本发明属于金属表面处理技术领域，尤其涉及一种钢铁制品表面热镀锌铝的方法。
背景技术：
钢铁制品被广泛应用于国民生产生活中，其在大气、土壤及海水等环境条件下使用，会发生不同程度的氧化和腐蚀，从而造成了严重的经济损失和自然资源及能源的浪费。热浸镀是常用的防止锈蚀的方法，通常有热浸镀锌，热浸镀铝锌等方法。热浸镀锌是镀纯锌，抗腐蚀能力较弱，一般来说中性盐雾试验不超过500小时；热浸镀铝锌是热浸镀锌的改进工艺，抗腐蚀能力有着明显增强，但是由于表面致密，镀层中无法形成蓬松的锌氧化层，阴极保护的效果变差。
目前，市面上的热镀锌铝形成的镀层耐热性、耐蚀性、附着性和成膜性较差，易脱落。而且，在生产过程中产生对对环境有污染的废水、废气和废渣等。
技术实现要素：
针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种钢铁制品表面热镀锌铝的方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种钢铁制品表面热镀锌铝的方法，包括以下步骤：
(1)前处理：对钢铁制品表面进行除油除锈处理，擦拭干净；
(2)浸泡：将经过步骤(1)处理后的工件置于装有锌铝镀液的中镀液槽，浸泡5-10秒后，沥干多余的镀液；
所述镀液槽配备有搅拌装置、粘度监控装置及过滤装置，所述搅拌装置定期对镀液进行搅拌，防止沉淀；所述粘度监控装置在线监测并调控粘度，使镀液粘度始终维持在初始值；所述过滤装置及时对槽液进行过滤，以去除杂质，避免影响镀膜平整性；本发明的锌铝镀液对水分非常敏感，超过一定限量的水分含量会引起槽液发黑、变质等各种问题，因此，必须严格控制水分的带入；
(3)烘烤：将经过步骤(2)处理的工件转入烘烤装置进行烘烤；
(4)自然冷却至常温，并放置48小时后，进行包装，得到成品；
其中所述锌铝镀液包括以下按重量份计的原料：
优选的，所述步骤(1)中，可以采用本领域常规的用于金属表面除油、除锈、抛光的方法，但是，不使用酸性或碱性的处理剂做前处理。优选情况下，所述除油除锈处理方法为机械喷砂、手工打磨或使用中性处理剂中的至少一种，进一步优选的，所述中性处理剂为天那水。
进一步优选的，所述处理方法具体为：先喷涂中性处理剂除油，再机械喷砂除锈达到sa2.5级，最后手工打磨除锈至st3级，所述除锈等级根据国家标准gb/t8923的规定确定。
优选的，所述步骤(2)中，锌铝镀液的粘度为12-14s(涂4#，23℃)。调控粘度的方式为：当粘度监控装置监测到粘度值过大或过小时，立即通过补充镀液或添加促进剂进行调节。
优选的，所述锌粉、铝粉为鳞片状，比表面积大，遮盖力强，可以互相搭接、层状重叠，起到隔离屏蔽的作用，阻碍水和氧等腐蚀介质渗入基材中，提高防腐蚀能力，得到的镀层致密轻薄。
所述锌粉片径为5-50微米，厚度为5-50微米；所述铝粉片径为5-50微米，厚度为5-50微米。进一步优选的，所述锌粉片径为5-10微米，厚度为5-8微米，所述铝粉片径为5-10微米，厚度为5-8微米。
优选的，所述粘结剂为环氧树脂，所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂。更优选的，选用的双酚a型环氧树脂为双酚a型环氧828树脂。当添加的树脂比例较大时，得到的镀层的硬度也较大。
本申请的发明人在实验过程中发现，脂环族环氧树脂的附着力差、脆性强，导致其耐水性能下降，所以用于本发明时，镀层的性能耐水性有所下降。
优选的，按重量份计，所述促进剂包括亚磷酸酯1-10份，溶剂b10-14份。
进一步优选地，所述亚磷酸酯包括亚磷酸三乙酯、亚磷酸二甲酯、亚磷酸二烷基酯和亚磷酸一苯二异辛酯中的一种或几种。
优选的，所述助剂包括耐磨剂、防锈剂、抗氧剂和固化剂中的至少一种。能够调节镀液的稳定性、施工性，进一步提高上述性能。
进一步优选的，所所述耐磨剂为聚四氟乙烯、聚乙烯蜡和聚酰胺蜡中的至少一种；所述防锈剂为磷酸盐、硼酸盐、亚硝酸盐、云母氧化铁和酪酸锌的至少一种；所述抗氧剂为bha(丁基羟基茴香醚)、bht(二丁基羟基甲苯)、pg(没食子酸丙酯)、tbhq(特丁基对苯二酚)、生育酚、抗氧剂264、抗氧剂sp、抗氧剂1076、抗氧剂2246中的一种；所述固化剂为多异氰酸酯型固化剂、多异氰酸酯型固化剂、芳香族多胺、酸酐、甲阶酚醛树脂、氨基树脂、双氰胺和酰肼中的至少一种。
