【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及金屬材料加工領域，尤其涉及一種節能型鋅鋁鎂合金鍍層的制備方法。
技術介紹
1、近些年來，鍍鋅鋁鎂鋼板由于具備良好的抗拉毛與劃傷性能、耐腐蝕性能、抗切口腐蝕性能和電焊性能，使得鋅鋁鎂合金鍍層的研究持續發酵。同時鍍鋅鋁鎂鋼板的需求量也在保持上升趨勢，因其良好的耐蝕性能和切邊保護性能，被廣泛地應用在光伏、汽車、家電和裝備制造等領域。
2、傳統的鋅鋁鎂合金鍍層的制備一般采用熱浸鍍的方法，工藝過程一般首先將鋅、鋁、鎂等金屬通過合金熔煉澆鑄成合金錠，然后將合金錠再次熔煉成合金液，并在鋼材表面制備熱浸鍍鋅鋁鎂合金鍍層。相對而言這種鍍層制備方法工序繁瑣，不僅對上游合金錠的質量要求較高，且下游鍍層制備過程中需再次熔化合金錠，對能源的消耗量大的同時，增加了碳排放。
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的技術問題是提供一種簡單、高效的節能型鋅鋁鎂合金鍍層的制備方法。
2、為解決上述問題，本專利技術所述的一種節能型鋅鋁鎂合金鍍層的制備方法，其特征在于：該方法是指先采用冷噴技術在預處理后的冷軋鋼板表面依次沉積平均厚度為10~50um的純鎂鍍層、平均厚度為200~300um的純鋅鍍層和平均厚度為50~100um的純鋁鍍層，得到鍍層鋼板；然后將所述鍍層鋼板于250℃~450℃進行熱處理，使中間鍍鋅層中的鋅粉末顆粒達到再結晶溫度后開始在界面處發生擴散，在界面處晶粒重新形核長大，最終形成鋅鎂、鋅鋁和鋅鋁鎂合金鍍層。
3、所述預處理后的冷軋鋼板是指對冷軋鋼板表面進行噴
4、所述純鎂鍍層由平均粒徑為5~15um的鎂球形粉末顆粒變形堆積而成，其中球形鎂粉嵌入到預處理后的冷軋鋼板表層。
5、所述純鋅鍍層由平均粒徑為10~15um的鋅球形粉末顆粒變形堆積而成，其中球形鋅粉嵌入到純鎂鍍層表層。
6、所述純鋁鍍層由平均粒徑為5~15um的鋁球形粉末顆粒變形堆積而成，其中球形鋁粉嵌入到純鋅鍍層表層。
7、所述冷噴的條件是指采用低壓冷噴涂設備，預熱溫度為100~300℃，噴涂距離為12~20mm，噴涂壓力為0.8~1.2mpa，噴涂氣體為高純氮氣，冷噴鎂、鋅和鋁鍍層的含量配比通過鎂、鋅和鋁粉末顆粒量來控制。
8、所述冷噴時預熱溫度為200~300℃，噴涂距離為12~15mm，噴涂壓力為1~1.2mpa。
9、所述熱處理過程包括升溫、保溫和降溫過程，其中：升溫速率為5~10℃/min，保溫時間為20~40min。
10、本專利技術與現有技術相比具有以下優點：
11、1、傳統的鋅鋁鎂合金錠熔煉過程，由于合金熔煉溫度高，對易氧化的鋁和鎂元素造成一定程度的燒損和氧化，并伴隨著浮渣的產生，整個過程對鋅鋁鎂合金中的元素含量把控較難。本專利技術前期采用冷噴技術制備鎂、鋅和鋁鍍層，其中鎂、鋅和鋁的元素含量可通過各粉末顆粒質量實現精準把控，且整個冷噴工藝的工作溫度為100~300℃，此溫度僅對金屬粉末顆粒起軟化和加速作用，可避免金屬粉末顆粒的氧化。
12、2、本專利技術采用金屬熱處理的方式替代傳統熱浸鍍工藝中的熔化鋅鋁鎂合金錠的過程，由于熱處理溫度相對較低，可大幅度減少能源消耗，減少碳排放。同時，熱處理時中間鋅鍍層中粉末顆粒由于熔點相對較低，在多層鍍層中優先達到再結晶溫度，并在鋅鎂和鋅鋁鍍層界面處發生擴散和形核，當溫度達到一定臨界點后，鋅鎂和鋅鋁鍍層界面處開始合金化，通過冶金結合最終形成鋅鋁、鋅鎂和鋅鋁鎂合金鍍層。
13、3、本專利技術工藝流程簡單、高效，采用本專利技術方法制備的鋅鋁鎂合金鍍層界面結合強度良好。
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1.一種節能型鋅鋁鎂合金鍍層的制備方法，其特征在于：該方法是指先采用冷噴技術在預處理后的冷軋鋼板（6）表面依次沉積平均厚度為10~50um的純鎂鍍層（5）、平均厚度為200~300um的純鋅鍍層（4）和平均厚度為50~100um的純鋁鍍層（3），得到鍍層鋼板；然后將所述鍍層鋼板于250℃~450℃進行熱處理，使中間鍍鋅層中的鋅粉末顆粒達到再結晶溫度后開始在界面處發生擴散，在界面處晶粒重新形核長大，最終形成鋅鎂、鋅鋁和鋅鋁鎂合金鍍層。
2.如權利要求1所述的一種節能型鋅鋁鎂合金鍍層的制備方法，其特征在于：所述預處理后的冷軋鋼板（6）是指對冷軋鋼板表面進行噴砂預處理。
3.如權利要求1所述的一種節能型鋅鋁鎂合金鍍層的制備方法，其特征在于：所述純鎂鍍層（5）由平均粒徑為5~15um的鎂球形粉末顆粒變形堆積而成，其中球形鎂粉嵌入到預處理后的冷軋鋼板（6）表層。
4.如權利要求1所述的一種節能型鋅鋁鎂合金鍍層的制備方法，其特征在于：所述純鋅鍍層（4）由平均粒徑為10~15um的鋅球形粉末顆粒變形堆積而成，其中球形鋅粉嵌入到純鎂鍍層（5）表層。
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