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行 业：建材 金属建材 钢材
发布时间：2024-07-29
热镀锌钢结构件的力学性能
热镀锌过程一般不会使低碳结构钢的力学性能发生大的变化。在国际铅锌研究组织的赞助下，英国BNF金属技术中心曾对世界上主要工业国家的19种钢结构件热镀锌前后的力学性能进行了研究，研究的钢种大致相当于我国标准CB/T700-1988《普通碳素结构钢》和GB/T1591-1994《低合金高强度结构钢》中所列的一些钢种。BNF的研究报告《结构钢及其焊件的热浸镀锌》中得出结论：“热镀锌过程不会影响任何一种被研究的结构钢的拉伸、弯曲和冲击性能。”值得注意的是，很多钢结构中的部件是用冷轧钢或通过冷作加工方法来制造的。冷变形能增加钢结构件在热镀锌后出现应变时效脆性的可能。一些应用情况也已，过度的冷作加工会导致热镀锌钢结构件出现应变时效脆性。室温时应变时效进行得相对较慢，而在热镀锌的加热过程中却进行得很快。任何形式的冷变形都会降低结构钢的塑性。冲孔、开槽、剪切、剧烈弯曲等冷加工操作，都可能导致应变时效敏感的钢产生脆性。设计热镀锌钢结构件时，应尽量避免采用剧烈的冷作变形，以防止钢结构件热镀锌后出现应变时效脆性。还有一些钢铁材料，随着工作环境温度的降低，其脆性会明显增加。而热镀锌会提高韧脆转变温度，在严寒气候条件下使用热镀锌钢结构件时要注意采取下列一些措施可防范或减少这些脆性的发生。
1选择碳含量低于0.25%的钢。
2选择韧-脆转变温度低的钢。以保证钢结构件热镀锌后的韧-脆转变温度仍低于镀件的使用温度，即在使用温度下材料仍处于韧性状态。
3)选择应变时效脆性敏感性小的铝钢。@碳含量在0.1%~0.25%之间的钢结构件弯曲时，弯曲半径至少是截面厚度的三倍；如果弯曲半径不得不小于截面厚度的三倍，则弯曲后应该在600℃进行去应力退火，退火保温时间根据截面厚度按0.4h/cm计算。。剪切或冲孔会使切口或孔缘产生严重的冷变形区，还可能会产生撕裂缺口，因此热镀锌钢结构件应尽量避免此类操作。特别是对于厚截面的材料，好选火焰切割或锯切。材料的厚度超过20mm时，应该用钻孔，不用冲孔；如果采用冲孔，w明项度为一工分：，在中题具)年，产，展这品的高合理，会产生大的冷变形区。当材料的厚度小于6mm时，冲孔后热镀锌前不必消除应力。制作一些重要场合下应用的构件时，建议在650℃以上的温度进行热变形成形。在ASTMA143《防止热镀锌结构钢产品变脆的实践及脆性检测方法》标准中，对冷作加工和消除应力工序提供了一些意见，值得借鉴。产品批量生产之前，好对一定量的冷作成形工件试样进行热镀锌和测试，以评判钢结构件产生应变时效脆性的倾向和程度。
氢脆
氢脆是一种通常发生在高强度钢中的脆化现象。钢在酸洗过程中会吸收氢原子，被吸收的氢原子在钢内(钢的晶界、位错等地方)逐步聚集到一起时，就会产生氢脆。在镀锌温度下，氢会从钢中逸出，而使氢脆很少发生，尽管如此，还是应采取防范措施去避免它。对于高强度钢(特别是抗拉强度超过1050MPa的1钢)结构件，建议用喷砂代替酸洗除锈，以避免吸入氢原子。
钢结构件的尺寸与质量
热镀锌构件的大尺寸受锌锅尺寸的限制。当钢结构件太大不能整体进入镀锌锅而有超过一半长度能浸入时，可以将构件分两段先后进行热镀锌。在大型热镀锌钢结构件设计时，工件的质量有时也要考虑。如钢结构件的质量超过镀锌厂的起重设备的起吊能力，则应考虑改变设计或与镀锌厂商讨解决起重设备能力不足的问题。
常规的溶剂涂装系统一酯树脂(PE) :聚酯树脂面漆(Regular Polyester,简称PE)，是一种常规面漆系统，此类树脂不受脂肪油酸影响，于特征上表现比较优越。涂层有良好的柔韧性、附着性和加工性。但PE涂料对耐阳光性和涂膜粉化性并不理想，因此PE涂料的使用仍需受到若干限制，一般用于空气污染不严重的地区，在工业环境或污染严重的地区，其使用寿命相对降低。一般使用年限八至十年。目前市场上使用较多的彩涂板，包括宝钢板、武钢板及大部份、韩国进口板，都属于PE涂层。
