本書介紹了當(dāng)前廣泛應(yīng)用的熱浸鍍技術(shù)，并以熱浸鍍鋅工藝為主線對鋼結(jié)構(gòu)件熱浸鍍鋅過程各個環(huán)節(jié)涉及的基本問題進行了全面系統(tǒng)的介紹。本書內(nèi)容包括鋼鐵材料的腐蝕與防護，熱浸鍍鋅技術(shù)基礎(chǔ)，熱浸鍍鋅工藝，熱浸鍍鋅新技術(shù)及發(fā)展趨勢，熱浸鍍鋅鋼鐵結(jié)構(gòu)件的設(shè)計，常規(guī)熱浸鍍鋅設(shè)備，鋼鐵制件熱浸鍍鋅標準及質(zhì)量要求，熱浸鍍鋅的環(huán)保措施及環(huán)境評價，熱浸鍍鋁、錫及鉛。本書面向工業(yè)生產(chǎn)，側(cè)重于實際應(yīng)用，盡可能多地吸收一些新的技術(shù)成果，實用性強。
適讀人群：熱浸鍍工程技術(shù)人員、工人，相關(guān)專業(yè)在校師生及研究人員
本書介紹了當(dāng)前廣泛應(yīng)用的熱浸鍍技術(shù)，并以熱浸鍍鋅工藝為主線對鋼結(jié)構(gòu)件熱浸鍍鋅過程各個環(huán)節(jié)涉及的基本問題進行了全面系統(tǒng)的介紹，具有先進性、完整性、嚴謹性和實用性。
1）先進性——本書注重介紹了國際流行的、先進的熱浸鍍鋅技術(shù)規(guī)范，以及當(dāng)前熱浸鍍鋅技術(shù)發(fā)展的熱門研究課題。
2）完整性——本書從實際應(yīng)用考慮，不僅對熱浸鍍鋅工藝的全過程進行了全面介紹，還對與熱浸鍍鋅質(zhì)量與成本密切相關(guān)的有關(guān)內(nèi)容，如熱浸鍍鋅主要設(shè)備、需熱浸鍍鋅的鋼結(jié)構(gòu)件的設(shè)計要點、熱浸鍍鋅產(chǎn)品的驗收以及生產(chǎn)過程必需的環(huán)保措施等均做了較詳盡的闡述。
3）嚴謹性——熱浸鍍鋅工藝的順利實施，取決于嚴格的工藝參數(shù)及條件的控制。本書列出的工藝條件和參數(shù)一般是經(jīng)過實際生產(chǎn)優(yōu)選出的佳點。對一些工藝參數(shù)允許一定范圍，則給出其上下限。
4）實用性——本書面向工業(yè)生產(chǎn)，側(cè)重于實際應(yīng)用，盡可能多地吸收一些新的技術(shù)成果，實用性強。
熱浸鍍是具有悠久歷史的傳統(tǒng)工藝，隨著科學(xué)技術(shù)的進步，各種熱浸鍍技術(shù)不斷涌現(xiàn)，尤其作為鋼鐵防止大氣腐蝕的有效方法———熱浸鍍鋅逐漸發(fā)展成為具有現(xiàn)代氣息的實用工業(yè)技術(shù)。與其他金屬防腐蝕方法相比，在鍍層的物理屏障保護與電化學(xué)保護結(jié)合的保護特性、鍍層的致密性、鍍層的耐久性、鍍層免維護性、鍍層與基體的結(jié)合力、鍍層的經(jīng)濟性，以及對工件形狀、尺寸的適應(yīng)性、生產(chǎn)的高效性等方面，熱浸鍍鋅工藝都具有獨特的、無可比擬的優(yōu)勢。多年來世界各國除大量生產(chǎn)用于汽車行業(yè)及日常民用的鍍鋅鋼板、鋼管及鋼絲等連續(xù)熱浸鍍鋅產(chǎn)品外，對許多成品工件如輸電線路鐵塔、電力金具、高速公路護欄、路燈桿及標志牌等均采用批量熱浸鍍鋅方法。隨著近年來熱浸鍍鋅在橋梁、建筑鋼結(jié)構(gòu)及鋼筋、通信微波塔、礦山機械、造船、高速鐵路、海洋鉆井平臺、核電建設(shè)、太陽能光伏新能源等方面的成功運用，更拓寬了熱浸鍍鋅技術(shù)的應(yīng)用前景。熱浸鍍鋅技術(shù)正在進入功能性、低能耗、低污染、高質(zhì)量和自動化時代。熱浸鍍鋅新技術(shù)的推廣周期在大幅度縮減，陳舊技術(shù)的淘汰步伐日益加快。隨著近年來市場競爭日益嚴酷、環(huán)保要求日益嚴格，我國批量熱浸鍍鋅企業(yè)技術(shù)水平發(fā)展迅速，對熱浸鍍鋅技術(shù)規(guī)范操作及新技術(shù)的發(fā)展也越來越重視。
