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第1章 腐蚀与防护1

1.1 腐蚀1

1.1.1 腐蚀的原因1

1.1.2 腐蚀的类型2

1.1.3 腐蚀现象2

1.1.4 腐蚀环境2

1.2 防腐蚀5

1.2.1 方法5

1.2.2 商业意义12

1.2.3 腐蚀防护和环境保护13

1.3 钢结构腐蚀防护的基本标准13

第2章 热浸镀锌的发展历史15

参考文献20

第3章 表面预处理22

3.1 交付状态23

3.1.1 基体材料23

3.1.2 表面精整23

3.1.3 钢的表面粗糙度27

3.2 机械表面清理方法27

3.2.1 喷砂（或喷丸）处理27

3.2.2 滚筒抛光清理28

3.3 化学清洗与脱脂29

3.3.1 碱液清洗剂31

3.3.2 生物清洗37

3.3.3 酸洗脱脂38

3.3.4 其他清洗方法40

3.4 工件的漂洗40

3.4.1 残留液41

3.4.2 漂洗过程的计算42

3.4.3 漂洗水的再循环利用44

3.5 酸洗45

3.5.1 基体材料及表面状态46

3.5.2 盐酸酸洗48

3.5.3 铸件的预处理63

3.5.4 脱锌64

3.6 热浸镀锌的助镀剂65

3.6.1 ZnCl2、NH4Cl复盐助镀剂65

3.6.2 ZnCl2、NaCl、KCl复盐助镀剂67

3.6.3 助镀剂残留67

参考文献68

第4章 热浸镀锌工艺原理74

4.1 工艺的区别74

4.1.1 带钢或钢丝的连续镀锌74

4.1.2 批量镀锌76

4.1.3 特殊的工艺79

4.2 435～620℃区间热浸镀锌层的形成79

4.2.1 基本概述79

4.2.2 锌浴温度和浸镀时间对镀层厚度的影响82

4.2.3 钢的热处理对镀锌（镀层生长）的影响85

4.2.4 530℃以上的高温镀锌87

4.2.5 镀层的结构分析87

4.2.6 形层的整体理论92

4.2.7 锌浴中合金元素对镀层形成的影响94

4.3 液态金属致脆性（LME）97

参考文献98

第5章 热浸镀锌工艺及设备101

5.1 初步规划101

5.1.1 初步研究101

5.1.2 细化设计101

5.1.3 报批的申请文件101

5.2 车间布局102

5.2.1 直线式布局102

5.2.2 U形布局102

5.2.3 操作空间106

5.2.4 挂架、挂具、辅助装置107

5.2.5 自动化批量热浸镀锌车间110

5.3 预处理车间111

5.3.1 预处理单元111

5.3.2 酸洗间111

5.3.3 预处理槽的供热113

5.3.4 处理液槽罩盖115

5.4 干燥炉115

5.5 热浸镀锌炉117

5.5.1 浸入式燃烧器（用于锌或锌-铝合金的陶瓷锅加热）117

5.5.2 循环加热的热浸镀锌炉118

5.5.3 表面加热的热浸镀锌炉118

5.5.4 脉冲燃烧器加热的热浸镀锌炉118

5.5.5 感应加热的热浸镀锌炉119

5.5.6 电阻加热的热浸镀锌炉119

5.5.7 通道感应加热的热浸镀锌炉121

5.5.8 服务规划（锌锅）121

5.6 锌锅124

5.7 锌浴罩124

5.7.1 固定式横向布置的锌浴罩125

5.7.2 横向布置的锌浴罩（通过行车移动）126

5.7.3 纵向布置的锌浴罩127

5.8 后处理127

5.9 卸载区128

5.10 挂具返回系统128

5.11 起重单元128

5.11.1 热浸镀锌用起吊系统的调整、维护129

5.11.2 设备概述129

5.12 过滤设备131

5.13 小件半自动化热浸镀锌生产线133

5.14 采用陶瓷锅的热浸镀锌炉133

5.15 用于小件的自动化热浸镀锌生产线135

5.15.1 高精度螺栓的全自动热浸镀锌生产线135

5.15.2 自动化机器人离心处理的小件热浸镀锌生产线137

5.16 管材热浸镀锌生产线138

5.17 振动器的应用138

