怎樣保護熱鍍鋅鋼(Galvanized steel)格板的鍍鋅層

熱鍍鋅鋼格板作為一種新型材料，應(yīng)用越來越廣泛。鍍鋅成為鋼格板重要的防腐方法，不僅因為鋅可在鋼鐵表面形成致密的保護層，還因為鋅具有陰極保護效果。當(dāng)鍍鋅層破損，它仍能通過陰極保護作用來防止(fáng zhǐ)鐵質(zhì)母材腐蝕，這種保護效果可延伸到1～2mm無保護層的區(qū)域，因此鍍鋅可以有效地保護到板材的切口和冷加工造成的微裂紋(crack)以及近焊縫的鋅燒損區(qū)，防止從這里開始生銹。
       鍍鋅鋼格板運到現(xiàn)場由于安裝的需要，有時需要二次焊接，由于鋅層的存在給鍍鋅鋼格板的焊接帶來了一定困難，鋅的熔點約為420℃，揮發(fā)溫度為908℃，這不利于焊接，當(dāng)電弧剛一引燃就揮發(fā)了。鋅的揮發(fā)和氧化會導(dǎo)致氣孔、未熔合及裂紋，甚至影響電弧穩(wěn)定性，其中焊接裂紋、氣孔和夾渣是最主要的問題。
原因分析(Analyse)及措施
   （1）裂紋  在焊接過程(guò chéng)中，熔化（定義:物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)的變化過程)的鋅（Zinc）浮在熔池的表面或位于焊縫根部。鋁合金格柵板是用扁鋼按照一定的間距和橫桿進行交叉排列，并且焊接成中間帶有方形格子的一種鋼鐵制品 。 由于鋅的熔點遠遠低于鐵，熔池中的鐵首先結(jié)晶，液態(tài)鋅會沿著鋼的晶界滲入其中，導(dǎo)致（使產(chǎn)生，促成）晶間結(jié)合變?nèi)酢６忆\與鐵之間易形成金屬間脆性化合物Fe3Zn10和FeZn10，進一步降低了焊縫金屬的塑性。因此在焊接殘余應(yīng)力的作用下易沿晶界裂開，形成裂紋。  
     1) 影響裂紋敏感性的因素  
     
　　① 鋅層的厚度  鍍鋅鋼格板的鋅層較薄，裂紋敏感性小，而熱鍍鋅鋼格板的鋅層較厚，裂紋敏感性較大。冷鍍鋅鋼格板格價格組成由以下幾個部分組成：原材料價格+人工費用+物流成本。組成原材料價格的又可以分為：表面鍍鋅價格+黑片原料價格。  
     
　　② 鋼格板工件厚度  厚度越大，焊接拘束應(yīng)力越大，裂紋(crack)敏感性越大。
     
　　③ 焊縫間隙（Clearance）  間隙越大，裂紋敏感(感覺敏銳)性越大。踏步鋼格板是鋼格板產(chǎn)品中的一個分支產(chǎn)品，踏步板也稱為樓梯踏步板、鋼梯板、鋼梯等是鋼格板用于鋼結(jié)構(gòu)平臺的一種, 樓梯踏步板是鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)平臺中上下的必備產(chǎn)品。  
     
　　④ 焊接方法  用手工電弧焊(Arc Welding)焊接時裂紋(crack)敏感性小，而用CO2氣體保護焊焊接時裂紋敏感性大一些。  
     2) 防止裂紋的方法  
　　① 在鍍鋅鋼格板（Steel Grating）焊合時，先用氧乙炔或噴砂等方法去除鋼格板附近的鍍鋅層，同時控制間隙不宜過大，一般1.5mm左右。  
　　② 選用含Si量低的焊接材料(Material)。氣體保護焊時應(yīng)采用含Si量低的焊絲，手工焊時采用鈦型、鈦鈣（Ca)型焊條。
   （2）氣孔  
       鍍鋅鋼格板附近的鋅層在電弧熱的作用下產(chǎn)生氧(Oxygen)化（形成ZnO）及蒸發(fā)（evaporation），并揮發(fā)出白色煙塵和蒸氣，因此極易在焊縫中引起氣孔。鍍鋅鋼格板具有通風(fēng)透光、防滑，承載力強，美觀耐用，易于清掃，安裝簡便等優(yōu)點。焊接電流越大，鋅的蒸發(fā)越嚴重，氣孔敏感性越大。用鈦（Ti)型、鈦鈣（Ca)型焊條焊接時，在中等電流范圍(fàn wéi)內(nèi)不易產(chǎn)生氣孔。而用纖維素型和低氫型焊條焊接時，小電流和大電流下均易產(chǎn)生氣孔。另外焊條角度應(yīng)盡量控制在30°～70°范圍內(nèi)。
 
　　（3）鋅的蒸發(fā)及煙塵  
       用電弧焊(Arc Welding)焊接鍍鋅(galvanization)鋼鋼格板時，熔池附近的鋅層在電弧熱的作用下氧化成ZnO并蒸發(fā)，形成很大的煙塵。這種煙塵中主要成分為ZnO，對工人的呼吸器官具有很大的刺激作用，因此，焊接時必須采取良好的通風(fēng)（ventilation）措施。在同樣焊接規(guī)范下，用氧化鈦型焊條焊接時所產(chǎn)生的煙塵量較低，而低氫型焊條焊接時產(chǎn)生的煙塵量較大。
 
　　（4）氧化物夾渣 
       焊接電流較小時，加熱過程中形成的ZnO不易逸出，易造成ZnO夾渣。冷鍍鋅鋼格板理論重量根據(jù)扁鋼的高度、厚度、網(wǎng)孔、算出來的，理論重量都會比實際重量輕。ZnO比較穩(wěn)定，其熔點為1800℃。大塊狀的ZnO夾渣對焊接縫塑性具有非常不利的影響。利用氧化鈦型焊條時，ZnO呈細小均勻分布，對塑性及抗拉強度影響都不大。而用纖維素（cellulose）型或氫(Hydrogen)型焊條時，焊縫內(nèi)的ZnO較大、較多，焊縫性能差。
采用CO2氣體保護焊或者Ar+CO2、Ar+O2等混合氣體保護焊進行焊接。保護氣體對焊縫中Zn的含量有明顯的影響，采用純CO2或CO2+O2時，焊縫中Zn的含量較高，而采用Ar+CO2或Ar+O2時，焊縫中Zn的含量較低。電流對焊縫中Zn含量影響不大，隨著焊接電流的增大，焊縫中的Zn含量稍有降低。  采用氣體保護焊焊接鍍鋅（Zinc）鋼格板時，焊接煙塵要比手工電弧焊(Arc Welding)大得多，因此應(yīng)特別注意排風(fēng)。影響煙塵量大小及成分的因素主要是電流和保護氣體。電流越大，或保護氣體中CO2或O2含量越大，焊接煙塵越大，而且煙塵中ZnO含量也增大，最大時ZnO的含量可達到70％左右。  在同樣的焊接規(guī)范下，熱鍍鋅鋼格板的熔深要比不鍍鋅的鋼格板大。