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一种金属管件的综合防腐方法-螺母扣垫等槽道配件
发布日期:2013-03-05

达克罗涂复工艺是一种全新的表面处理技术,又称达克乐、达克锈、锌铬膜、达克罗等。70年代初期由美国人发明,1976年前后转给了美国的M.C.II公司、法国的DACRAL公司和日本的NDS公司。随着本全球经济的发展,环境保护日益成为社会经济和贸易领域的重要组成部分。1996年原国家机械工业部将达克罗工艺列为机械工业可持续发展清洁生产重点资助的开发项目,是一种“绿色电镀”。在工业发达国家,达克罗金属表面防腐蚀技术已作为替代污染严重的电镀锌、热浸镀锌、电镀镉、锌基合金镀层、磷化等多种传统工艺的防腐蚀处理工艺,这是一种从根本上减少环境污染的新工艺。

    1.达克罗防腐涂层的特点

    1.1防腐机理

    达克罗涂层,外观为亚光银灰色,由极细的片状金属锌、铝及铬酸盐等成分构成。工件在经过了除油、抛丸处理后,浸涂达克罗液。达克罗液是一种水基处理液,金属件在水基处理液中浸涂或喷刷后,然后进炉固化,经300℃左右烘烤成膜,而形成锌、铝、铬无机涂层。固化时,涂膜中的水份、有机类(纤维素)物质等挥发份在挥发的同时,依靠达克罗母液中的高价铬盐的氧化性,使电极电位负值较大的单质锌片、铝片浆与铁基体后应,形成Fe、Zn、Al的铬盐化合物。由于膜层是与基体直接后应获得的,所以该防腐层极为致密,(用镀锌或浸锌方法获得的防腐层无法与之相比)该涂层在腐蚀环境下,会形成无数个原电池,即先腐蚀掉电位较负的Al、Zn盐类,直到它们被消耗后才有可能腐蚀至基体本身。因为达克罗防蚀机理是牺牲阳极与阴极保护为一体化的主体化的涂层,所以它的防腐性能与膜的厚度成正比。

    1.2涂层特点

    达克罗涂层具有高耐蚀性,外观为亚光银灰色,有点象银粉漆,主要由微小锌片及粘合锌片的无机铬聚合物组成,它具有其它表面处理所列法比拟的优异特点:

    1.2.1极好的耐热腐蚀性

    达克罗防腐膜的固化温度在300℃左右,所以工件即使长时间处于高温下,外观也不会变色,耐热腐蚀性极好。传统的镀锌层在高于70℃的条件下,会出现微小的裂纹,在200-300℃的条件下会变色,耐腐蚀性也大大下降。

    1.2.2优异的耐候性与耐化学品稳定性

    经试验,未纯化过的镀锌层,在盐雾试验时一般十小时腐蚀掉一微米;厚度为三微米的彩虹色纯化膜,经二百小时盐雾试验被蚀穿。达克罗涂层在经过了一百小时的盐雾试验后,才被腐蚀掉一微米。达克罗工艺比传统的表面镀锌处理工艺,使工件的耐蚀性提高了七至十倍。上海某车灯厂采用达克罗工艺涂复的车灯架,耐盐雾试验达到了一千小时以上。

  • 达克罗的主要用途——达克罗技术可广泛用于汽车、摩托车、家用电器、电力、化工、铁路、公路、桥梁、隧道、管道阀们、舰船、建筑、军事工业等领域中各种金属零部件的涂敷。

  • 本公司是从事达克罗技术推广与生产的专业公司,在达克罗涂敷技术方面具有完备的涂敷设备与工艺。达克罗技术——达克罗是DACROMET的译音。通常还可称达克锈、迪克龙、锌铬膜、达克罗等。总之,达克罗是一种锌铬涂层。它的金属表面防腐性能要高于电镀锌的7-10倍,盐雾实验可达1000小时,且加工过程无污染是各级环保部门推广项目。

  • 达克罗工艺——达克罗处理的工艺流程为“除油--抛丸除锈--涂敷达克罗液--低温烘干--高温固化”。固化后是金属表面形成一种无机涂层,该涂层为多种锌片交替排列涂层致密并与基体紧密结合,具有优良的抗腐蚀性能。

        表面镀锌作为一种钢铁制品表面处理的最常用方式之一,自它诞生起就一直被广泛的应用于各行各业之中。在实际应用中,镀锌的主要方式一般可分为热浸镀锌(热镀锌)、电镀锌(也被称为冷镀锌)、机械镀锌以及近期被广泛应用的一种被认为可以替代传统镀锌方式的新防腐涂层——达克罗。

