热镀铝锌后处理膜类型及成膜工艺控制技术

《热镀铝锌后处理膜类型及成膜工艺控制技术》论文发表期刊：《材料保护》；发表周期：2021年02期

《热镀铝锌后处理膜类型及成膜工艺控制技术》论文作者信息：刘金华( 1983－) ，硕士，现从事热镀铝锌产品生产技术和质量管理工作

　　[摘 要]总结了梅钢冷轧厂热镀铝锌机组5种后处理膜的性能特点及其产品适用范围，并按照用户使用要求和产品服役环境，合理地选择后处理膜的类型，使后处理膜具备应用性能。重点阐述了热镀铝锌机组后处理工序的控制要点，以便获得均匀、稳定的膜厚;特别是总结了表面质量缺陷-斑迹和漏涂的改进对策，以减少质量损失，提高热镀铝锌产品的综合使用性能。

　　[关键词]热镀铝锌：后处理液性能;膜厚控制：缺陷改进

　　Abstract : The performance characteristics and product application scopes of five kinds of post-treatment films of the hot-dipped Galvalume line in Meigang cold rolling plant were summarized, and the type of post -treatment films was reasonably selected according to the user' s requirements and the products service environment to make the post-treatment films have application performance. The controlling points of thepost -treatment process of the hot-dipped Galvalume line was focused on, so as to obtain uniform and stable film thickness. In particular, the improvement measures of surface defects -stains and missing coating defects were summarized to reduce quality loss and improve the comprehensive performance of the hot -dipped Galvalume products.

　　Key words: hot-dipped Galvalume; post -treatment liquid performance; film thickness control; defect improvement

　　0前言

　　热镀铝锌产品具有良好的耐腐蚀性能，广泛应用在家电、建筑、电气柜等行业。后处理工序是该类产品生产过程中的重要工艺，即在热浸镀铝锌层表面涂覆一层有机/无机复合薄膜，进一步增强热镀铝锌板的耐腐蚀性能[1;同时，随着表面处理技术的进步，后处理膜还赋予了热镀铝锌产品优异的耐摩擦发黑、耐脱脂磷化、耐酸抗碱、耐热、冲压润滑等性能2-。后处理液选择不当、工序质量缺陷不仅影响产品的外观，严重时将导致产品无法使用，所以热镀铝锌产品后处理工艺技术一直倍受生产工艺技术人员高度关注。

　　针对用户的差异化需求，梅钢冷轧厂热镀铝锌机组选用不同的后处理工艺，满足了产品的后续存储运输和加工使用要求，提升了热镀铝锌产品的综合性能，增强了企业的市场竞争力。

　　1后处理膜类型及其产品应用不同的后处理膜产品具备不同的性能，须根据用户使用要求合理地选择后处理膜类型。梅钢冷轧厂热镀铝锌产品的后处理膜主要性能及用户使用要求见图1。

　　根据产品的储存、运输和加工使用要求，在后续生产工艺选择不同的后处理液和后处理工艺技术，对热镀铝锌板后处理膜进行耐盐雾试验、耐摩擦试验、百格和冲击试验、脱脂磷化试验等方法评价( 见表 1) ，保障产品性能满足用户要求。

　　目前，梅钢冷轧厂热镀铝锌产品使用的后处理膜类型共计5种。后处理膜类型、性能特点和产品用途总结如下：

　　(1)涂油：涂防锈油，具备短时间耐腐蚀性能，成本较低，适用于短期防锈蚀要求或后续不耐酸碱加工的产品;不适用无后续表面处理加工而直接应用的产品。热镀铝锌涂油产品主要用于基地间互供彩涂基板，不耐酸碱涂装。

　　(2)无铬钝化：具备较长时间的耐腐蚀性能，成本较低，适用于室内直接使用的产品;由于耐酸碱和涂装性能差，不适用后续涂装加工的产品。梅钢热镀铝锌无铬钝化产品主要用于家电背板、内板。

　　(3)有铬钝化：具备良好的耐腐蚀和可加工性能，适用于室外直接使用的产品;因含有有毒有害的六价铬，不适合室内直接使用。热镀铝锌有铬钝化产品主要用于轻钢龙骨、楼层板等建筑结构。

　　(4)无铬耐指纹：具备良好的耐指纹、耐腐蚀和可加工性能，适用于室内直接使用的高端产品。当用户要求后续涂装、冲压变形时，使用耐酸碱和润滑性能更优的高耐候无铬耐指纹产品，热镀铝锌无铬耐指纹产品广泛用于电气柜、家电等高端产品。

　　(5)有铬耐指纹：具备较高的耐腐蚀和可加工性能，适用于室外直接使用的产品;因含有有毒有害的六价铬，不适合室内直接使用。热镀铝锌有铬耐指纹产品主要用于建筑屋顶、外墙等建筑结构。