本書主要內(nèi)容包括四部分：第一部分介紹熱浸鍍鋅技術(shù)基礎(chǔ)，該部分著重介紹了熱浸鍍鋅反應(yīng)的基本原理及鍍鋅層的性能特點，并介紹了鋼材成分、鋅浴成分及鋼材表面狀態(tài)等對熱浸鍍鋅反應(yīng)的影響。第二部分介紹了熱浸鍍鋅工藝及最新研究進展，同時還介紹了熱浸鍍鋅常用設(shè)備、鋼結(jié)構(gòu)制件的設(shè)計要點，以及熱浸鍍鋅產(chǎn)品的標準及驗收。第三部分介紹了熱浸鍍鋅技術(shù)的綠色生產(chǎn)，全面介紹了熱浸鍍鋅生產(chǎn)過程中的三廢處理措施及環(huán)境評價結(jié)果。
第四部分介紹了熱浸鍍其他技術(shù)的原理及發(fā)展現(xiàn)狀，主要包括熱浸鍍鋁、熱浸鍍錫、熱浸鍍鉛等技術(shù)。
本書是在《熱浸鍍技術(shù)與應(yīng)用》（機械工業(yè)出版社出版）的基礎(chǔ)上修訂而成的。主要補充內(nèi)容包括：對熱浸鍍鋅新技術(shù)近年來主要的發(fā)展方向———鋅合金鍍層技術(shù)和無鉻鈍化技術(shù)，以及熱浸鍍鋁技術(shù)的最新進展進行了介紹；在熱浸鍍鋅工藝部分中增加了目前應(yīng)用較為普遍且在操作中容易出現(xiàn)問題的掛件工序內(nèi)容，這是保證熱浸鍍鋅生產(chǎn)高效率、高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)；自２００６年至今，國內(nèi)外大多數(shù)熱浸鍍鋅技術(shù)標準都進行過修訂，本書也根據(jù)這些新標準進行了修改；近年來我國對環(huán)保的要求日益嚴格，書中補充了對熱浸鍍鋅生產(chǎn)過程中三廢的收集處理內(nèi)容，尤其是對廢鹽酸處理進行了論述。
我們編寫本書的目的，旨在為技術(shù)科研人員及生產(chǎn)企業(yè)提供一本既能系統(tǒng)了解熱浸鍍技術(shù)基本原理及實際操作，又能了解熱浸鍍技術(shù)研究最新進展的參考資料；也希望為相關(guān)專業(yè)的在校師生提供一本熱浸鍍專業(yè)基礎(chǔ)性教學(xué)參考書。
在全書的編寫及修訂過程中主要依據(jù)下列原則：
�。ǎ保┫冗M性熱浸鍍鋅技術(shù)是技術(shù)性較強的工業(yè)技術(shù)方法，其技術(shù)先進性不僅決定了熱浸鍍鋅產(chǎn)品質(zhì)量，而且直接影響其操作性、生產(chǎn)成本、環(huán)境污染、生產(chǎn)率等方面。因此，我們在編寫本書時，注重介紹了國際流行的、先進的熱浸鍍鋅技術(shù)規(guī)范，以及當(dāng)前熱浸鍍鋅技術(shù)發(fā)展的熱門研究課題。
�。ǎ玻┩暾詿峤冧\技術(shù)一般由多步工序完成，其產(chǎn)品質(zhì)量與每步工序均有關(guān)系。
本書從實際應(yīng)用考慮，不僅對熱浸鍍鋅工藝的全過程進行了全面介紹，還對與熱浸鍍鋅質(zhì)量與成本密切相關(guān)的有關(guān)內(nèi)容，如熱浸鍍鋅主要設(shè)備、需熱浸鍍鋅的鋼結(jié)構(gòu)件的設(shè)計要點、熱浸鍍鋅產(chǎn)品的驗收以及生產(chǎn)過程必需的環(huán)保措施等均做了較詳盡的闡述。
�。ǎ常﹪乐斝詿峤冧\工藝的順利實施，取決于嚴格的工藝參數(shù)及條件的控制。若工藝參數(shù)控制不當(dāng)，則可能達不到預(yù)期效果，甚至根本無法工作。本書列出的工藝條件和參數(shù)一般是經(jīng)過實際生產(chǎn)優(yōu)選出的最佳點。對一些工藝參數(shù)允許一定范圍，則給出其上下限。
（４）實用性熱浸鍍鋅技術(shù)不僅要考慮產(chǎn)品質(zhì)量，還必須考慮生產(chǎn)成本、環(huán)境污染及可操作性。對于一些成本高、操作復(fù)雜、污染嚴重或技術(shù)尚不成熟的工藝，本書作為指導(dǎo)生產(chǎn)的技術(shù)參考書，基本沒有介紹。