        电镀锌也就是冷镀锌,是将工件置于电解液中,以电流通过镀液,使电镀金属析出并沉积在工件上形成镀层。其镀层较薄一般为4~12微米,远小于热镀锌后产生的镀层厚度。且由于其属于电镀工艺,容易产生氢脆现象。尤其是对高强度产品,因为材料强度越高,其氢脆敏感性就越大,也就越容易产生氢脆现象,从而大大影响产品质量。因此电镀锌在实际应用上所占的比重越来越小。

热浸镀锌是目前国内应用最多的一种镀锌方式,它能使工件获得较厚的镀锌层,一般锌层平均厚度可达到50微米以上,并具有镀层均匀、附着力强、使用寿命长等优点。其传统工艺流程主要是先去除工件表面油污,再将工件酸洗除锈,水洗后放入溶剂中清洗(溶剂有氯化铵、氯化锌或是氯化铵和氯化锌的混合液等),然后将工件放入镀锌槽中镀锌,最后甩干整修后完成。

        在热镀锌过程中,由于一般国内热镀锌厂普遍采用浓硫酸、浓盐酸等强腐蚀性溶液作为酸洗溶剂,使得工件在经过热镀锌后,工件也会发生氢脆现象,个别还会有工件表面被过度腐蚀,形成表面缺陷。另外由于加工工艺以及工件的几何形状,有时会产生锌料黏结的现象。如螺栓热镀锌时,螺栓的螺纹处常会产生锌料黏结的情况,影响螺栓的正常使用。

        针对以上情况,也相应的产生了一些新的工艺。如嘉兴平湖某热镀锌厂在酸洗这个环节上就采用了不同于传统的溶液配方进行工件的除锈,其所用溶液腐蚀性大大降低,但却仍能达到除锈的目的。另外,在传统热镀锌工艺的基础上,还发展出了吊镀(挂镀)等新工艺。采用吊镀工艺能使工件的镀层厚度达到100微米以上,并具有更强的附着力。

        机械镀锌是通过镀层金属的微粒来冲击产品表面,并将涂层冷焊到产品的表面上。这种方法在根本上消除了氢脆的威胁。且环保污染小。源于欧美国家。但这种方法目前在国内尚未形成大型化加工,应用范围小,普及率不高。其工艺尚未完全成熟,有待进一步的发展。

螺母扣垫等槽道配件

        达克罗是DACROMET译音和缩写,是一种被寄予厚望的表面防腐层。它的出现对传统镀锌技术形成了强烈的冲击,被认为是将替代传统镀锌技术的防腐技术。它所形成的是锌铬涂层。是将锌粉、铝粉、铬酐为基料制成的一种无机水溶性涂料直接浸涂在处理后的工件表面,经烘干,烧结,最后形成一层无机膜层的表面处理技术。可以避免氢脆现象的发生,其产生的锌铬涂层,其耐腐蚀性比普通镀锌高出5~7倍。而其关键性技术就是达克罗溶液的配方,这直接决定了最后成品的质量。而正是由于这一点,达克罗的价格相对热镀锌而言要贵上许多,这使得达克罗和热镀锌在市场竞争中在价格上处于劣势。且在实际应用中,达克罗产品的一大缺陷就是形成的锌铬涂层的厚度一般都很薄只有6~8微米,在运输、使用过程中极易受到破坏,而不能起到应有的防腐功效。往往基于这点很多原本采用达克罗的厂商,改用保守稳固的热镀锌产品,这一点也阻碍了达克罗技术的进一步推广和应用。

        就目前国内市场而言,热镀锌仍然处于主导地位,其技术发展成熟,并具有一定的价格优势,应用最为广泛。而达克罗技术也日益受到关注,有着较大的发展空间。相信今后国内镀锌市场很长一段时间内都会以这两种技术为主。

 

        达克罗(又称达克锈、锌铬膜、达克罗等),即片状锌基路盐微涂层金属防腐涂层,是当今世界表面处理的高新技术,被专家们誉为国际表面处理行业中具有划时代意义的革命性产品。钢铁达克罗技术目前在国内尚属空白。 

  达克罗涂层具有多种性能。如极强的抗腐蚀性:比电镀锌提高7-10倍;无氢脆:特别适用于高强度受力件;高耐热性:耐热温度300℃。特别适用、摩托车发动机部件的高强度构件。此外,还具有高渗透性、高附着性、高减摩性、高耐气候性、高耐化学品稳定性及无环境污染等优点。 

