专利名称：一种单面镀层钢板生产方法及其单面镀层钢板的制作方法
技术领域：
本发明属于喷涂及热镀技术领域，特别涉及一种单面镀层钢板的生产方法及其 单面镀层钢板。
背景技术：
目前，获得板带钢的金属防护镀层的实用高效技术，采用熔融金属热镀的连续 生产方法，获得的镀层是双面的。但是在某些领域的应用中，单面镀层就可以满足要 求，甚至只要求是单面镀层，如在一些特殊要求的使用条件下，就必须使用单面镀铝 板。在这种情况下，如何实用高效的获得单面镀层钢板就尤为重要现有的专利技术有以下几种方式第一种，如CN88102919A、CN101338433A,将双层板带卷送入常规的连续镀
层机组，获得镀层后，将板带切边、分卷，获得单面镀层。此方法的优点是可以利用现 有的镀层机组，但是存在的问题是如何将板带做成双层，且必须保证在镀覆过程中熔融 镀液不进入夹层，同时保证带钢板型及镀覆质量良好。第二种，如CN 1912169A等所公布的，在进行镀覆处理之前，对带钢表面进行 特殊处理将钢板的一面涂上一层耐酸物质、特殊涂料等，保证在带钢浸入熔融镀液时 不与钢板表面发生反应，从而得到单面镀层钢板。此方法的优点是简单易行，缺点是如 何保证涂敷耐酸物质、特殊涂料的一面在工艺全过程中的完整性，另外，涂敷物质可能 污染熔融镀液，镀后涂敷物质的清除也是一个问题。还有一种方法就是将带钢半包裹在一个较大的镀辊上，将镀辊浸入镀液一定深 度，从而获得单面镀层。但是这种方法要求钢板与镀辊的接触面必须没有缝隙，在实际 生产中很难做到。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明所要解决的问题提供一种实用高效的、易于工业化 的单面镀层钢板生产方法及其单面镀层钢板。本发明的具体步骤如下1、在连续生产线上，先对钢板进行清洗、利用连续退火炉或喷砂等方法进行表 面活化处理；对钢板的清洗处理主要目的是除去钢板表面的残油、污物、铁粉等，清洗方法 可以碱洗，也可以电解清洗。钢板的表面活化处理通常是在氮氢混合气氛下进行退火处理，目的是还原钢板 表面的氧化层，得到活性表面；如果需要提高钢板表面的粗糙度，可以进行喷砂处理， 喷砂处理后可以进行退火处理，也可以不进行退火处理得到活性表面； 2、用冷喷涂处理设备对钢板进行单面冷喷涂；
钢板的单面冷喷涂处理设备采用的是超音速冷气动力喷涂设备，该设备采用高 压气体为动力，在金属或合金粉末熔点温度以下，将其加速到超音速状态，喷涂于钢板 表面，得到单面涂层；所用高压气体可以是压缩空气，也可以是氮气、氩气或其混合气 体，气体压力要求为Ι-lOMPa，低于IMPa不能满足冷喷涂的要求，高于10个MPa对设 备的要求较高。涂层厚度依要求通过调整钢带运行速度及送粉量确定。冷喷涂所用粉 末依要求而定，可以是金属粉末，如铝粉、锌粉、锡粉、铜粉等，也可以是金属合金 粉末，如铝锌合金粉末、锌镁合金粉末、铝镁合金粉末等。粉末的直径为100纳米至 50微米，镀层厚度较小时，选择直径较小的粉末，镀层要求较厚时，选择直径较大的粉 末。3、接着在连续退火炉中保护气氛下进行热处理，加热温度控制在涂层熔点温度 上下100°C范围内，但不得大于900°C，加热时间为3 60秒；加热温度过高，容易使镀层流动性增加而向下流淌，加热温度过低镀层与基体 之间的扩散不易进行，镀层与基体的结合力不能保证。但对于熔点高于钢板的涂层，如 铜，加热温度不得大于900°C，以保证钢的强度满足连续生产线的需要。