　　2后处理膜厚及缺陷控制技术

　　2.1后处理液的成膜机理

　　后处理液成膜的主要物质是水性树脂，并含有金属化合物和Si化合物。带钢涂覆后处理液后，Si化合物与镀锌层发生反应，再通过感应加热烘干固化，水性树脂与金属化合物以及Si化合物发生交联，树脂脱水成膜，形成致密、强固的皮膜，阻挡外界腐蚀介质的穿透，从而起到耐腐蚀作用。机理见图2

　　2.2后处理膜厚控制

　　后处理产品性能的优劣由后处理液本身性能和后处理膜厚决定，故后处理膜厚的均匀、稳定控制是生产工艺控制的关键。热镀铝锌机组膜厚是通过辊涂机、感应加热、冷却风箱等设备实现涂覆和干燥控制的。

　　辊涂机由涂覆辊、取液辊、稳定辊、涂液盘等组成，通过取液辊、涂覆辊将后处理液涂覆至带钢表面，调节取液辊、涂覆辊转速控制带液量，通过取液辊与涂覆辊间和涂覆辊与带钢间的压力调节实现膜厚控制。再经过感应加热器将涂膜均匀烘干，保证后处理膜性能良好。

　　辊涂机压力控制原理见图3。

　　后处理工序匹配调整取液辊和涂覆辊的速度、辊间压力、感应加热温度等工艺参数，兼顾后处理液性能、涂覆辊材质及带钢板形的影响，根据在线膜厚仪和检测中心膜厚检验结果进而精准地控制膜厚。

　　2.3后处理常见缺陷及改进办法后处理工序主要缺陷是斑迹和漏涂。涂覆辊所用材料是聚氨酯，表面较软、易损伤，涂覆辊与取液辊间、涂覆辊与带钢间压力不平衡，便会导致带钢表面涂覆不均匀，程度较轻时，在带钢表面出现明显的后处理膜色差或涂覆辊边部甩液即产生斑迹缺陷，严重时没有完整涂覆后处理膜即产生漏涂缺陷。2种缺陷均肉眼可见(见图4)，不能满足产品质量标准。

　　针对斑迹和漏涂缺陷的产生原因，制定相应改善措施，减少缺陷发生量。主要对策如下：

　　(1)涂覆辊辊面受损：涂覆辊辊面因外力撞击、辊间压力不平衡、耐化学液性能差等影响导致表面受损，便会产生斑迹或漏涂缺陷。对策：0更换涂覆辊过程中注意保护辊面，防止与其他物体撞击;②增加辊涂机主传动电机运行电流的实时监测与报警，实现了辊涂机爆辊预防控制功能：③改进涂覆辊辊面材质，提高其耐磨性和耐酸碱性。

　　(2)涂覆辊边部甩液：涂覆辊转动时，化学液在辊子端面聚集，当辊速较快时，会造成甩液现象，飞溅至带钢表面即产生斑迹缺陷。控制措施：0增加辊涂机可拆卸式边部挡板，将取液辊、涂覆辊边缘包围，防止后处理液甩出涂液盘;②更改涂覆辊形式，预留3-8cm的阶梯，有效防止辊子边缘甩液(此方法适用于后处理液密度较低时)。

　　(3)涂覆辊水平度：在保证辊系安装精度的基础上，当涂覆辊与取液辊间两侧压力差过大时，带至涂覆辊表面的后处理液量有差异，产生斑迹或漏涂缺陷。对策：1辊涂机靠辊前，调整辊间压力两侧相等;②改进并优化涂覆辊、取液辊两侧轴承结构，采用滚珠调心轴承，实现单侧压力调节。

　　3结论

　　(1)根据梅钢冷轧厂热镀铝锌产品的生产实践和为用户服务经验，总结了5种后处理膜的性能特点及其产品用途，故按照用户使用要求，合理地选择后处理膜类型和工艺技术至关重要。

　　(2)根据后处理液的成膜机理，热镀铝锌机组重点对膜厚和表面质量进行均匀、稳定地控制，优化后处理工序工艺参数，避免斑迹、漏涂缺陷导致的质量损失。

　　[参考文献]

　　[1]单风君，齐国超，王双红，等热镀铝锌钢表面环氧树脂-硅烷复合涂层及其耐蚀性[].材料保护，2013，46(12)：7-9.

　　[2]杨家云，马 源，戴毅刚，良加工热镀铝锌钢板表面摩擦特性及冲压成型性能研究[J].宝钢技术，2015(3)：22-25.

　　[3]项晓梅，索晋鹏，徐海卫，等热镀铝锌硅产品耐腐蚀性能研究及工艺优化DJ.轧钢，2019(4)：45-48.

　　[4]温乃盟，任玉苓热镀55%Al-Zn钢板的耐热性能[J].机械工程材料，2018(5)：32-34，39.