淺析鍍鋅鋼在工業(yè)上的運(yùn)用
鍍鋅鋼廣泛運(yùn)用于各行各業(yè),采用鍍鋅鋼的好處是利用在空氣中能夠形成致密氧化物保護(hù)層的金屬鋅來(lái)保護(hù)內(nèi)部的鋼結(jié)構(gòu)。在被焊接、劃傷的情況下,由于Zn-Fe原電池的存在,相對(duì)活潑的鍍鋅部分可以作為犧牲陽(yáng)極,延緩鋼鐵的銹蝕,耐腐蝕性良好。然而由于鍍鋅層的存在,在焊接中容易產(chǎn)生裂紋、氣孔、夾渣,較難得到良好的焊接質(zhì)量。
鍍鋅鋼一般是在低碳鋼外鍍一層鋅,鍍鋅層一般在20um厚。鋅的熔點(diǎn)在419°C,沸點(diǎn)908°C 左右。在焊接中,鋅熔化成液體浮在熔池表面或在焊縫根部位臵。鋅在鐵中具有較大固溶度,鋅液體會(huì)沿晶界深入浸蝕焊縫金屬,低熔點(diǎn)鋅形成“液體金屬脆化”。
同時(shí),鋅與鐵可形成金屬間脆性化合物,如Fe3Zn10、FeZn10等。這些脆性相使焊縫金屬塑性降低,在拉應(yīng)力作用下而產(chǎn)生裂紋。如果焊接角焊縫,尤其是T形接頭的角焊縫容易產(chǎn)生穿透裂紋。鍍鋅鋼焊接時(shí),坡口表面及邊緣處的鋅層,在電弧熱作用下,產(chǎn)生氧化、熔化、蒸發(fā)以至揮發(fā)出白色煙塵和蒸汽,易引起焊縫氣孔。由于氧化而形成的ZnO,其熔點(diǎn)較高,約1800°C以上,若在焊接過(guò)程中參數(shù)偏小,將引起ZnO夾渣,同時(shí)由于Zn成為脫氧劑產(chǎn)生FeO-MnO或FeO-MnO-SiO2低熔點(diǎn)氧化物夾渣。
如果選擇焊接規(guī)范不合適,操作手法不當(dāng),很容易使焊縫邊緣處的鍍鋅層熔化以至擴(kuò)大熔化區(qū)域,有可能破壞鍍鋅層,尤其是在拉長(zhǎng)電弧和大幅度擺動(dòng)操作情況下,增寬熔化區(qū)域,破壞鍍鋅層更為嚴(yán)重。 同時(shí),由于鋅的蒸發(fā),揮發(fā)出大量的白色煙塵,對(duì)人體有激、傷害作用,因此,選擇產(chǎn)生煙塵量較低的焊接方法、材料也是必須考慮的因素。
鍍鋅鋼的焊接方法較多,一般在鍍鋅鋼結(jié)構(gòu)中常用氣焊、手工電弧焊、CO2氣體保護(hù)焊、埋弧自動(dòng)焊、鎢極氬弧焊等方法。氣焊過(guò)去常用于鍍鋅管的焊接,由于氣焊熱輸入不集中,容易產(chǎn)生缺陷,焊縫機(jī)械性能差等缺點(diǎn),目前在安裝行業(yè)基本淘汰。氣焊對(duì)鍍鋅層破壞較大。
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