  适用达克罗技术的基体材料范围:钢铁制品及有色金属如铝、镁及其合金,铜、镍、锌等及其合金。

  达克罗技术可以代替电镀锌、电镀镉、热浸镀锌、热喷锌、机械镀锌、锌基合金镀层、氧化、磷化等多种表面防护工艺。极好地杜绝了环境污染的发生。 

  无铬锌铝涂层目前实现了产业化的产品屈指可数,如由美国MCI公司推出的Geomet(交美特)涂层,德国Delta公司推出的Delta涂层等以及其它品牌。国内也已有水性无铬锌铝涂层。目前Geomet(交美特)主要市场是美国和日本;Delta主要市场是欧洲和亚洲部分国家;BNC主要市场是西欧和中国台湾。三种涂层基本占据了世界95%以上的无铬达克罗市场份额。

  达克罗金属表面处理方法,最早诞生于二十一世纪五十年代。在冬天寒冷的北美、北欧,由于下雪,道路上结下的厚实冰层严重阻碍了机动车的行驶。人们用在地上撒盐的方法来降低水凝固点的温度,溶解冰层,缓解道路畅通的问题,但接踵而来的是盐中的氯离子严重侵蚀了钢铁体,以致大量交通工具受损而遭到破坏。于是,如何保护由高昂代价制成的诸如轿车类的行驶工具便成为制造商面临的严峻课题。

  为了解决此问题,Diamond Shamrock公司开发出了耐盐害优异的金克洛金属,接着又开发出了金属部件使用的膜厚很薄的达克罗涂层。1973年,该公司与日本油脂株式会社合资成立了Nippon.Darro.shamrock公司(NDS),并于1976年在欧洲与法国成立了DACKAL公司,他们将世界市场划分为亚太、欧非和美洲三大市场,各负责一个地域,在全球范围内谋求共同利益。

  达克罗技术因其具有传统电镀无法比拟的一系列优点,很快便推向了国际市场。经过20多年的发展和完善,达克罗技术现已形成了一个完整的表面处理体系,广泛应用于金属零部件防腐处理上。

  1993年,达克罗技术进入中国市场,由南京宏光空降设厂从日本引进了中国大陆条达克罗生产线,并逐渐将达克罗技术设备国产化。1996年原国家机械工业部将达克罗工艺列为机械工业可持续发展清洁生产重点资助的开发项目,被视为“绿色电镀”工业。1999年国家环境保护总局将达克罗涂覆工艺列为清洁生产技术及1999年国家重点环境保护实用技术推广项目。2002年3月中华人民共和国国家标准管理委员会也将达克罗工艺审批为国家标准《锌铬涂层 技术条件》GB/T18684-2002。

  目前,我国已建成锌铬涂覆生产线100余条,成功地开发了涂覆浆液。主要分布在浙江、上海、江苏、重庆、广东等地区,其中广东已有十多条线。我们广州市畅通交通设施厂达克罗项目部引进的生产线是目前国内的,加工品种繁多。现经公司加工的产品在附着力、再涂性、耐腐蚀性等方面处于国际水平。有部分已出口到国外。涂覆已从铁基材质向铝材延伸(解决铝件氧化后表面色调不一致问题),零件类型不再局限于标准件、紧固件,而是向结构复杂、外形尺寸较大的构件发展。

  在工业发达国家, 达克罗金属表面防腐蚀技术已作为替代污染严重的电镀锌、热浸镀锌、电镀镉、锌基合金镀层、磷化等多种传统工艺的防腐蚀处理工艺,这是一种从根本上减少环境污染的新工艺。达克罗技术由于具有操作简便、节能、环境污染小、能避免氢脆等传统电镀锌、热浸锌技术无法比拟的优点。因此,自20世纪70年代问世以来就迅速得到广泛的应用,尤其是用在美、日等发达国家的汽车行业,现已扩大到建筑、军事、船舶、铁路、电力、家电、农机、矿井、桥梁等领域。

  一、 使用范围

  达克罗的应用范围很广,它不但可以处理钢、铁、铝合金,还可以处理烧结金属。它所涉及产业、行业也相当多,并在进一步开发中,现仅从已接触到的行业中作个简介:

  1、 汽车摩托车

  这一产品由于是高速运行车辆,其零部件要求稳定性好、防热、防潮及防蚀性能高。

  2、电器电子

  对家用电器、电子产品、通讯器材等产品的零部件、元器件、配套件等质量要求高的使用商,过去使用电镀锌现在改作达克罗工艺技术后,产品的质量、寿命均提高了,市场竞争力也相继提升了。

