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？

鋅鋁鎂合金鍍層鋼板是一種新型鍍層產品，也是近年來國內許多鋼廠紛紛介入的領域。

我們了解一種產品通常是希望了解它的歷史，也需要了解國內外廠家的產品和開發(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)內普遍認為最先進行鋅鋁鎂鍍層鋼板商業(yè)化生產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開始了鋅鋁鎂鍍層的開發(fā)，但并未進行商業(yè)化生產。

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。

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品。

近年來國內鋼廠也陸續(xù)跟進，如酒鋼、寶鋼、唐鋼等鋼企也都開始陸續(xù)生產鋅鋁鎂鍍層鋼板。

各大廠家的鋅鋁鎂鍍層產品簡介

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。

這些微調過鍍層成分的產品通常都被認為是“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。

簡介：常被認為是最正統(tǒng)的初代鋅鋁鎂鍍層產品（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）。

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量。

應用：根據(jù)宣傳資料看替代的產品是高表面質量的熱鍍鋅，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品。

簡介：據(jù)宣傳替代的產品是傳統(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品，它是在傳統(tǒng)鍍鋁鋅鍍層（55%鋁）上改進而來，對標產品也是傳統(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。

結語

限于篇幅關系，我們僅對常見的鋅鋁鎂產品進行簡單介紹，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，適當應用這些設備，可改善焊接環(huán)境。

（2）焊條：可適用普通低碳鋼和結構鋼用焊條。要想改善焊接時產生飛濺、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）間隙的設置：在進行搭角焊縫焊接時，往往會產生氣孔、坑穴等焊接缺陷。作為防止對策，在鋼板間設置間隙，是最有效的方法。如果設置0.6mm以上的間隙，可大幅度減少缺陷。

間隙設置方式

某鋅鋁鎂鍍層產品不同間隙下的的焊縫質量對比

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。