鋅鋁鎂合金鍍層鋼板是一種新型鍍層產(chǎn)品,也是近年來國內(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,也需要了解國內(nèi)外廠家的產(chǎn)品和開發(fā)背景。了解這兩方面之后,我們才能有一個比較系統(tǒng)和清晰的認知。
什么是鋅鋁鎂鍍層鋼板?
按歐標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)物會流動包裹切口,所以對切口和缺陷處保護性能更好;
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用場景,可以簡化用戶的加工工序。
鋅鋁鎂鍍層的發(fā)展歷史
業(yè)內(nèi)普遍認為最先進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)。
其實早在二十世紀六七十年代,美國的鋼鐵公司就已經(jīng)開始了鋅鋁鎂鍍層的開發(fā),但并未進行商業(yè)化生產(chǎn)。
然后,到上世紀九十年代,日新制鋼和新日鐵在鋅鋁鎂鍍層研發(fā)上做了大量工作,取得了重大進展并開始了鋅鋁鎂合金鍍層鋼板商業(yè)化大生產(chǎn)。
注:據(jù)說一開始是為了得到一種性能和價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)成功開發(fā)了各自品牌的類似產(chǎn)品。
近年來國內(nèi)鋼廠也陸續(xù)跟進,如酒鋼、寶鋼、唐鋼等鋼企也都開始陸續(xù)生產(chǎn)鋅鋁鎂鍍層鋼板。
各大廠家的鋅鋁鎂鍍層產(chǎn)品簡介
在聊這個話題之前先提個問題:
為什么歐標中鋅鋁鎂鍍層規(guī)定的鋁鎂比例是1.5~8%這樣一個范圍,而不是像鍍鋁鋅鍍層中鋁含量55%這樣一個固定值?
這是因為鋼廠在投入大量研發(fā)資金開發(fā)新產(chǎn)品后申請了商標和專利,于是后發(fā)鋼廠為了避開專利對成分進行了調(diào)整,也導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)過鍍層成分的產(chǎn)品通常都被認為是“鋅鋁鎂鍍層鋼板”,所以歐標在改版時為了“顧全大局”,設(shè)定了一個范圍。各家有各家不同的成分,剛接觸時容易沒有方向,這也是柴哥撰寫這篇簡介的初衷之一。
ZAM(注冊商標)
所屬鋼廠:日新制鋼(日本)
鍍層成分:Zn—6%Al—3%Mg
誕生時間:1999年開發(fā)成功,2001年左右商業(yè)化生產(chǎn)。
簡介:常被認為是最正統(tǒng)的初代鋅鋁鎂鍍層產(chǎn)品(應用比較早),號稱比傳統(tǒng)鍍鋅板耐蝕性強近20倍。
應用:目前廣泛應用在建筑行業(yè)、機電行業(yè)、高速公路防護欄、汽車行業(yè)、電力行業(yè)等。
DYMAZINC (注冊商標)
所屬鋼廠:新日鐵(日本)
鍍層成分:ZN一0.2%Al—0.5%Mg
誕生時間:和日新制鋼的ZAM同時期。
簡介: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重的地區(qū),耐切邊腐蝕好,加工性好。
應用:主要應用于建筑行業(yè),替代純鋅鍍層。
SUPERDYMA(注冊商標)
所屬鋼廠:新日鐵(日本)
鍍層成分:ZN一11%Al—3%Mg一0.2%Si
誕生時間:二十一世紀初(在DYMANZIC之后商業(yè)化生產(chǎn))。
簡介:高鋁成分體系,據(jù)稱具有超強耐蝕性,優(yōu)異的耐黑變性和涂裝性,成形性良好。
應用:主要應用于家電行業(yè)。
ZM EcoProtect(注冊商標)
所屬鋼廠:蒂森克虜伯(德國)
鍍層成分:ZN一1%Mg
誕生時間:2008年左右。
簡介:查證了下宣傳手冊,確實沒提到加Al,推測相比傳統(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(注冊商標)