  3、地铁隧道、铁路及电气化铁路的金属件

  地铁和隧道都处于地下、环境阴暗潮湿,通风较差,轨道、螺栓及金属件极易生锈,固目前采用达克罗处理最合适。

  4、桥梁高架、高速公路的金属件

  一座大桥,一条高架,一条高速公路都是性建筑,百年大计,质量。高速公路波形护拦杆、高架、桥梁的金属构件,紧固件等,由于长期处于室外日晒雨淋,很快就发生锈蚀现象。关键的结构件和紧固件如果采用达克罗技术涂覆处理,不但安全可靠,而且美观持久。

  5、输配供电的金属和结构件

  高压输配电,城市供电,线路的铁塔、电杆的金属件,变压器罩壳、高压开关连接系统等,如果都采用达克罗涂覆处理,虽然一次投入较大,但是美观耐用,一劳永逸,节约了大量的长年维修费用。

  6、五金工具

  小五金,小工具等市场消耗量相当大,但过去大都采用电镀的工艺技术处理,一两年就生锈了,影响美观和质量。如果采用达克罗的工艺技术处理,不仅主观耐用,而且不生锈,成本增加也不多。

  7、农业工厂化温室屋架结构

  由于温室的温度较高,环境不好,结构件易生锈,现在上海都市绿色工程公司引进吸收自行设计的全部自动化控制的暖房结构件已采用达克罗涂覆加工,青岛海滨温室花房的金属结构件也已全部采用达克罗涂覆。

  二、 性能

  经过达克罗处理后的涂层在性能方面比电镀至少提高7~10倍。具体性能表现如下:

  (一)、优越的耐腐蚀性。

  未钝化的镀锌层,盐雾实验时一般10小时腐蚀掉1um-3um厚的彩虹色钝化膜200小时蚀穿。达克罗盐雾试验时,需100小时才腐蚀掉1um,比传统的表面处理耐腐蚀性提高7~10倍。

  (二)、耐湿热性

  在温度35℃±2℃、湿度95%条件下,经过10个周期240小时循环试验,达克罗涂层表面无变化,镀锌层表面局部有霉点。

  (三)、耐高低温冲击性

  在-45℃~85℃,试样在高低温试验箱内各保温1小时,转换时间不超过5秒、循环次数3次的环境下,两种涂镀层均无变化。
  (四)、涂层与基体结合力、涂层与漆膜之间结合力

  在上述湿热试验环境下,达克罗涂层与漆膜结合力达到国家一级、二级标准,达克罗涂层与基体结合力均为一级标准。

  (五)、硬度

  锌镀层硬度值为75~88HV0.05,银灰色达克罗涂层硬度值为210~232HV0.05。

  (六)、点焊性能

  对弯角件进行达克罗涂敷后点焊,显示达克罗涂层有良好的点焊性能。从达克罗工艺来说,先点焊后达克罗的防护性优于先达克罗后点焊。

  (七)、无污染和无公害

  作为“绿色电镀”工艺,达克罗工艺采用了闭路循环的方式,所以几乎无污染危害。在前处理中:除下的油和粉尘用专门的设备收集处理;在涂覆、固化时,不存在传统电镀?ひ展讨胁乃帷⒓睢⒑醯戎亟鹗舻奈鬯侍猓慕鼋鍪谴油坎阒姓舴⒊隼吹乃舛ǎ缓夜娑刂频挠泻ξ镏省?br>
  (八)、无氢脆

  氢脆是传统镀锌工艺不能完全克服的弊病。一般电镀处理过程都采用酸洗、电解除油、电沉积等工序,均会导致工件氢脆性,严重影响了高强件的质量。由于达克罗技术在处理过程中不进行任何酸处理、也不存在电镀时的渗氢问题,加上涂层在高温下固化,所以从工艺上保证了达克罗涂层不会存在氢脆。这使它可以被应用于抗拉强度要求高的高强度零件的防腐处理中。

  (九)、防止对铝的电化学腐蚀

  一般说来,电极电位不同的两种金属或合金相接触时,会产生电化学腐蚀。达克罗涂层的防腐蚀是建立在铬酸的钝化作用和锌的受控牺牲保护作用之上的,所以抑制了锌的消耗,提高了防腐蚀性能。