本書第１、２、９章由許喬瑜編寫，第５至７章由盧錦堂編寫，其余各章由孔綱編寫。在本書的編寫過程中，眭潤舟副教授及車淳山博士做了大量的輔助工作，在此表示感謝。
在本書編寫過程中參閱了大量的國內(nèi)外文獻及技術(shù)資料。主要參考文獻已列于全書之末，限于篇幅恕不能一一列舉，謹表謝忱。
限于作者水平，書中難免有錯誤或不當(dāng)之處，誠懇歡迎同行和讀者給予批評指正。
作者
前言
第1章鋼鐵材料的腐蝕與防護1
1.1鋼鐵材料防護的重要性1
1.2鋼鐵材料的腐蝕1
1.2.1金屬材料的腐蝕過程1
1.2.2金屬腐蝕的類型2
1.2.3鋼鐵材料的腐蝕原理3
1.3鋼鐵材料的保護涂層4
1.3.1熱浸鍍層4
1.3.2電鍍層4
1.3.3化學(xué)鍍層5
1.3.4熱噴涂層5
1.3.5擴散涂層6
1.3.6化學(xué)轉(zhuǎn)化膜層6
1.3.7非金屬涂層7
1.4鋅涂層的耐蝕性8
1.4.1鋅涂層電化學(xué)腐蝕原理8
1.4.2鋅涂層對鋼鐵材料的防護作用9
1.4.3鋅涂層在不同環(huán)境中的耐蝕性10
1.5鋅涂層的工藝性能特點與應(yīng)用13
1.5.1熱浸鍍鋅層13
1.5.2電鍍鋅層21
1.5.3機械鍍鋅層22
1.5.4熱噴涂鋅層23
1.5.5滲鋅層25
1.5.6富鋅漆涂層26
1.5.7鋅涂層的選擇27
第2章熱浸鍍鋅技術(shù)基礎(chǔ)29
2.1鋅的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)29
2.1.1鋅的結(jié)構(gòu)29
2.1.2鋅的熱力學(xué)性質(zhì)30
2.2熱浸鍍鋅反應(yīng)33
2.2.1鐵鋅相圖及鐵鋅金屬間化合
物相33
2.2.2鐵鋅金屬間化合物相層的形
成過程34
2.2.3熱浸鍍鋅層生長動力學(xué)36
2.3鋼的化學(xué)成分對鐵鋅反應(yīng)的影響39
2.4鋅浴的化學(xué)成分對鐵鋅反應(yīng)的
影響41
2.5含硅活性鋼對熱浸鍍鋅的影響46
2.5.1含硅活性鋼的熱浸鍍鋅反應(yīng)46
2.5.2硅對鐵鋅金屬間化合物相層
生長的影響作用47
2.6含硅鋼表面狀態(tài)對熱浸鍍鋅層
影響50
2.6.1亞表面氧化50
2.6.2表面粗糙度51
2.6.3殘余應(yīng)力52
2.6.4表面晶粒位向53
2.6.5表面金相組織53
2.7高溫?zé)峤冧\54
第3章熱浸鍍鋅工藝55
3.1工藝分類及流程55
3.2掛件56
3.2.1掛件裝置57
3.2.2掛件步驟59
3.3鍍前處理60
3.3.1脫脂60
3.3.2除舊漆62
3.3.3酸洗64
3.3.4噴丸(砂)處理71
3.3.5溶劑助鍍79
3.3.6烘干83
3.4熱浸鍍鋅83
3.4.1熱浸鍍鋅用鋅的質(zhì)量與檢驗83
3.4.2合金元素的添加85
3.4.3鍍鋅操作88
3.5鍍后處理90
3.5.1離心法和螺紋刷光法90
3.5.2水冷90
3.5.3鈍化90
3.5.4檢測與修整91
3.5.5堆放及貯運91
第4章熱浸鍍鋅新技術(shù)及發(fā)展
趨勢94
4.1熱浸鍍鋅合金技術(shù)94
4.1.1Zn-Al合金技術(shù)94
4.1.2Zn-Ni合金技術(shù)96
4.1.3Zn-Sn合金技術(shù)99
4.1.4Zn-Al-Sn-Bi合金技術(shù)100
4.1.5使用鋅合金技術(shù)應(yīng)注意的
問題101
4.2低鉻與無鉻鈍化技術(shù)101
4.2.1三價鉻鈍化102
4.2.2無鉻鈍化105
4.3鍍鋅鋼筋的研究與應(yīng)用116
4.3.1鋼筋混凝土環(huán)境116
4.3.2混凝土中鋼筋的腐蝕117
4.3.3熱浸鍍鋅鋼筋的耐蝕性120
4.3.4熱浸鍍鋅鋼筋的力學(xué)性能121
4.3.5與環(huán)氧樹脂涂層鋼筋的比較122
4.3.6連續(xù)熱浸鍍鋅鋼筋技術(shù)122
4.4無煙助鍍技術(shù)124