5.18 能量平衡140

5.19 锌锅的运行、停止、更换和操作方法141

5.19.1 锌锅和镀锌炉141

5.19.2 锌锅的运行142

5.19.3 最佳的操作143

5.19.4 高效率的能耗和锌锅的服役寿命144

5.19.5 停工145

5.19.6 锌锅的失效146

参考文献146

第6章 热浸镀锌厂的环境保护和职业安全147

6.1 控制大气污染的规则和方法147

6.1.1 规则147

6.1.2 批准148

6.2 热浸镀锌企业的通风设备149

6.3 测量系统168

6.3.1 排放的检测168

6.3.2 工作区的检测168

6.3.3 趋势测量168

6.4 废弃物和残留物168

6.4.1 一般注意事项168

6.4.2 脱脂工序产生的含油废弃物、残留物170

6.4.3 酸洗废液170

6.4.4 废助镀液、助镀液处理残留物171

6.4.5 浸镀过程中产生的废弃物或残留物171

6.4.6 其他废弃物或残留物172

6.5 噪声172

6.5.1 一般注意事项172

6.5.2 热浸镀锌厂的噪声防护174

6.6 职业安全174

6.6.1 一般注意事项174

6.6.2 热浸镀锌厂的配备176

6.6.3 操作规程、通用规程178

6.6.4 个人防护装置178

6.6.5 个人行为规则178

6.6.6 有害物质的处理181

6.6.7 工作场所的安全标志182

6.6.8 法人代表的环境和劳动保护责任182

6.7 环境保护的实际措施184

参考文献187

第7章 热浸镀锌工件的设计和制造191

7.1 一般注意事项191

7.2 基体材料的表面质量要求192

7.2.1 一般注意事项192

7.2.2 不同类覆盖层的去除192

7.2.3 表面粗糙度194

7.2.4 壳层、鳞片、折叠层194

7.3 待镀件的尺寸和重量195

7.3.1 一般注意事项195

7.3.2 锌锅尺寸、待镀件单件重量195

7.3.3 体积庞大件、大尺寸件196

7.3.4 悬挂197

7.4 容器和管类结构件（中空件）197

7.4.1 一般注意事项197

7.4.2 管类构件198

7.4.3 管件和容器类构件的外表面镀锌199

7.4.4 容器199

7.5 钢结构件200

7.5.1 基材、基材厚度、应力200

7.5.2 表面准备201

7.5.3 搭接201

7.5.4 自由孔和流孔202

7.6 钢板和钢丝203

7.6.1 钢板制品203

7.6.2 钢丝制品205

7.7 热浸镀锌钢构件半成品205

7.7.1 要求206

7.7.2 处理207

7.8 扭曲和裂纹的避免207

7.8.1 协调性207

7.8.2 预防和补救208

7.8.3 减小大型钢构件的扭曲和开裂209

7.9 热浸镀锌前后的焊接211

7.9.1 热浸镀锌之前的焊接211

7.9.2 热浸镀锌之后的焊接213

7.10 小件的热浸镀锌215

7.10.1 方法215

7.10.2 哪些零件是小件216

7.10.3 外观和表面质量216

7.10.4 产品216

7.11 镀件的返工和镀锌层的修补217

7.11.1 锌瘤、流痕217

7.11.2 螺栓和铰链218

7.11.3 缺陷和损伤218

7.12 铸件的热浸镀锌219

7.13 不镀锌部位的防护220

7.14 标准和指南221

7.14.1 DIN EN ISO 1461及其补充1（注释）221

7.14.2 DIN EN ISO 14713223

7.14.3 其他标准223

7.15 缺陷及其避免224

7.15.1 外部锈蚀224

7.15.2 磨削火花224

7.15.3 工件的开裂225

7.15.4 钢基体表面的杂质层226

7.15.5 热影响226

7.15.6 矫正时发生的损坏226

7.15.7 夹杂空气造成的镀锌层缺陷227

7.15.8 未进行防腐处理的紧固件227