  更多达克罗技术,敬请关注近期金蜘蛛咨询系统专家文章《达克罗涂覆工艺》、《达克罗膜层性能测试》。
 

    随着达克罗技术在我国应用,这里把达克罗技术的优劣作一番介绍,以便您正确选用。

    其实“达克罗”一词是英文:DACROMET即非电解锌铬酸盐涂层,涂覆全过程中无废水,废物排放,是代替对环境污染严重的传统电镀锌热浸锌类的技术。

    一、达克罗应用范围:

    达克罗的应用范围很广,它不但可以处理钢、铁、铝及其合金,还可以处理烧结金属,以及特殊的表面处理。它所涉及到的产业、行业也相当多,诸如:

    1、汽车、摩托车行业:

    达克罗技术起源于汽车行业,世界的汽车制造公司,如美国的通用、福特、克莱斯勒,法国的雷诺,德国的大众,意大利的菲亚特以及日本的丰田、三菱等在汽车零部件表面处理上均要求使用达克罗技术。汽车零部件经过达克罗处理具有较高的稳定性、防热、防潮及防蚀性。随着我国加入wto,我国汽车工业与国际接轨的步伐越来越快,达克罗技术在国产汽车业上的应用前景越来越广阔。

    2、电器通讯行业:

    家用电器、电子产品、通讯器材等产品的零部件、原器件、配套件等,有的需长期置于户外,所以对产品的质量要求较高,过去使用电镀锌的方法,质量低且达不到要求。如果使用达克罗技术处理,产品的防腐性能将大大提高,产品的使用寿命、质量也将大幅提高,同时美化了环境,扩大了市场。所以国内已有越来越多的企业开始采用该项技术。如广州“美的”空调、“皇明”太阳能热水器、联通通讯发射塔、中兴通讯的户外机柜体,等等。

    3、交通设施行业:

    地铁和隧道都处于地下,环境阴暗潮湿,通风较差;大桥、高架、港口机械长期处于户外日晒雨淋,它们均极易生锈,很快就会发生锈蚀现象,大幅降低了安全系数。如果关键的结构件和紧固件采用达克罗技术处理,不但安全可靠,而且美观持久。现在国内的地铁工程、港口机械等已开始运用达克罗处理技术。

    4、输配供电:

    高压输配电,城市供电,除供电电缆外,裸体明线都处于室外高空,不但日晒雨淋,而且还受环境污染,维护保养任务十分繁重。高压输电线路的铁塔、电杆的横担、撑铁夹箍、弯头、螺栓、钢帽、变压器上的油箱、紧固件等如果都采用达克罗技术处理,虽然一次性投入较大,成本相应升高,但是美观耐用,一劳永逸,节约了大量的常年维修费用。国内高压开关行业,如西高关、平高开等已率先引用了该项技术并取得了较明显的成效。除了以上举例的几个行业以外,市政工程、机械行业、铁路码头、造船修船、航天航空、海洋工程、五金工具、户外金属构件等都在研究应用达克罗涂覆技术。

    二、达克罗涂层的限制:

    达克罗涂层虽有许多优点,但它也有一些不足之处,主要体现为:

    1.达克罗涂层的导电性能不是太好,因此不宜用于导电连接的零件,如电器的接地螺栓等。

    2.达克罗涂层因为是一个高温烧结层,所以它的表面硬度和抗划伤能力比其他传统处理方法略差,特殊场合使用需要进行后处理。

        当前车辆管路表面的防腐通常采用涂漆或镀锌,上述技术虽然简单可行,但在内部介质(水或防冻液)的冲刷及工作温度的巨变(-40~120℃)下,涂层极易脱落,基材锈蚀严重。更严重的是脱落后的涂层及腐蚀产物易堵塞换热器等部件,从而影响车辆的散热。而普通的达克罗处理工艺虽然防锈效果较好,但与金属表面的附着力较差,在介质长期的高速冲刷下涂层容易损坏,从而使管件整体防腐性能明显降低。

        中国北方车辆研究所周丽,赵春伟和陈韶欣等发明的一种金属管件的综合防腐方法,具体涉及车辆金属管件表面的结合多种防腐处理的综合防腐方法,将需要处理的金属管件依次进行如下步骤:A、除油、除锈;B、锌铬涂覆;C、顶层封闭;所述B步骤之前先进行复合磷化处理。本发明的防腐方法是在锌铬涂层的基础上,针对锌铬涂层的优缺点和水系管件的结构及使用的特殊性,采用了“复合磷化+锌铬涂层+顶层封闭”的综合防腐新技术,使得到的复合涂层具有附着力强、耐高温(280℃)、耐冲刷的特点,明显提高了管道的抗蚀能力,比普通的达克罗处理工艺具有更强的结合力和耐冲刷力。

 

 

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