4.4.1常規(guī)助鍍工藝應(yīng)用現(xiàn)狀124
4.4.2ZnCｌ2/KCｌ(NaCl)系助鍍劑124
4.4.3Cu/Sn系助鍍劑125
第5章熱浸鍍鋅鋼鐵結(jié)構(gòu)件的
設(shè)計128
5.1熱浸鍍鋅鋼鐵結(jié)構(gòu)件的材料選用
和加工128
5.1.1材料選擇和鍍層厚度128
5.1.2熱浸鍍鋅結(jié)構(gòu)件材料的組合129
5.1.3焊接結(jié)構(gòu)件上的焊縫區(qū)鍍層129
5.1.4熱浸鍍鋅鋼的力學(xué)性能130
5.1.5氫脆131
5.1.6鍍件尺寸與重量131
5.2熱浸鍍鋅鋼結(jié)構(gòu)件結(jié)構(gòu)設(shè)計的有關(guān)
要求131
5.2.1排氣孔的設(shè)計要求131
5.2.2進排液孔道的設(shè)計要求133
5.2.3防止變形的要求135
5.2.4其他的設(shè)計要求136
5.3典型熱浸鍍鋅鋼結(jié)構(gòu)件的
設(shè)計137
5.3.1欄桿137
5.3.2矩形管構(gòu)架137
5.3.3直徑為7.6cm(3in)以上鋼管的
組合構(gòu)架138
5.3.4鋼管梁柱、燈桿和電力桿138
5.3.5箱形部件139
5.3.6錐形標志桿139
5.3.7罐體或容器139
5.3.8螺紋件141
5.3.9間隙配合件142
5.3.10標記的打印142
第6章常規(guī)熱浸鍍鋅設(shè)備144
6.1鋅鍋144
6.1.1鋅鍋材料144
6.1.2鋅鍋的尺寸和結(jié)構(gòu)144
6.1.3鋅鍋的加熱強度和生產(chǎn)能力146
6.1.4鋅鍋的使用146
6.1.5鋅鍋的安全運行148
6.1.6鋅鍋的使用壽命151
6.1.7鋅鍋停止運行、檢查與修理153
6.1.8鋅鍋損壞時的應(yīng)對措施154
6.2熱浸鍍鋅爐155
6.2.1鍍鋅爐的筑爐材料155
6.2.2熱浸鍍鋅爐的加熱156
6.2.3熱浸鍍鋅爐的加熱系統(tǒng)157
6.2.4熱浸鍍鋅爐的測溫及控溫調(diào)節(jié)
系統(tǒng)158
6.3前處理工藝槽159
6.3.1常用的耐腐蝕材料和涂料159
6.3.2脫脂(堿洗)槽160
6.3.3酸洗槽、溶劑槽和清洗槽160
6.4烘干槽或烘干平臺161
6.5輔助設(shè)備162
6.5.1抽鋅泵和撈渣器162
6.5.2鋅液儲存罐163
6.5.3溶劑處理裝置163
第7章鋼鐵制件熱浸鍍鋅標準及
質(zhì)量要求165
7.1國內(nèi)外熱浸鍍鋅主要標準165
7.2熱浸鍍鋅層的質(zhì)量要求166
7.2.1鍍層外觀166
7.2.2鋅層厚度167
7.2.3附著力170
7.2.4均勻性171
7.3熱浸鍍鋅層的檢驗方法171
7.3.1試件抽樣方法171
7.3.2鍍層厚度測量方法172
7.3.3附著力試驗175
7.3.4硫酸銅試驗175
7.3.5鍍件的脆性檢驗176
7.4熱浸鍍鋅層外觀缺陷及分析178
7.5熱浸鍍鋅層的修復(fù)182
7.5.1允許修復(fù)的面積和修復(fù)層的
厚度182
7.5.2修復(fù)鍍層的材料182
7.5.3鍍層修復(fù)操作工藝183
7.5.4修復(fù)方法的選擇183
第8章熱浸鍍鋅的環(huán)保措施及環(huán)境
評價185
8.1熱浸鍍鋅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的三廢及
組成185
8.1.1熱浸鍍鋅過程產(chǎn)生的廢氣185
8.1.2熱浸鍍鋅過程產(chǎn)生的廢液185
8.1.3熱浸鍍鋅過程產(chǎn)生的固體
廢料186
8.2熱浸鍍鋅過程中的三廢處理186
8.2.1廢氣的控制與處理186
8.2.2廢液的控制與處理192
8.
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