产品应用与优势:
首钢热镀锌铝镁(热轧基板中铝、冷轧基板中铝)合金镀层钢带广泛应用于光伏支架、公路护栏、钢板仓、智能仓储货架、畜牧养殖等领域。厚度覆盖0.8mm-6.0mm,宽度覆盖900mm-1500mm,镀层重量覆盖80-800g/㎡(双面),规格与镀层范围广,可满足用户多元化需求。
首钢热基厚规格高耐蚀锌铝镁产品主要用于光伏支架、公路护栏等领域,产销量连续3年国内领先,已与全球排名前20的光伏支架企业形成合作关系,核心控制技术处于国际领先水平。产品供货全球知名光伏项目,开发的高强轻量化公路护栏产品得到广泛应用,在行业内赢得良好的口碑。
截至目前,该产品获得中国钢铁工业协会“金杯优质产品”奖、冶金科学技术奖三等奖。首钢京唐基于热基厚规格高耐蚀锌铝镁产品主持建立2项公路护栏行业标准,参编6项建筑、光伏等行业团体及冶金标准,推进热基厚规格高耐蚀锌铝镁镀层产品在高速公路等国家基础建设行业的应用。
以满足厚规格高耐蚀锌铝镁镀层的使用需求为目标,围绕锌铝镁镀层钢的研发、工业生产和批量应用三个阶段展开系统性攻关。在锌铝镁镀层的研发阶段,重点解决了锌铝镁镀层“成分-组织-耐蚀性”之间的作用机制,以及高频焊热影响区LME裂纹的形成机理的基础科学问题;在工业生产阶段,构建锌铝镁镀层在大气中使用寿命预测模型,建立了锌铝镁镀层对钢板切口保护效果的定量评估指标,并成功消除了厚规格镀层的圆点缺陷,开发了700MPa级别兼具高塑性的高强钢产品;在大批量应用阶段,突破了抗焊接LME裂纹的焊接技术,提升了焊缝防腐耐蚀性能的热喷涂工艺,形成了一套完整的热基高耐蚀锌铝镁镀层钢制造与应用成套技术体系,为锌铝镁镀层钢的规模化应用奠定了坚实基础。
1、锌铝镁镀层的腐蚀机制与组织设计:通过实验室微观分析技术,研究了不同Al含量锌铝镁镀层的微观组织,并结合微区电化学技术,揭示了腐蚀初期及长期腐蚀过程中镀层组织的演变规律。研究发现,镀层中的富铝相、富锌相及镁锌化合物之间存在同相和异相电偶效应,阐明了不同相组织离子迁移能力对耐蚀性的影响机制,并提出了全新的组织控制思路。
2、锌铝镁镀层的寿命预测模型:通过大气暴露实验,研究了锌铝镁镀层在不同腐蚀环境中的行为,发现其耐蚀性优势随环境恶劣程度增加而提升。基于实验数据,建立了锌铝镁镀层与纯锌镀层腐蚀速率比值与大气腐蚀强度的连续函数关系,并结合ISO标准,构建了锌铝镁镀层的大气寿命预测模型。该模型为锌铝镁镀层在不同环境中的使用寿命评估提供了可靠依据。
3、锌铝镁镀层对钢板断口保护效果的定量评估参数:通过实验室加速腐蚀实验,系统研究了锌铝镁镀层钢板断口腐蚀行为,发现了断口腐蚀程度的演变规律以及镀层重量、钢板厚度、镀层面积对断口保护效果的影响规律。基于以上结果,提出了定量参数用于评估锌铝镁镀层对钢板断口的保护效果,为镀层设计与应用提供了科学依据。
4、锌铝镁镀层焊缝防护技术:通过仿真计算,系统分析了高频焊后余热在空间和时间上的分布与演变规律,并基于此开发了一种无需额外设备投资的热喷涂工艺技术,实现了高效、低成本的焊缝防护,显著提升了锌铝镁镀层焊缝的耐蚀性和使用寿命。
5、厚规格锌铝镁镀层圆点缺陷发生机制与控制技术:通过对圆点缺陷的系统分析,明确了其形成的不同科学机理,并提出了针对锌铝镁镀层凝固段的控制目标与工艺优化方案。在此基础上,设计了分段冷却控制技术,并开发了配套的冷却设备,显著降低了圆点缺陷的降级率,显著提升了镀层表面质量与产品合格率。
6、抑制镀层高强钢高频焊过程LME裂纹控制技术:通过系统研究,明确了镀层高强钢焊接过程中锌镀层发生LME裂纹的不同阶段,并深入分析了焊接环境对熔池锌液表面状态的影响。基于此,创新性提出了一种惰性气体保护焊接技术,并开发了配套设备,成功将高强钢焊接LME裂纹的开裂率降低到近零水平,显著提升了焊接质量和产品可靠性。
7、700MPa级别护栏用热基锌铝镁镀层高强钢:基于“热轧-酸洗-退火”制造流程,综合运用三种强化机制,设计了各制造阶段的强化工艺路线。通过优化工艺参数,成功开发出高塑性700MPa级别高强钢,其性能完全满足高速公路护栏的设计要求,为高强钢在交通安全领域的应用提供了可靠解决方案