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什么是鋅鋁鎂鍍層鋼板?鋅鋁鎂涂層鋼板焊接有哪些注意點(diǎn)?

鋅鋁鎂合金鍍層鋼板是一種新型鍍層產(chǎn)品,也是近年來(lái)國(guó)內(nèi)許多鋼廠紛紛介入的領(lǐng)域。


我們了解一種產(chǎn)品通常是希望了解它的歷史,也需要了解國(guó)內(nèi)外廠家的產(chǎn)品和開(kāi)發(fā)背景。了解這兩方面之后,我們才能有一個(gè)比較系統(tǒng)和清晰的認(rèn)知。


什么是鋅鋁鎂鍍層鋼板?


按歐標(biāo)EN10346-2015的定義,鋅鋁鎂鍍層是一種主要成分是鋅,此外鋁和鎂的含量在1.5~8%之間(其中鎂含量不低于0.2%)的三元合金鍍層。


與熱鍍鋅、鍍鋅鋁、鋅鐵合金等傳統(tǒng)鍍層相比,鋅鋁鎂鍍層具有更優(yōu)異的耐腐蝕性能。


1、由于鋅鋁鎂合金鍍層比較薄、致密,不易發(fā)生鍍層剝落;

2、腐蝕產(chǎn)物會(huì)流動(dòng)包裹切口,所以對(duì)切口和缺陷處保護(hù)性能更好;

3、在一些苛刻的腐蝕環(huán)境下(如畜牧業(yè)、沿海地區(qū)等)也具有良好的耐蝕性;

4、可取代部分要求不高的不銹鋼,或加工后再鍍鋅等應(yīng)用場(chǎng)景,可以簡(jiǎn)化用戶的加工工序。


鋅鋁鎂鍍層的發(fā)展歷史


業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為最先進(jìn)行鋅鋁鎂鍍層鋼板商業(yè)化生產(chǎn)和推廣的是日新制鋼和新日鐵這兩家日本鋼廠。

注:新日鐵和日新制鋼合并之后,現(xiàn)在又更名為日本制鐵(nippon steel)。


其實(shí)早在二十世紀(jì)六七十年代,美國(guó)的鋼鐵公司就已經(jīng)開(kāi)始了鋅鋁鎂鍍層的開(kāi)發(fā),但并未進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)。


然后,到上世紀(jì)九十年代,日新制鋼和新日鐵在鋅鋁鎂鍍層研發(fā)上做了大量工作,取得了重大進(jìn)展并開(kāi)始了鋅鋁鎂合金鍍層鋼板商業(yè)化大生產(chǎn)。

注:據(jù)說(shuō)一開(kāi)始是為了得到一種性能和價(jià)格介于不銹鋼和熱鍍鋅之間的產(chǎn)品。


其后歐洲各大鋼鐵公司,如安賽樂(lè)米塔爾(ArcelorMittal)、蒂森克虜伯(Thyssen Krupp)、塔塔歐洲(Tara steel European),以及澳洲老牌鋼企博思格(BlueScope) 也陸續(xù)成功開(kāi)發(fā)了各自品牌的類似產(chǎn)品。


近年來(lái)國(guó)內(nèi)鋼廠也陸續(xù)跟進(jìn),如酒鋼、寶鋼、唐鋼等鋼企也都開(kāi)始陸續(xù)生產(chǎn)鋅鋁鎂鍍層鋼板。


各大廠家的鋅鋁鎂鍍層產(chǎn)品簡(jiǎn)介


在聊這個(gè)話題之前先提個(gè)問(wèn)題:


為什么歐標(biāo)中鋅鋁鎂鍍層規(guī)定的鋁鎂比例是1.5~8%這樣一個(gè)范圍,而不是像鍍鋁鋅鍍層中鋁含量55%這樣一個(gè)固定值?


這是因?yàn)殇搹S在投入大量研發(fā)資金開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品后申請(qǐng)了商標(biāo)和專利,于是后發(fā)鋼廠為了避開(kāi)專利對(duì)成分進(jìn)行了調(diào)整,也導(dǎo)致不同的廠家的鋅鋁鎂鍍層成分比例略有差異。


這些微調(diào)過(guò)鍍層成分的產(chǎn)品通常都被認(rèn)為是“鋅鋁鎂鍍層鋼板”,所以歐標(biāo)在改版時(shí)為了“顧全大局”,設(shè)定了一個(gè)范圍。各家有各家不同的成分,剛接觸時(shí)容易沒(méi)有方向,這也是柴哥撰寫(xiě)這篇簡(jiǎn)介的初衷之一。


