一種高耐腐蝕架空地線合金鍍層及其制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力行業(yè)輸變電架空地線的熱浸鍍技術(shù)，具體涉及一種高耐腐蝕架空 地線合金鍍層及其制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 架空地線長期暴露于大氣環(huán)境中，空氣中的硫化物、氮氧化合物等強(qiáng)腐蝕氣體使 輸電線路架空地線腐蝕迅速，架空地線的更換成本較高，而且還需停電處理，經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán) 重。架空地線的防腐技術(shù)主要為熱鍍鋅，提高架空地線熱鍍鋅的耐腐蝕性能，可有效延長輸 電線路的服役年限，減少鋼材損失，降低檢修和運(yùn)維成本。
[0003] 隨著熱鍍鋅防腐技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)熱鍍鋅法因鋅消耗量大，剩余鋅渣多等缺點(diǎn)已 無法滿足工業(yè)生產(chǎn)要求，目前多使用在鋅液中添加合金元素的方法改進(jìn)熱浸鍍工藝。通過 熱浸鍍于鋼材表面沉積合金鍍層，提高熱浸鍍構(gòu)件防腐壽命的同時(shí)降低鍍層厚度，節(jié)約資 源和能源，降低排放，具有非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0004] 目前，研究的合金鍍層有鋅鋁合金鍍層，鋅鎳合金鍍層，鋅鈦合金鍍層等，在提高 鍍層防腐壽命方面取得一定成效，但由于成本過高，技術(shù)不成熟等缺點(diǎn)都沒有得到大規(guī)模 的推廣和應(yīng)用。
[0005] 研發(fā)適用于輸電線路架空地線的長效防腐、技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性較好的合金鍍層，對 提高輸電線路整體的防腐壽命，降低輸電線路整體的運(yùn)行、維護(hù)成本具有十分重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目是提供一種高耐腐蝕架空地線合金鍍層及其制備工藝，針對現(xiàn)有技術(shù) 的不足，本發(fā)明的高耐腐架空地線合金鍍層能夠有效提高電力行業(yè)架空地線熱浸鍍層的防 腐壽命，在不提高鍍層厚度的同時(shí)，使防腐壽命較工業(yè)熱浸鍍純鋅提高1倍以上，制備工藝 簡單，現(xiàn)有的熱鍍鋅設(shè)備完全可實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)需求。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：
[0008] -種高耐腐蝕架空地線合金鍍層，所述合金鍍層由按質(zhì)量百分比計(jì)的下列組分制 備而成:鋁3~8%、鎳0.06~0.1%、稀土 0.05~0.3%，余量為鋅。
[0009] 所述的合金鍍層的第一優(yōu)選方案，所述合金鍍層由按重量百分比計(jì)的下列組分制 備而成:鋁3~6%、鎳0.06~0.1 %、稀土 0.05~0.15%，余量為鋅。
[0010] 所述的合金鍍層的第二優(yōu)選方案，所述合金鍍層由按重量百分比計(jì)的下列組分制 備而成:鋁5%、鎳0.08%、稀土 0.1%，余量為鋅。
[0011] 所述的合金鍍層的第三優(yōu)選方案，所述稀土為鑭和鈰混合稀土。
[0012] 所述的合金鍍層的第四優(yōu)選方案，所述混合稀土中鑭和鈰的質(zhì)量比為1:5~5:1。
[0013] 所述的合金鍍層的第五優(yōu)選方案，所述混合稀土中鑭和鈰的質(zhì)量比為1:1。
[0014] -種所述的合金鍍層的制備工藝，所述制備工藝包括以下步驟：
[0015] 1)清洗鍍件:用濃度為10~20%的鹽酸洗鍍件5-30min后，再水洗；
[0016] 2)助鍍處理:經(jīng)步驟1)處理的鍍件于30-100°C下助鍍10-60S;
[0017] 3)制備合金鍍液:于465-475 °C下熔融鋁、鎳、稀土和鋅得合金鍍液；
[0018] 4)熱浸鍍:將步驟2)處理的鍍件于120-150°C下烘10-40s，再于465-470°C下經(jīng)步 驟3)處理的合金鍍液中浸鍍10-100s后，自然冷卻。