参考文献228

第8章 热浸镀锌企业的质量管理230

8.1 质量管理的必要性230

8.2 重要的标准231

8.3 按DIN EN ISO 9001/2000规定的QM体系结构233

8.4 QM要素第4～8部分的简单描述233

8.4.1 文件要求（第4部分）233

8.4.2 管理的职责（第5部分）234

8.4.3 资源管理（第6部分）234

8.4.4 产品实现（第7部分）234

8.4.5 测量、分析和改进（第8部分）235

8.5 QM体系的简介238

8.6 发展趋势239

致谢239

参考文献239

第9章 镀锌层的腐蚀行为240

9.1 腐蚀—化学性质240

9.1.1 一般注意事项240

9.1.2 水中腐蚀的基本原理241

9.1.3 热力学基础244

9.1.4 双金属腐蚀246

9.1.5 耐热性247

9.1.6 力学性能248

9.2 大气环境下的腐蚀249

9.2.1 一般事项249

9.2.2 自然天气条件下的腐蚀250

9.2.3 室内腐蚀254

9.2.4 白锈的生成255

9.2.5 排水引发的腐蚀257

9.3 水中的腐蚀257

9.3.1 饮用水257

9.3.2 游泳池水258

9.3.3 开放式水冷却系统259

9.3.4 封闭的加热或冷却系统259

9.3.5 废水259

9.3.6 海水260

9.4 土壤中的腐蚀262

9.4.1 自腐蚀过程262

9.4.2 电位和腐蚀速率之间的关系263

9.4.3 原电池的形成和杂散电流的影响265

9.4.4 交流电的影响265

9.5 混凝土的防腐蚀265

9.6 农业设施和农产品引起的腐蚀268

9.6.1 建筑和仓棚设备268

9.6.2 储存和运输268

9.6.3 食品269

9.7 非水介质中的腐蚀269

9.8 缺陷位置的腐蚀防护措施270

9.8.1 一般注意事项270

9.8.2 修复方法271

9.9 耐蚀性检测和质量测试272

9.9.1 外观272

9.9.2 镀锌层厚度272

9.9.3 附着强度273

参考文献273

第10章 热浸镀锌＋涂装双重体系279

10.1 基本规则、主要的应用领域279

10.2 名词解释281

10.3 双重体系的保护周期281

10.4 工件结构设计的特殊性282

10.5 保护涂层对镀锌层的质量要求283

10.6 保护性涂层涂装时热浸镀锌层的表面预处理284

10.6.1 镀锌层表面的污染物284

10.6.2 表面预处理方法284

10.6.3 实际应用的表面预处理方法285

10.6.4 双重体系工艺中表面预处理和保护涂层的分类288

10.7 涂层材料、保护性涂层体系291

参考文献293

第11章 热浸镀锌的经济效益296

参考文献300

第12章 应用实例301

12.1 建筑结构302

12.2 市政工程305

12.3 交通运输工程306

12.4 运动与休闲设施308

12.5 厂房建筑工程310

12.6 采矿业311

12.7 能源供给312

12.8 农业领域313

12.9 零部件与紧固件314

12.10 环境保护领域315

12.11 手工艺品315

12.12 艺术品317

12.13 带钢的连续热浸镀锌318

12.14 结论318

第13章 热浸镀锌及镀锌层的缺陷319

13.1 镀锌层要求319

13.1.1 设计319

13.1.2 工件的属性319

13.1.3 镀锌层的特征319

13.1.4 镀锌层的厚度320

13.1.5 修复320

13.1.6 结合强度320

13.2 钢结构表面镀锌层的评价标准320

13.3 镀锌层或镀件的主要缺陷321

13.3.1 工件的设计所引起的缺陷321

13.3.2 工件表面覆盖物引起的缺陷323

13.3.3 热浸镀锌过程中产生的缺陷324

13.3.4 运输、储存和组装引起的缺陷325

13.3.5 热浸镀锌工件的处理与组装327