ZAM(注冊(cè)商標(biāo))


所屬鋼廠:日新制鋼(日本)

鍍層成分:Zn—6%Al—3%Mg

誕生時(shí)間:1999年開(kāi)發(fā)成功,2001年左右商業(yè)化生產(chǎn)。

簡(jiǎn)介:常被認(rèn)為是最正統(tǒng)的初代鋅鋁鎂鍍層產(chǎn)品(應(yīng)用比較早),號(hào)稱比傳統(tǒng)鍍鋅板耐蝕性強(qiáng)近20倍。

應(yīng)用:目前廣泛應(yīng)用在建筑行業(yè)、機(jī)電行業(yè)、高速公路防護(hù)欄、汽車行業(yè)、電力行業(yè)等。


DYMAZINC (注冊(cè)商標(biāo))


所屬鋼廠:新日鐵(日本)

鍍層成分:ZN一0.2%Al—0.5%Mg

誕生時(shí)間:和日新制鋼的ZAM同時(shí)期。

簡(jiǎn)介:低鋁低鎂成分體系,相比傳統(tǒng)純鋅鍍層具有優(yōu)良的耐蝕性,特別適用于鹽分危害嚴(yán)重的地區(qū),耐切邊腐蝕好,加工性好。

應(yīng)用:主要應(yīng)用于建筑行業(yè),替代純鋅鍍層。


SUPERDYMA(注冊(cè)商標(biāo))

所屬鋼廠:新日鐵(日本)

鍍層成分:ZN一11%Al—3%Mg一0.2%Si

誕生時(shí)間:二十一世紀(jì)初(在DYMANZIC之后商業(yè)化生產(chǎn))。

簡(jiǎn)介:高鋁成分體系,據(jù)稱具有超強(qiáng)耐蝕性,優(yōu)異的耐黑變性和涂裝性,成形性良好。

應(yīng)用:主要應(yīng)用于家電行業(yè)。


ZM EcoProtect(注冊(cè)商標(biāo))

所屬鋼廠:蒂森克虜伯(德國(guó))

鍍層成分:ZN一1%Mg

誕生時(shí)間:2008年左右。

簡(jiǎn)介:查證了下宣傳手冊(cè),確實(shí)沒(méi)提到加Al,推測(cè)相比傳統(tǒng)的鋅鋁鎂鍍層,耐蝕性有所降低,但容易獲得更好的表面質(zhì)量。

應(yīng)用:根據(jù)宣傳資料看替代的產(chǎn)品是高表面質(zhì)量的熱鍍鋅,被應(yīng)用于電氣柜,輪罩和汽車沖壓件中。(定位似乎和寶鋼的低鋁成分體系鋅鋁鎂鍍層類似)


MagiZinC(注冊(cè)商標(biāo)

所屬鋼廠:塔塔鋼鐵(塔塔歐洲)

鍍層成分:ZN一1~2%Al—1~2%Mg

誕生時(shí)間:二十世紀(jì)初,是歐洲最早的鋅鋁鎂鍍層產(chǎn)品。

簡(jiǎn)介:據(jù)宣傳替代的產(chǎn)品是傳統(tǒng)純鋅鍍層,耐蝕性強(qiáng)過(guò)4倍以上。

應(yīng)用:主要用于建筑行業(yè)和部分家電內(nèi)板。


Magnelis(注冊(cè)商標(biāo)

所屬鋼廠:安塞樂(lè)米塔爾(德國(guó))

鍍層成分:ZN一3.5%Al—3%Mg

誕生時(shí)間:2010年左右。

簡(jiǎn)介:據(jù)稱開(kāi)發(fā)目的主要針對(duì)含cl離子和氨氣環(huán)境,具有良好耐穿孔和耐膜下腐蝕性,優(yōu)異的切邊保護(hù)性。

應(yīng)用:適用于畜牧業(yè),如養(yǎng)豬、養(yǎng)牛和禽類大棚。



ZINCALUME(注冊(cè)商標(biāo)

所屬鋼廠:博思格(澳大利亞)

鍍層成分:在鍍鋁鋅(55%鋁)基礎(chǔ)上加2%左右的鎂

誕生時(shí)間:傳統(tǒng)ZINCALUME(優(yōu)耐板)在近年的升級(jí)產(chǎn)品。

簡(jiǎn)介:嚴(yán)格說(shuō)來(lái),這個(gè)鍍層和初代的ZAM鋅鋁鎂鍍層是兩種產(chǎn)品,它是在傳統(tǒng)鍍鋁鋅鍍層(55%鋁)上改進(jìn)而來(lái),對(duì)標(biāo)產(chǎn)品也是傳統(tǒng)鍍鋁鋅鍍層。