[0019] 所述的制備工藝的第一優(yōu)選技術(shù)方案，步驟2)所述助鍍的助鍍液為濃度分別為 0 · 3~0 · 35g/ml、0 · 01 ~0 · 015g/ml 和0 · 02~0 · 025g/ml 的ZnCl2、NaCl 和 NaF的混合水溶液。
[0020] 所述的制備工藝的第二優(yōu)選技術(shù)方案，步驟2)所述助鍍的溫度為80°C，時(shí)間為 20s〇
[0021] 所述的制備工藝的第三優(yōu)選技術(shù)方案，步驟4)所述熱浸鍍是將鋼絲烘至表面泛白 后立即于合金鍍液中浸鍍。
[0022] 鋅:合金鍍層的主要成分，在腐蝕的過程中作為腐蝕陽極，通過犧牲自身以保護(hù)輸 電線路桿塔基體金屬。
[0023] 鋁:微合金化元素，鋁元素在該含量范圍內(nèi)可與鋅形成金屬間化合物，形成粘附鍍 層的媒介質(zhì)，使鍍層的附著力增強(qiáng)，且在合金鍍層晶體生長過程中，可在鍍層表面形成氧化 鋁薄膜保護(hù)合金鍍層，提高整體鍍層的耐腐蝕壽命。
[0024] 鎳:微合金元素，鎳元素在該含量范圍內(nèi)可提高鍍層耐腐蝕性能。
[0025]稀土(La和Ce混合稀土）：微合金元素，由于稀土具有突出的化學(xué)活性和很強(qiáng)的親 和力，使鋅鋁熔液粘度大為降低，提高鋅液流動(dòng)性，降低鋅液潤濕角和表面張力，提高鍍層 均勻性，且鍍液中的雜質(zhì)得到凈化，從而改善了對鋼基體的浸潤性，使合金鍍層形成光亮完 整的鍍層，表面耐腐蝕性、成形性得到較大的提高和改善。
[0026] 與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0027] 1)本發(fā)明的合金鍍層具有較優(yōu)的耐腐蝕性能：以黃銹出現(xiàn)時(shí)間作為合金鍍層失效 標(biāo)準(zhǔn)，在鍍層厚度相同的條件下，本發(fā)明合金鍍層的耐腐蝕性較熱鍍純鋅鍍層提高1倍以 上；以鹽霧試驗(yàn)失重作為合金鍍層耐腐蝕考核標(biāo)準(zhǔn)，在鍍層厚度相同的條件下，本發(fā)明合金 鍍層的耐腐蝕性較工業(yè)熱鍍純鋅鍍層提高1倍以上；
[0028] 2)本發(fā)明的合金鍍層使輸電線路架空地線在復(fù)雜腐蝕環(huán)境條件下具有長效防腐 壽命；
[0029] 3)本發(fā)明的合金鍍層的制備工藝簡單，成本低，現(xiàn)有的熱鍍鋅設(shè)備完全可實(shí)現(xiàn)工 業(yè)生產(chǎn)需求。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 以下通過【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0031] 實(shí)施例1
[0032] -種高耐腐蝕架空地線合金鍍層由按重量百分比計(jì)的下列組分制備而成:鋁3%、 鎳0.06%、稀土0.05%，余量為鋅，其中稀土為1:1的鑭和鈰。
[0033] 合金鍍層的制備工藝包含以下步驟：
[0034] 1)清洗鋼絲:采用濃度為10%的鹽酸清洗鋼絲20min，然后再進(jìn)行水洗；
[0035] 2)助鍍處理:將步驟1)處理的鋼絲置于助鍍液中，于60 °C下助鍍30s，其中助鍍液 為濃度分別為〇. 3g/ml、0.01g/ml和0.025g/ml的ZnCl2、NaCl和NaF的混合水溶液；
[0036] 3)制備合金鍍液:于470°C下將上述鋁、鎳、稀土和鋅熔融，得合金鍍液；
[0037] 4)熱浸鍍:將步驟2)處理的鋼絲于120°C下烘干30s，鋼絲表面泛白后立即放入步 驟3)所得合金鍍液中，控制合金鍍液溫度為470°C條件下浸鍍30s后，立即將鋼絲提出合金 液進(jìn)行自然冷卻。
[0038] 表1合金鍍液的成分(wt%)
[0039]
[0040] 實(shí)施例2
[0041] -種高耐腐蝕架空地線合金鍍層由按重量百分比計(jì)的下列組分制備而成:鋁5%、 鎳0.08%、稀土0.1%，余量為鋅，其中稀土為1:1的鑭和鋪。
[0042] 合金鍍層的制備工藝包含以下步驟：
[0043] 1)清洗鋼絲:采用濃度為15%的鹽酸清洗鋼絲15min，然后再進(jìn)行水洗；
[0044] 2)助鍍處理:將步驟1)處理的鋼絲置于助鍍液中，于80 °C下助鍍20s，其中助鍍液 為濃度分別為〇. 3g/ml、0.01g/ml和0.025g/ml的