浸入式合金管电加热,小锌锅52采用耐蚀合金锌锅,小锌锅52沿生产线方向浸入到大锌锅51内,小锌锅52上设有锌液入口 53和溢流口 55,通过锌栗54将大锌锅51内的锌液抽入到小锌锅52内,通过溢流口 55将小锌锅52内的锌液溢流回大锌锅51,控制小锌锅内锌液液面高度恒定;所述气体抹试装置包括气刀61、氮气供给单元和气刀安装架,在大锌锅内壁上部,且在小锌锅后方安装有气刀支架,气刀支架上安装有气刀61,且气刀能在气刀支架上前后移动,氮气供给单元与气刀相连。
[0044]本实施例应用江苏宝钢精密钢丝有限公司成熟的电镀锌工艺,对钢丝进行电镀,现利用该公司生产的电镀锌钢丝(0.87mm)进行试验。
[0045 ]该工艺方法的步骤是:
[0046](I)对钢丝进行电镀锌处理,得到电镀锌钢丝(此实施例中采用江苏宝钢精密钢丝有限公司生产的电镀锌钢丝(0.87mm),该公司生产的电镀锌钢丝可以商购得到);
[0047](2)将步骤(I)的电镀锌钢丝装入放线机,控制钢丝走线速度为40-50m/min,在常温下直接浸入助镀槽内的助镀剂中,进行助镀,得到助镀后的钢丝;
[0048](3)经过步骤(2)的钢丝进入高频感应加热装置3中,烘干至助镀后的钢丝表面的助镀剂盐膜出现熔融为止;其中高频感应加热装置中的感应加热电流为14A;
[0049](4)调整锌锅5前后的前定心调整辊4和后定心调整辊8的位置,将步骤(3)烘干后的钢丝浸入锌锅进行热浸镀;
[0050](5)将步骤(4)热浸镀后的钢丝提出锌锅5,在气体抹试装置6中进行气体抹试,控制气体抹试中气体温度为400°C,气流量为2m3/h,气体压力为0.4MPa;
[0051](6)通过水冷装置7采用循环水对步骤(5)处理后的钢丝进行降温冷却,张力调节收线,实现钢丝热镀锌铝合金。
[0052]原材料:电镀钢丝,电镀钢丝直径0.87mm
[0053]热浸镀锌铝合金的助镀剂组成为:氯化锌100g/L,氯化钾20g/L,氟化钠20g/L,氯化亚锡10g/L,十二烷基甘油醚羧酸盐阴离子表面活性剂15g/L,余量为去离子水。
[0054]该试验采用气刀抹拭,气体是具有保护性的热氮气,氮气加热为自动控温加热,气刀距离锌液液面的距离为10-20cm,若距离较大,钢丝冷却速度快,待钢丝的温度降低后抹拭效果较差。
[0055]本实施例中采用的钢丝走线速度为40m/min,热浸镀温度为440°C,抹拭气体为氮气,气刀孔径为3mm。
[0056]本实施例精细钢丝热浸镀锌铝合金塑性好、表面平整光亮、耐腐蚀性强,且镀层组织致密,过渡层薄,塑性强,有利于进一步的拉拔,抗拉强度为1226MPa,扭转试验达90次,实际工业生产中同种钢丝镀锌后,抗拉强度约为lOOOMPa,扭转试验75次以上均为合格,本实施例完全满足生产要求,且性能更好。
[0057]实施例2
[0058]本实施例所用生产线同实施例1,仍应用江苏宝钢精密钢丝有限公司成熟的电镀锌工艺,对钢丝进行电镀,现利用该公司生产的电镀锌钢丝(Imm)进行试验。[0059 ]该工艺方法的步骤是:
[0060] (I)对钢丝进行电镀锌处理,得到电镀锌钢丝(此实施例中采用江苏宝钢精密钢丝有限公司生产的电镀锌钢丝(Imm));
[0061 ] (2)将步骤(I)的电镀锌钢丝装入放线机,控制钢丝走线速度为40-50m/min,在常温下直接浸入助镀槽内的助镀剂中,进行助镀,得到助镀后的钢丝;
[0062](3)经过步骤(2)的钢丝进入高频感应加热装置3中,烘干至助镀后的钢丝表面的助镀剂盐膜出现熔融为止;其中高频感应加热装置中的感应加热电流为15A;
