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高性能热镀Galfan钢丝的关键技术、设备及应用
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  • 公布年份:
    2017
  • 中图分类:
    TG174.44
  • 关键词:
  • 成果简介:
    该成果属于表面工程技术学科,热浸镀方向。该成果解决了热镀Galfan钢丝工艺的一系列关键技术、配套设备的问题,并在国内全行业获得全面推广应用并出口国外。对中国金属制品传统行业的产品升级和转型做出了巨大的贡献。该成果是一系列成果的集成,具体研究成果的主要技术内容如下:(1)开创性地研究出耐熔锌腐蚀材料,开发出可直接加热锌液的金属内加热器。最终开发出内加热陶瓷锌锅成套设备,取代了传统铁锅外加热技术。这是实现热镀Galfan合金钢丝的关键核心设备。小型内加热器外套管采用熔铸方法制备Fe-B-W-Mo合金材料/不锈钢覆层材料,该复层套管既有良好的耐液锌腐蚀性能,又有足够的机械强度。大型的加热器,外套管采用耐锌腐蚀的SiC/Si3N4复相陶瓷/Al基合金/不锈钢层状复合材料,中间Al基合金作用是连接陶瓷和金属,同时并吸收膨胀应力。为了提高加热器加热效率,对其结构设计,采用新型的绝缘材料、套管内加入导流介质、电热元件上加装阻流板等方法,研制出大功率的内加热器。耐熔锌腐蚀材料的研究成功,可以制造出全规格尺寸的内加热器和陶瓷锌锅,可在更广的热镀锌行业获得应用。(2)国际上成熟的工艺是双镀工艺,即先镀锌再镀Galfan合金。但这种工艺成本高。首次提出复合助镀的概念,实现了单镀合金工艺技术,降低了生产成本,适合中国国情。复合助镀采用电解助镀和化学活化技术解决了Galfan镀层合金与钢基表面的结合问题。对于单镀的薄镀层的平整度难于控制,开发出国内空白的电磁抹拭技术,对镀层表面质量进行控制。电磁抹拭技术利用电场、磁场、气体三种力的复合作用,对钢丝镀锌层进行无接触抹拭,通过调整电场强度、磁场强度、气体流量及温度,即可精确控制钢丝表面光洁度及上锌量。上锌量控制精确,可达5-7%。上锌量可控在150-300g/m2。(3)对于厚镀层镀锌,依旧采用双镀工艺。通过解决界面结合难题和厚镀层表面质量的控制问题,在国内率先研究出双镀Galfan钢丝的工艺技术,并在全国推广应用,生产出高性能的Galfan钢丝。为中国金属制品行业提供了填补空白的新产品。先镀锌后镀Galfan的界面结合是在热镀锌后采用了表面活化,该助镀采用弱有机酸活化液处理,解决了镀锌层附着力差的问题。对于厚镀层的表面质量的控制,设计了一种特殊结构的气刀抹拭装置,获得了均匀平整的高品质镀层表面。解决了设备,薄、厚镀层表面质量的控制和界面结合问题,最终获得了全规格、高品质Galfan钢丝产品,填补了中国的空白。该项目已获得授权专利15项,获省市级科技进步奖5项。该技术研发成功后,在宝钢集团南通线材制品有限公司、贵州钢绳股份有限公司、江阴华新钢缆有限公司、江西新华金属制品有限责任公司、天津华源时代金属制品有限公司等近30家企业推广和应用。2014-2016年三年期间共生产热镀Galfan钢丝50万吨,新增销售额20.2亿元,新增利润约1亿元。
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