热镀锌钢绞线防白锈三价铬钝化工艺

2010-06-14苗立贤

电镀与涂饰 2010年10期

苗立贤

（Universal Cable (M) Bhd，马来西亚新山）

1 前言

热镀锌钢绞线是电力架空高压输电线用钢芯铝绞线、光缆、铠装电缆、有线通讯线路及固定物件、栓系等所用的一种金属制品，它由多根热镀锌钢丝通过专用捻股机捻(合)制而成。热镀锌层是目前钢铁表面最为有效的防腐涂层之一，而且装饰性也好，大气环境中使用寿命一般可达15～20年，所以被用作防止钢铁制品锈蚀的防护涂层。但是，由于锌是非常活泼的金属，锌镀层在大气环境中使用时化学稳定性不高，尤其是在热镀锌后的储存、运输过程中遇到潮湿、闷热的环境和与腐蚀气体、介质接触时，其表面极易发生化学变化，产生白锈和灰色斑点，直接影响其镀层的耐腐蚀性和外观，缩短了镀锌钢绞线的使用寿命。热镀锌钢绞线镀层表面白锈严重时，会引起一些贸易纠纷甚至退货，使企业蒙受一定的经济损失。

为了使热镀锌层免受腐蚀，现在一般都采用铬酸盐钝化的处理办法，使热镀锌层表面形成化学稳定性高的铬酸盐钝化膜，从而提高热镀锌层的耐蚀性和抗白锈能力。这种方法已经较为广泛地应用在钢铁制件批量热镀锌生产中[1]。但是对热镀锌钢绞线进行在线、连续的钝化有一定的技术难度和工艺局限性。迄今为止，在国内外的文献资料中尚未见对钢绞线进行防白锈钝化的相关报道。本文简要介绍一种热镀锌钢绞线在线连续钝化工艺，供同行参考。

2 热镀锌钢绞线钝化工艺

2.1 工艺流程

镀锌钢丝─合股捻制─镀锌钢绞线─钝化(喷淋)─气刀抹拭─热风烘干─工字轮收线。

2.2 双组分钝化剂的基本配方

2.3 钝化液的配制

A 组分、B 组分和去离子水按质量比1∶3.5∶16充分混合搅拌后使用。配制时，先将水放入容器中，边搅拌边依次加入A 组分和B 组分，加完后搅拌均匀，不得先将A、B 两组分混合后再兑水稀释。尽量采用去离子水，并在室温下操作。应每天定时取样，对钝化剂中的三价铬和各元素进行分析，并根据结果及时调整钝化液中各成分的浓度和pH，使其达到工艺要求。

2.4 pH 的控制

pH 对成膜速度和膜层厚度的影响十分明显。pH高，成膜速度慢，且膜层不连续；pH 过低时，随着时间的延长，已经形成的胶状膜会发生溶解，消耗有效成分，并使热镀锌层的表面失去光泽。要求配制好的钝化液的pH 在2.0～2.8 之间。

2.5 杂质的控制

要注意加强钝化液的维护管理，定期过滤钝化液并清理钝化槽底部的杂质，保持钝化液的纯净度，以减少金属杂质和机械杂质在钝化层中的夹杂。杂质控制在0.25～0.30 g/L 为宜。

2.6 钝化时间

为了保证热镀锌层的钝化效果，钝化时间一般控制在5～10 s 范围内。

2.7 钝化后的干燥

2.7.1 气刀抹拭

热镀锌钢绞线在喷淋钝化后，应采用圆形空气气刀将钢绞线上面多余的钝化液喷吹掉，以便烘干处理。

2.7.2 热风烘干

气刀抹拭后应立即采用150～180 °C 的热风对钢绞线表面进行干燥，避免因钝化膜没有老化而起不到耐腐蚀的效果。温度过低则烘干时间长；温度过高则钝化膜易龟裂，抗腐蚀性能降低。所以，应当尽量控制好烘干温度。

2.8 腐蚀试验结果及产品外观

根据 DIN 50021 标准，使用YWX/Q 型盐雾腐蚀试验箱，采用5%的NaCl 水溶液为腐蚀溶液进行中性盐雾试验，pH=6.5～7.2，箱内温度为(35 ± 2) °C，钝化后的试样与垂直方向成15°～30°角放置。24 h 中性盐雾试验相当于大气环境下曝露一个月。试验结果表明：热镀锌钢绞线无钝化时，2 h 出现白锈，4 h 后腐蚀面积为100%；而钝化后的试样在盐雾试验96 h 后，无白锈出现，满足钝化后的技术要求。

钝化后，镀层颜色无明显变化，但表面较柔和，且手感较好。钝化膜颜色的深浅可以通过调节钝化剂与水的比例来调整，调节比例范围较大，一般在1∶(4～5)的范围内。