[0063](4)调整锌锅5前后的前定心调整辊4和后定心调整辊8的位置,将步骤(3)烘干后的钢丝浸入锌锅进行热浸镀;
[0064](5)将步骤(4)热浸镀后的钢丝提出锌锅5,在气体抹试装置6中进行气体抹试,控制气体抹试中气体温度为400°C,气流量为2m3/h,气体压力为0.5MPa;
[0065](6)通过水冷装置7采用循环水对步骤(5)处理后的钢丝进行降温冷却,张力调节收线,实现钢丝热镀锌铝合金。
[0066]本实施例中热浸镀锌铝合金的助镀剂组成为:氯化锌150g/L,氯化钾30g/L,氟化钠15g/L,氯化亚锡5g/L,木质素醇醚羧酸盐阴离子表面活性剂10g/L,余量为去离子水。
[0067]本实施例中采用的走线速度为50m/min,热浸镀温度为440°C,抹拭气体为氮气,气刀孔径为6mm。
[0068]本实施例的精细钢丝热浸镀锌铝合金塑性好、表面平整光亮、耐腐蚀性强,且镀层组织致密,过渡层薄,塑性强,有利于进一步的拉拔,抗拉强度为1996MPa,扭转试验达120次,实际工业生产中同种钢丝镀锌后抗拉强度约为1800MPa,扭转试验100次以上均为合格,本实施例完全满足生产要求,且性能更好。
[0069]本实用新型未述及之处适用于现有技术。
【主权项】
1.一种精细钢丝热镀锌铝合金的生产线,其特征在于该生产线包括按工艺条件依次连接的放线机、助镀槽、高频感应加热装置、锌锅、气体抹试装置、水冷装置和收线机,在高频感应加热装置和锌锅之间设置有前定心调整辊,在锌锅和收线机之间设置有后定心调整辊; 所述锌锅为水平溢流式双锌锅结构,包括大锌锅和小锌锅,大锌锅内安装有锌栗,大锌锅采用浸入式合金管电加热,小锌锅采用耐蚀合金锌锅,小锌锅沿生产线方向浸入到大锌锅内,小锌锅上设有锌液入口和溢流口,通过锌栗将大锌锅内的锌液抽入到小锌锅内,通过溢流口将小锌锅内的锌液溢流回大锌锅; 所述气体抹试装置包括氮气供给单元、气刀和气刀安装架,在大锌锅内壁上部,且在小锌锅后方安装有气刀支架,气刀支架上安装有气刀,且气刀能在气刀支架上前后移动,氮气供给单元与气刀相连。2.根据权利要求1所述的精细钢丝热镀锌铝合金的生产线,其特征在于所述气刀的孔径为3mm或6mm。
【专利摘要】本实用新型涉及精细钢丝热镀锌铝合金的生产线,其特征在于该生产线包括按工艺条件依次连接的放线机、助镀槽、高频感应加热装置、锌锅、气体抹试装置、水冷装置和收线机,在高频感应加热装置和锌锅之间设置有前定心调整辊,在锌锅和收线机之间设置有后定心调整辊;所述锌锅为水平溢流式双锌锅结构,包括大锌锅和小锌锅,大锌锅内安装有锌泵,大锌锅采用浸入式合金管电加热,小锌锅采用耐蚀合金锌锅,小锌锅沿生产线方向浸入到大锌锅内,小锌锅上设有锌液入口和溢流口,通过锌泵将大锌锅内的锌液抽入到小锌锅内,通过溢流口将小锌锅内的锌液溢流回大锌锅;所述气体抹试装置包括氮气供给单元、气刀和气刀安装架。
【IPC分类】C23C2/20, C23C2/06
【公开号】CN205205214
【申请号】CN201521026699
【发明人】范永哲, 岳远振, 曹晓明, 马瑞娜, 杜安, 赵雪, 刘轩, 王彦文
【申请人】河北工业大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月9日
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