冷轧镀铝锌 钢铁防腐的革命性突破
55%铝锌合金镀层技术，结合了铝的耐腐蚀性和锌的电化学保护优势，为钢材提供卓越的长期保护。
技术优势
- 超强耐腐蚀：是普通镀锌的2-6倍
- 优异耐热性：可耐受315°C高温
- 良好涂装性：表面适合各种涂装处理
- 经济性佳：全寿命周期成本更低
- 外观独特：银灰色表面，锌花细小均匀
全球镀铝锌板年产量超过3000万吨，广泛应用于建筑、家电等领域
冷轧镀铝锌工艺概述
镀铝锌钢板（Galvalume®）是在热浸镀锌基础上发展起来的高性能合金镀层钢板，由美国伯利恒钢铁公司于1972年研发。
镀铝锌技术的发展
镀铝锌技术起源于20世纪70年代，伯利恒钢铁公司通过研究发现55%Al-43.4%Zn-1.6%Si的合金成分具有最优的耐腐蚀性能。该技术于1972年获得专利并实现工业化生产。
与传统镀锌板相比，镀铝锌板结合了铝的屏障保护和锌的牺牲阳极保护双重优势，在严酷环境下具有更长的使用寿命。
镀铝锌 vs 普通镀锌
镀铝锌层多层结构示意图
镀铝锌层为多层复合结构，最外层富铝层提供屏障保护，中间层实现冶金结合，共同提供优异的防腐性能和结合强度。
冷轧镀铝锌工艺原理
基于Al-Zn-Si合金相图，通过热浸镀工艺在钢板表面形成多层合金结构的镀层
屏障保护原理
镀层表面富铝层（含铝80-90%）在腐蚀环境中形成致密的Al₂O₃氧化膜，阻止腐蚀介质渗透，提供物理屏障保护。
牺牲阳极保护
镀层中的锌相（43.4%）在镀层受损时作为牺牲阳极优先腐蚀，通过电化学保护机制保护钢基体和富铝层。
冶金结合原理
硅元素（1.6%）抑制Fe-Al合金层过度生长，形成均匀的界面合金层，确保镀层与钢基体的冶金结合。
镀铝锌双重保护机理示意图
屏障+牺牲阳极双重保护
铝的屏障保护：富铝层形成致密Al₂O₃膜，阻挡腐蚀介质
锌的牺牲保护：锌相作为阳极优先腐蚀，保护钢基体
协同保护机制：屏障保护延缓腐蚀，牺牲阳极提供后备保护
双重保护效果
屏障保护减少腐蚀发生，牺牲阳极在损伤处提供电化学保护
镀铝锌工艺流程
现代连续镀铝锌生产线主要包括预处理、热浸镀、合金化、后处理等主要工序
脱脂清洗
去除表面油污
退火
恢复塑性
均热冷却
温度控制
热浸镀铝锌
合金镀层形成
气刀控制
镀层厚度
冷却
镀层固化
化学处理
表面钝化
脱脂清洗
去除表面油污
碱洗、电解清洗、热水漂洗
退火
恢复塑性
还原性气氛，温度700-850°C
均热冷却
温度控制
控制入锌锅温度在590-620°C
热浸镀铝锌
合金镀层形成
锌锅温度590-620°C，浸镀时间3-8s
气刀控制
镀层厚度
压缩空气刮除多余合金液
冷却
镀层固化
控制冷却速度，形成合金组织
化学处理
表面钝化
铬酸盐或无铬钝化处理
镀铝锌主要工艺参数
| 工艺参数 | 标准镀铝锌 | 厚镀层 | 薄镀层 | 技术要点 |
|---|---|---|---|---|
| 合金液温度(°C) | 590-620 | 600-620 | 590-610 | 低于纯锌熔点 |
| 浸镀时间(s) | 3-5 | 5-8 | 2-4 | 控制合金层生长 |
| 硅含量(%) | 1.4-1.7 | 1.5-1.8 | 1.3-1.6 | 抑制Fe-Al合金层 |
| 冷却速度(°C/s) | 10-30 | 8-20 | 15-40 | 影响镀层组织 |
| 生产线速度(m/min) | 80-150 | 60-120 | 100-180 | 现代高速线可达200m/min |
铝锌硅合金成分分析
55%Al-43.4%Zn-1.6%Si的精确配比是镀铝锌技术成功的关键
铝的作用 (55%)
>60%：镀层变脆；<50%：牺牲保护减弱
锌的作用 (43.4%)
锌相提供牺牲保护，含量决定保护能力
硅的作用 (1.6%)
1.6%是最佳含量，过少或过多都影响性能
Al-Zn-Si合金相图与组织特征
Al-Zn-Si三元相图
共晶点：Al-Zn二元共晶温度382°C，加入Si降至约380°C
相组成：富铝枝晶 + Al-Zn共晶组织 + Si颗粒
凝固过程：先析出富铝相，然后Al-Zn共晶凝固
镀层显微组织
典型的枝晶+共晶组织，富铝相提供屏障，锌相提供牺牲保护
镀铝锌板性能特点
镀铝锌板兼具铝的耐腐蚀性和锌的电化学保护，具有优异的综合性能
耐腐蚀性
- 盐雾试验>3000小时
- 海洋环境>30年
- 工业大气>25年
耐热性
- 长期使用温度315°C
- 短期耐热450°C
- 高温不变色
涂装性
- 表面光洁度好
- 附着力0级
- 适合各种涂料
外观
- 银灰色表面
- 细小均匀锌花
- 金属质感强
镀铝锌与普通镀锌性能对比
耐腐蚀性
耐热性
涂装附着力
经济性
全寿命周期成本对比
镀铝锌板虽然初始成本比普通镀锌高15-25%，但由于使用寿命更长、维护成本更低，全寿命周期成本可降低30-40%。
镀铝锌板应用领域
凭借优异的耐腐蚀性和耐热性，镀铝锌板广泛应用于建筑、家电、汽车、农业等领域
建筑行业
屋面板、墙板、工业厂房、仓储设施
家电制造
空调、热水器、烤箱、暖通设备
工业制造
机箱机柜、通风管道、化工设备
农业设施
温室大棚、粮仓、畜牧设施、农机
汽车工业
排气管、消声器、油箱、零部件
包装运输
集装箱、储罐、运输设备
电力通信
电缆桥架、配电箱、通信塔
其他领域
船舶、铁路、军工等领域
镀铝锌板典型应用案例
建筑行业应用
工业厂房
- 使用寿命25-30年
- 耐工业大气腐蚀
- 维护成本低
公共建筑
- 外观美观，锌花细小
- 适合各种涂装
- 防火性能好
仓储设施
- 经济实用，性价比高
- 耐候性好，免维护
- 施工快捷
家电行业应用
空调室外机
- 耐海洋大气腐蚀
- 适合海边环境
- 使用寿命15年以上
热水器内胆
- 耐高温水蒸气
- 耐氯离子腐蚀
- 保证饮水安全
烤箱部件
- 耐高温315°C
- 高温不变色
- 无有害物质释放