所屬鋼廠:塔塔鋼鐵(塔塔歐洲)
鍍層成分:ZN一1~2%Al—1~2%Mg
誕生時間:二十世紀初,是歐洲最早的鋅鋁鎂鍍層產(chǎn)品。
簡介:據(jù)宣傳替代的產(chǎn)品是傳統(tǒng)純鋅鍍層,耐蝕性強過4倍以上。
應用:主要用于建筑行業(yè)和部分家電內(nèi)板。
Magnelis(注冊商標)
所屬鋼廠:安塞樂米塔爾(德國)
鍍層成分:ZN一3.5%Al—3%Mg
誕生時間:2010年左右。
簡介:據(jù)稱開發(fā)目的主要針對含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)異的切邊保護性。
應用:適用于畜牧業(yè),如養(yǎng)豬、養(yǎng)牛和禽類大棚。
ZINCALUME(注冊商標)
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
誕生時間:傳統(tǒng)ZINCALUME(優(yōu)耐板)在近年的升級產(chǎn)品。
簡介:嚴格說來,這個鍍層和初代的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)上改進而來,對標產(chǎn)品也是傳統(tǒng)鍍鋁鋅鍍層。
應用:適用于替代傳統(tǒng)鍍鋁鋅鍍層的應用場景。
結(jié)語
限于篇幅關(guān)系,我們僅對常見的鋅鋁鎂產(chǎn)品進行簡單介紹,希望能幫助大家留下一個較為全面的印象。也因為其中的一些信息來源于非官方渠道,可能有些不準確的地方,歡迎留言交流。
鋅鋁鎂涂層鋼板焊接知識
鍍鋅鋁鎂鋼板同其他鍍鋅類鋼板一樣,易受低熔點金屬鍍層的影響。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度下降等。
但是,如果條件選擇適當,焊接接縫就不會存在連接強度的問題。而且,在電焊中,只要選定恰當?shù)暮附訔l件,強度也豪無問題。
另外,在電焊過程中,也會受到焊機和接縫形狀等的影響,因此請事先通過焊接測試加以確認。
1 、電弧焊接
(1)焊機:可使用市場上任何一種焊機進行焊接。焊機生產(chǎn)廠家已開發(fā)出可降低焊接飛濺的變頻控制式焊機,適當應用這些設(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。要想改善焊接時產(chǎn)生飛濺、氣孔和坑穴現(xiàn)象,請使用專為鍍鋅用而開發(fā)的焊條。
(3)屏蔽氣體:可使用 JIS K1106 中規(guī)定的 3 中二氧化碳氣體。(如果脈沖電流和 Ar+20%CO2 氣體組合使用,有可能進一步降低焊接時的飛濺現(xiàn)象。)
(4)焊接電流、電壓:在以相同的焊接速度與熱軋、冷軋鋼板進行焊接時,與熱軋、冷軋鋼板相比,因鍍層的蒸發(fā)會消耗熱量,所以應適當增大焊接熱量。(電流約增大5~10%)
(5)焊接速度:當發(fā)生氣孔、坑穴等缺陷時,請設(shè)定低于熱軋、冷軋鋼板的焊接速度。
焊接過程中降低焊接速度,讓產(chǎn)生的鋅蒸汽有較長時間可以從熔化池子表面釋放出來,會取得優(yōu)良的焊道。
(6)間隙的設(shè)置:在進行搭角焊縫焊接時,往往會產(chǎn)生氣孔、坑穴等焊接缺陷。作為防止對策,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
某鋅鋁鎂鍍層產(chǎn)品不同間隙下的的焊縫質(zhì)量對比
從上圖可見,間隙越小氣孔約多,焊接強度檢驗時從焊縫處斷裂的幾率越高,反之,間隙超過一定數(shù)值后,氣孔占有率低,焊縫強度高于焊接基板,斷裂處發(fā)生基板上。
2、點焊
下圖是各種表面鍍層種類的鋼板點焊條件的舉例:
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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