镀层在加热冷却 的过程中完成镀层与基体之间的扩散，形成了结合力好的镀层钢板，且由于加热时间较 短，合金层较薄，得到的单面镀层钢板韧性较好。4、加热后立即在连续退火炉中冷却至室温，得到单面镀层钢板；5、若需要对镀层厚度进行进一步的控制，可以将喷涂后的钢板加热到涂层熔点 以上50 100°C之间，利用气刀对其进行厚度进行控制。加热温度低于熔点以上50°C，镀液流动性不好，镀层厚度不易控制；加热温度 高于熔点以上100°c，镀液流动性太强，镀层厚度也不易控制，且温度过高，钢板与镀层 之间的反应过于强烈，生成的合金层较厚。依要求的不同，可以选择或不选择对上述单面镀层钢板进行平整、拉矫、钝化 处理。平整可以提高镀层的表面质量，同时也可以提高镀层的致密度。拉矫可以提高板 型，钝化提高防腐蚀性能。本发明的单面镀层钢板生产方法实用高效、易于工业化，该方法可以获得较厚 的镀层(5 1000微米)，生成的合金层较薄(小于3微米)，韧性较好，且适用于多种
金属及合金。
具体实施例方式下面对本发明的具体实施方式
作进一步说明实施例1 单面镀铝钢板在连续生产线上，先对钢板进行碱液清洗，活化方式为在连续退火炉中在95% ^^25%压还原性保护气氛退火；而后用超音速冷气动力喷涂设备进行单面冷喷涂，喷涂 所用粉末为铝粉，粉末温度为室温，直径5微米，喷涂所用气体为氮气，压力为3MPa， 得到厚度为50微米的单面涂层钢板；接着在连续退火炉中在95%N25%H2还原性保护气 氛下进行热处理，热处理温度为700°C，时间3秒，立即以大于10°C/s的速度快速冷却 得到结合性能良好的单面镀层钢板；而后对钢板进行平整、拉矫、钝化处理。
实施例2 单面镀锌钢板在连续生产线上，先对钢板进行碱液清洗，活化方式为在连续退火炉中在95% 风5%压还原性保护气氛退火；而后用超音速冷气动力喷涂设备进行单面冷喷涂，喷 涂所用粉末为锌粉，粉末温度为室温，直径25微米，喷涂所用气体为氮气，压力为 5MPa,得到厚度为100微米的单面涂层钢板；接着在连续退火炉中在95% N25% H2还原 性保护气氛下进行热处理，热处理温度为470°C，时间5秒，立即以大于10°C/S的速度 快冷得到结合性能良好的单面镀层钢板；而后对钢板进行平整、拉矫、钝化处理。实施例3 单面镀铝锌(55%A143.4% Znl.6% Si)钢板在连续生产线上，先对钢板进行电解清洗，活化方式为在连续退火炉中在70% ^^230%压还原性保护气氛退火；而后用超音速冷气动力喷涂设备进行单面冷喷涂，喷涂 所用粉末为铝锌(55% A143.4% Znl.6% Si)合金粉，粉末温度为200°C，直径45微米， 喷涂所用气体为90%氮气10%氦气混合气体，压力为8MPa，得到厚度为200微米的单面 涂层钢板；接着在连续退火炉中在95% N25% H2还原性保护气氛下进行热处理，热处理 温度为600°C，时间8秒，而后利用气刀进行镀层厚度控制，获得镀层厚度为20微米的铝 锌镀层，立即以大于15°C/s的速度快冷得到结合性能良好的单面镀层钢板；而后对钢板 进行平整、拉矫、钝化处理。实施例4 单面镀锌铝(95% Zn5% Al)钢板在连续生产线上，先对钢板进行电解清洗，活化方式为在连续退火炉中在90% N2IO% H2还原性保护气氛退火；而后用超音速冷气动力喷涂设备进行单面冷喷涂，喷涂 所用粉末为锌铝(Zn5% Al)合金粉，粉末温度为100°C，直径1微米，喷涂所用气体为 90%氮气10%氦气混合气体，压力为1.5MPa，得到厚度为20微米的单面涂层钢板；接 着在连续退火炉中在95% N25% H2还原性保护气氛下进行热处理，热处理温度为470°C， 时间6秒，获得镀层厚度为20微米的铝锌镀层，立即以大于10°C/s的速度快冷得到结合 性能良好的单面镀层钢板；而后对钢板进行平整、拉矫、钝化处理。