應(yīng)用:適用于替代傳統(tǒng)鍍鋁鋅鍍層的應(yīng)用場(chǎng)景。


結(jié)語(yǔ)


限于篇幅關(guān)系,我們僅對(duì)常見(jiàn)的鋅鋁鎂產(chǎn)品進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹,希望能幫助大家留下一個(gè)較為全面的印象。也因?yàn)槠渲械囊恍┬畔?lái)源于非官方渠道,可能有些不準(zhǔn)確的地方,歡迎留言交流。

鋅鋁鎂涂層鋼板焊接知識(shí) 

鍍鋅鋁鎂鋼板同其他鍍鋅類鋼板一樣,易受低熔點(diǎn)金屬鍍層的影響。在電弧電焊中,與熱軋、冷軋鋼板相比,容易出現(xiàn)飛濺和氣孔的增加以及由于裂紋而造成強(qiáng)度下降等。


但是,如果條件選擇適當(dāng),焊接接縫就不會(huì)存在連接強(qiáng)度的問(wèn)題。而且,在電焊中,只要選定恰當(dāng)?shù)暮附訔l件,強(qiáng)度也豪無(wú)問(wèn)題。


另外,在電焊過(guò)程中,也會(huì)受到焊機(jī)和接縫形狀等的影響,因此請(qǐng)事先通過(guò)焊接測(cè)試加以確認(rèn)。


1 、電弧焊接


(1)焊機(jī):可使用市場(chǎng)上任何一種焊機(jī)進(jìn)行焊接。焊機(jī)生產(chǎn)廠家已開(kāi)發(fā)出可降低焊接飛濺的變頻控制式焊機(jī),適當(dāng)應(yīng)用這些設(shè)備,可改善焊接環(huán)境。


(2)焊條:可適用普通低碳鋼和結(jié)構(gòu)鋼用焊條。要想改善焊接時(shí)產(chǎn)生飛濺、氣孔和坑穴現(xiàn)象,請(qǐng)使用專為鍍鋅用而開(kāi)發(fā)的焊條。


(3)屏蔽氣體:可使用 JIS K1106 中規(guī)定的 3 中二氧化碳?xì)怏w。(如果脈沖電流和 Ar+20%CO2 氣體組合使用,有可能進(jìn)一步降低焊接時(shí)的飛濺現(xiàn)象。)


(4)焊接電流、電壓:在以相同的焊接速度與熱軋、冷軋鋼板進(jìn)行焊接時(shí),與熱軋、冷軋鋼板相比,因鍍層的蒸發(fā)會(huì)消耗熱量,所以應(yīng)適當(dāng)增大焊接熱量。(電流約增大5~10%)


(5)焊接速度:當(dāng)發(fā)生氣孔、坑穴等缺陷時(shí),請(qǐng)?jiān)O(shè)定低于熱軋、冷軋鋼板的焊接速度。


焊接過(guò)程中降低焊接速度,讓產(chǎn)生的鋅蒸汽有較長(zhǎng)時(shí)間可以從熔化池子表面釋放出來(lái),會(huì)取得優(yōu)良的焊道。


(6)間隙的設(shè)置:在進(jìn)行搭角焊縫焊接時(shí),往往會(huì)產(chǎn)生氣孔、坑穴等焊接缺陷。作為防止對(duì)策,在鋼板間設(shè)置間隙,是最有效的方法。如果設(shè)置0.6mm以上的間隙,可大幅度減少缺陷。


間隙設(shè)置方式.jpg

間隙設(shè)置方式


某鋅鋁鎂鍍層產(chǎn)品不同間隙下的的焊縫質(zhì)量對(duì)比.jpg

某鋅鋁鎂鍍層產(chǎn)品不同間隙下的的焊縫質(zhì)量對(duì)比


從上圖可見(jiàn),間隙越小氣孔約多,焊接強(qiáng)度檢驗(yàn)時(shí)從焊縫處斷裂的幾率越高,反之,間隙超過(guò)一定數(shù)值后,氣孔占有率低,焊縫強(qiáng)度高于焊接基板,斷裂處發(fā)生基板上。


2、點(diǎn)焊

下圖是各種表面鍍層種類的鋼板點(diǎn)焊條件的舉例:

表面鍍層種類的鋼板點(diǎn)焊條件的舉例.jpg

鋅鋁鎂鍍層鋼板的焊接電流區(qū)間較低,焊接窗口較窄。

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