更优选地，所述耐磨剂的粒径为5-10微米。所述镀液中含有耐磨组分，可提高涂层的耐腐蚀性和耐磨性。
优选的，所述溶剂a为酯类、苯类、酮类和醚类中的至少一种。
优选的，所述溶剂b为酯类、苯类、酮类和醚类中的至少一种。
更优选的，溶剂a为丁酯、甲苯、二甲苯、三甲苯、四甲苯、丙酮、丁酮、环己酮、甲基异丁基甲酮、dbe和丙烯酸酯中的至少一种。
溶剂b选自丁酯、甲苯、二甲苯、三甲苯、四甲苯、丙酮、丁酮、环己酮、甲基异丁基甲酮、dbe和丙烯酸酯中的至少一种。溶剂a和溶剂b需取相同的物质。
制备上述环保型锌铝镀液的方法，包括以下步骤：
1)将粘结剂加入10-15份重量份溶剂a中，搅拌分散0.8-2小时；
2)加入锌粉和铝粉，搅拌分散至均匀；
3)加入助剂和剩下的溶剂a，搅拌分散至均匀，制成原液；
4)添加入促进剂，得到锌铝镀液。
优选的，步骤1)中的溶剂a的重量份为10份、搅拌分散1小时。
优选的，步骤2)中，加入锌粉和铝粉后，搅拌分散1小时。
优选的，步骤3)中，加入助剂后，搅拌分散20分钟。
优选的，步骤4)中，现场使用时，根据实际的使用情况，再添加一定比例的促进剂，一般的比例为原液：促进剂＝1:0.5-1:1。
本发明的有益效果：
(1)本发明工艺简单，能够实现自动化流水作业，镀层性能实时可控，成品质量稳定，良率高；
(2)本发明的热镀锌铝后，得到的镀层与金属基体有良好的结合力，没有氢脆现象，而且与其他附加涂层有强烈的粘着性，处理后的工件易于喷涂着色，与有机涂层的结合力甚至超过了磷化膜；
(3)本发明的工艺过程无voc排放，对深孔、狭缝、管件内壁等难以电镀上锌的部位也能镀覆均匀，尤其适用于灯杆、钢管、配件等异型构件的表面防护。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1-5
表1实施例1-5环保型锌铝镀液的配方
实施例6
一种钢铁制品表面热镀锌铝的方法，包括以下步骤：
(1)前处理：对钢铁制品进行除油除锈处理，具体为：先喷涂中性处理剂(天那水)除油，再机械喷砂除锈达到sa2.5级，最后手工打磨除锈至st3级，所述除锈等级根据国家标准gb/t8923的规定确定，处理完后擦拭干净，得到前处理件；
(2)浸泡：将经过步骤(1)处理后的工件置于装有实施例1的锌铝镀液的镀液槽中，浸泡5-10秒后，沥干多余的镀液；
所述镀液槽配备有搅拌装置、粘度监控装置及过滤装置，所述搅拌装置定期对镀液进行搅拌，防止沉淀；所述粘度监控装置在线监测并调控粘度，当粘度监控装置监测到粘度值过大或过小时，立即通过补充镀液或添加促进剂进行调节，使镀液粘度始终维持在14s(涂4#，23℃)；所述过滤装置及时对槽液进行过滤，以去除杂质，避免影响镀膜平整性；
(3)烘烤及包装：将上述预处理件转入配备有溶剂回收装置的烘烤装置中进行烘烤，自然冷却至常温，进行包装，得到成品。
上述步骤(1)-(3)在悬链匀速传动装置上进行，实现自动化流水作业。
实施例7
实施例7采用实施例2的锌铝镀液处理钢铁制品表面，热镀锌铝的工艺与实施例6的工艺相同。
实施例8
实施例8采用实施例3的锌铝镀液处理钢铁制品表面，热镀锌铝的工艺与实施例6的工艺相同。
实施例9
实施例9采用实施例4的锌铝镀液处理钢铁制品表面，热镀锌铝的工艺与实施例6的工艺相同。
实施例10
实施例10采用实施例5的锌铝镀液处理钢铁制品表面，热镀锌铝的工艺与实施例6的工艺相同。
通过本发明实施例6-10得到的镀层性能测试结果如表2所示：
表2实施例6-10得到的镀层性能测试结果
可以看出，采用本发明的制备工艺不仅生产效率高、质量可控，而且得到的涂层综合性能优异。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，本领域的技术人员在本发明的技术构思范围内进行的多种等同替代或简单变型方式，均属于本发明的保护范围。