较的溶剂涂装系统一强化砂化聚酯树脂(P) :强化砂化疑酯树脂面漆(Silicone Modified Polyester ,简称P) ,是从聚酯树脂(PE)改良而来。由于聚酯对脂(PE)含有活性基-OH/-COOH,极易和其它高化合物反应，所以为改良PE的耐阳光性与粉化性，将它同色泽保持性与耐热性都非常好的Silicone树脂作变性反应，而合成强化砂化聚酯树脂(P) , P可提供钢板更好的持久性及更佳的室外耐候性，并可延长其防蚀年限。P树脂涂料系统在户外常规气候及有迪当雨量洗涤的情况下，可在十至十五年内，漆层不产生裂痕、剥落或松脱。
的溶剂涂装系统一聚二氟乙烯树脂(PVDF) :二氟乙烯树脂涂料系统(Poly-vinylidene Fluoride,简称PVDF或PVF2) ,是目前世界上溶剂涂装系统中的系统，也是建筑工业用彩涂板涂料中级的产品。由于PVDF化学键与化学键之间有很强的键结力，因此涂料具有非常好的防蚀性及色泽保持性，其耐候性 (光泽保持性、耐粉化性、颜色耐久性)也是所有涂料系统中出类拔萃的。PVD F量大，且为直键型结构，因此除耐化学品性外，在机械性能、耐紫外线及耐热性能方面也极优。聚二氟乙烯树脂涂料系统在美国体系，称为Kynar 500；在澳洲体系，则应用在XSE系统中。聚二氟乙烯树脂涂料系统在户外常规气候及有适当雨量洗涤的情况下，可在三十至三十五年内，漆层不产生裂痕、剥落或松脱。
白锈的预防及处理
(1)白锈的预防
当镀件储存及运输需要紧密堆放在一起时，应该采取足够的预防措施来防止生成白锈。在镀件周围保持低湿度的环境和在堆积的镀件间保证足够的通风，可使白锈的产生减至少。具体的预防措施如下。0可以采用表面处理方式来减少镀层白锈的产生。镀锌管和中空的镀件在镀锌后可涂一层清漆、像线材、板材和网材这类产品可打蜡和涂油，对热浸镀锌结构件水冷后即可进行铬酸盐或其他溶液的钝化处理。若镀件可以很快运走并安装，可不需任何后处理，实际上，热浸镀件需不需要进行表面处理主要取决于镀件的外形和可能的储存条件，紧密堆放或套入的镀件防白锈的能力差，特别是当它们不打开，连续存放几个星期以上时尤为如此。当然，如果镀锌结构件表面充分暴露，一般可不进行后处理。如果镀锌表面在6个月内要涂漆，则需选择适当的后处理工艺，以免影响锌层与漆的黏附性。0镀件应该在干燥的、有良好通风环境的条件下被覆盖存放。3如果镀件只能露天存放，镀件应该从地面架高并用窄条隔离物分开，以便给所有镀件表面提供自由流动的空气。镀件应该倾斜放置以方便排水，如图3-5所示。镀件不应存放在潮湿的土壤上或腐烂的植被上。在船运时，如果镀1件表面可能发生冷凝，也推荐使用隔离物。另外，如果镀件在运输时要过高山，会冷却，然后再到低处暴露于比较暖和潮湿的空气中，在这种情况下就必须使用1隔离物。含松脂的木材不能用作隔离物或包装物，因为松脂本身就有腐蚀性。
焊接钢结构件上的焊缝区
焊接构件的焊缝成分及焊接区域的清理状况都会影响热镀锌镀层的特性。使用药皮保护的焊条和焊剂保护的焊接方法，往往会有焊渣黏附在构件上。这些焊渣残留物在热镀锌厂常用的酸洗液中呈化学惰性而去除不了，将妨碍锌与焊接金属的反应，使镀件的焊缝处镀层表面粗糙或不形成镀层。因此，焊接接头上的焊渣残留物必须用尖锤、钢丝刷、铁铲、砂轮打磨或喷砂处理等工具或方法清理干净。焊接加工时，推荐使用惰性气体(如氩气)或二氧化碳气体保护焊接方法，它们基本上不产生焊渣，但易产生金属飞溅，这些飞溅物要去除掉。焊接厚大构件直焊缝或环形焊缝建议使用埋弧焊，以提高生产效率。焊缝未焊透将会使预处理溶液渗入未焊透的缝隙中。渗入的液体在镀锌时被加热沸腾而造成镀层表面缺陷。由于表面张力的原因，锌液不容易渗入到比lmm更窄的缝隙内。残留在镀件缝隙里的溶剂将会吸收空气中的潮气而产生镀锌后污染和腐蚀问题。如果要求热镀锌后焊缝上的镀层平齐美观，所用焊接材料的化学成分应尽量接近焊接基体母材金属的化学成分，或者用低硅或是无硅的焊接填充材料。含硅高的焊接填充材料可能导致整个焊缝上形成过厚而粗糙或灰暗的镀层，特别是基材表面光滑的焊接件，焊缝与基材的镀层色泽、平滑度差异会更为明显。