实施例5 单面镀锌铝镁(92% Zn5% A13% Mg)钢板在连续生产线上，先对钢板进行电解清洗，活化方式为在连续退火炉中在90% N2IO% H2还原性保护气氛退火；而后用超音速冷气动力喷涂设备进行单面冷喷涂，喷涂 所用粉末为锌铝镁(Zn5% A13%Mg)合金粉，粉末温度为100°C，直径10微米，喷涂所 用气体为90%氮气10%氦气混合气体，压力为3.SMPa，得到厚度为50微米的单面涂层 钢板；接着在连续退火炉中在95% N25% H2还原性保护气氛下进行热处理，热处理温度 为480°C，时间10秒，而后利用气刀进行镀层厚度控制，获得镀层厚度为20微米的铝锌 镀层，立即以大于20°C /s的速度快冷得到结合性能良好的单面镀层钢板。实施例6 单面镀铜钢板在连续生产线上，先对钢板进行电解清洗，活化方式为喷砂再加在连续退火炉中在90%N2IO^H2还原性保护气氛退火；而后用超音速冷气动力喷涂设备进行单面冷喷 涂，喷涂所用粉末为纯铜粉，粉末温度为400°C，直径30微米，喷涂所用气体为90%氮 气10%氦气混合气体，压力为6.5MPa，得到厚度为400微米的单面涂层钢板；接着在连 续退火炉中在95% N25% H2还原性保护气氛下进行热处理，热处理温度为800°C，时间 30秒，获得镀层厚度 为400微米的铝锌镀层，立即以大于15°C/s的速度快冷得到结合性 能良好的单面镀层钢板。
权利要求
1.一种单面镀层钢板生产方法，包括先对钢板进行清洗、表面活化处理，其特征在 于用冷喷涂处理设备对钢板进行单面冷喷涂；接着将喷涂后的钢板在连续退火炉中保 护气氛下，在涂层熔点温度上下100°c范围内进行热处理，加热时间为3 60秒，加热后 立即在连续退火炉中冷却至室温。
2.根据权利要求1所述的单面镀层钢板生产方法，其特征在于所述的喷涂后的钢 板在连续退火炉中加热到涂层熔点以上50 100°C之间，利用气刀对涂层进行厚度进行 控制。
3.根据权利要求1所述的单面镀层钢板生产方法，其特征在于所述的冷喷涂处理 设备是超音速冷气动力喷涂设备，气体压力要求为1-lOMPa。
4.根据权利要求1所述的单面镀层钢板生产方法，其特征在于所述的冷喷涂所用 粉末是金属粉末或金属合金粉末。
5.一种根据权利要求1 4中任意一项所述方法生产的单面镀层钢板，其特征在于 镀层厚度为5 1000微米，合金层厚度小于3微米。
全文摘要
本发明公开一种单面镀层钢板的生产方法及其单面镀层钢板，包括先对钢板进行清洗、表面活化处理，其特征在于用冷喷涂处理设备对钢板进行单面冷喷涂；接着将喷涂后的钢板在连续退火炉中保护气氛下，在涂层熔点温度上下100℃范围内进行热处理，加热时间为3～60秒，加热后立即在连续退火炉中冷却至室温。得到的单面镀层钢板，镀层为多种金属或合金，镀层厚度为5～1000微米，合金层厚度小于3微米。该生产方法实用高效、易于工业化。
文档编号C23C24/00GK102021586SQ20091018745
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月15日 优先权日2009年9月15日
发明者吕家舜, 李锋 申请人:鞍钢股份有限公司