钢结构件热浸锌处理后出现表面裂纹原因及防范分析

    摘 要：钢结构件热浸锌处理是对其表面的一种长期有效的防腐处理过程，对钢结构件的
表面质量的控制有着非常重要的作用。分批式溶剂法进行的钢结构件热浸锌处理，其表面裂
缝状况等会受到热镀锌工艺、构件基本状况等因素的影响。文中主要分析了钢结构件在热浸
锌处理之后形成表面裂缝的原因，并对其防范措施作了相应的分析。

 

　　关键词：钢结构件

 热镀锌 表面裂纹 原因 防范措施 

　　中图分类号：

TG174 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）01（a）-0095-01 

　　钢结构件利用热浸锌技术在其表面形成镀锌层，可以实现钢构件表面的防腐蚀性能，
增强其使用寿命，同时降低了其使用过程中的维护力度，逐渐有了广泛的应用领域。当前，
热镀锌钢结构件大量的使用在城市交通标识杆、输电铁塔、广播电视塔、矿井支架、钢结构桥
架、高速公路护栏等。虽然镀锌层的重量决定了热镀锌钢结构件的使用寿面，但是镀锌层表
面质量对钢结构件使用价值的重要性是不可忽视的，镀锌层的表面质量直接对客户的选择
有一定的影响。通常钢结构件是以溶剂法的形式进行镀锌，较多方面的因素都会影响其表面
的质量，而且这些因素不容易控制。因此，做好钢结构件表面镀锌层质量的控制工作是提高
镀锌产品质量的重点。

 

　　

1 构件基体中影响其表面裂纹的原因和防范措施 

　　

1.1 化学成分及元素偏析 

　　钢结构件基体的化学成分

P、Si、C 等元素能够促建 Zn-Fe 反应，增大合金层中的反应速

率，在锌层表面形成厚而粗大的晶体粒，形成不均匀的粗糙的、甚至是出现裂纹的镀锌层。
尤其是当钢结构件中含有

Si 时，Si 可以加快钢结构件的的热镀锌反应速率，随着 Si 含量的

变化锌层厚度会发生

Sandelin 效应，这种效应的 Si 含量是大于 0.30%或者 0.05%～0.10%。

所以，要得到光滑的镀锌层，钢结构件中含

Si 量需避开 Sandelin 效应。 

　　

1.2 粗糙的表面 

　　在轧制钢结构件的过程中，其表面的氧化皮有时候会进入到钢基体内，出现这种状况
后，在进行钢构结构件的酸洗时会形成不平滑的表面，直接导致了最终镀锌层面的粗糙，
因此，制作钢结构件选用的钢材必须具有良好的表面质量。

 

　　

1.3 锈蚀 

　　在进行钢结构件的储存和运输过程中，经常会出现锈蚀的现象，钢件在酸洗之后会形
成不平滑的表面，直接影响了镀锌层的外观质量，进而可能导致其表面出现裂纹。因此，需
要避免钢件出现锈蚀现象。若钢结构件表面形成了锈蚀，需在镀锌前进行分类处理，在镀锌
的过程中也要分批量的操作，利用调整工艺过程对其进行相对的弥补。

 

　　

2 构件在镀锌工艺过程中影响其表面裂纹的原因和防范措施 

　　

2.1 酸洗和水洗 

　　若对钢结构件进行过度的酸洗，则其表面会出现较多的麻坑，导致游离碳的露出，进
而产生不均匀的镀锌反应，导致镀锌层表面的粗糙或裂纹。因此，需要严格的控制其操作过
程，对于不同表面锈蚀、不同批次等钢件的酸洗时间灵活的掌握。酸洗之后的钢结构件表面
残留的铁盐和酸液需要用水清洗干净，若利用硫酸进行的酸洗，则需要再进行一次盐酸活
化各工序。否则，会产生一系列不必要的不良后果。

 

　　

2.2 溶剂处理和烘干 

　　最常用的热镀锌溶剂是

NH4Cl 和 ZnCl2 的混合水溶液。以其共晶点为依据，需用不同