热浸镀锌产业在钢结构腐蚀防护中的应用现状

热浸镀锌产业在钢结构腐蚀防护中的应用现状

周灿灿

川易机电设备启东有限公司32068319911228671X

　　摘要：钢结构在现代建筑与基础设施项目中居于核心地位，热浸镀锌技术由于其成本效益高已成为钢结构防腐工作中的一种关键技术。本文将对热浸镀锌在钢结构腐蚀防护中的广泛应用、最新科研成果及其未来的发展方向进行详细讨论，目的是全面解析这一领域的各个层面。揭示热浸镀锌技术如何适应未来建筑和基础设施项目，为钢结构的持续安全提供坚实的科技支撑。

　　关键词：热浸镀锌；钢结构；腐蚀防护

　　引言：钢结构的用途真是广泛，我们常看到的有建筑、桥梁、船舶等等。但，它们也不是铁打的，容易被侵蚀很令人头疼。因为一旦开始腐蚀，钢结构的稳定性和寿命都大打折扣。所以说，需要对这些钢结构进行防腐，说到防腐热浸镀锌技术可是个好手段，让它们的使用寿命也跟着水涨船高。

　　一、钢结构腐蚀防护的重要性

　　钢结构作为建筑领域的大户它的耐用性是大家都关心的问题，而腐蚀这个隐形杀手能让钢结构的稳定性大打折扣，而且一旦严重了，建筑的安全都难保使用寿命自然也就大大缩水了。所以说，要想让这些钢铁巨人稳稳地站在那儿，防腐保护绝对是少不了的功课[1]。说到防腐，热浸镀锌技术可是个老江湖了，通过这技术钢结构的表面会被一层锌涂层覆盖，就像一层防护罩，能有效地隔绝钢材和那些腐蚀性的外界环境的接触，热浸镀锌还能让钢结构的抗腐能力大大提升，延长使用年限降低维护成本，真可以说是又经济又实用。要保持钢结构的长盛不衰热浸镀锌技术绝对是个靠谱的选择!

　　二、热浸镀锌在钢结构腐蚀防护中的现有应用情况

　　热浸镀锌技术由18世纪中期诞生至今，经历了从手工操作到自动化的转变。在这一过程中根据数据统计，热浸镀锌技术的发展有以下几个阶段：

　　①手工操作阶段：早期的热浸镀锌主要依靠人工将钢铁制件浸入锌液中，工艺相对简单但镀层质量难以稳定。

　　②半自动化阶段：随着机械化设备的引入热浸镀锌的生产效率有了显著提升。

　　③自动化阶段：进入20世纪后，全自动的热浸镀锌生产线逐渐成为主流。

　　④智能化阶段：今天，随着信息技术和智能制造的融合，热浸镀锌工艺更趋于精细化管理，通过数据分析和预测模型优化工艺参数，提升产品质量。

　　热浸镀锌技术在防护钢结构领域的应用日益广泛，中国粗钢产量的迅猛增长特别是超过5亿吨的年产量，使得热浸镀锌工艺成为国家建设不可或缺的防腐技术。在高压输电和通讯等基础设施建设中，热浸镀锌技术的应用尤为显著。研究显示，热浸镀锌层能够为钢结构提供长达数十年的防护期。目前，我国热浸镀锌产业已形成成熟的技术体系，具备低成本高耐蚀性的优势。国内外对于热浸镀锌层的研究持续深入，例如，针对传统热浸镀锌层耐腐蚀性的提升，Zn-Al-Mg合金材料因其优异的耐蚀性而受到广泛关注。日本新日铁公司开发的SuperDyma合金是此类材料的代表，其耐蚀性能远超传统的热浸镀锌材料。同时，中国科学院等研究机构也在不断探索新的热浸镀锌工艺，力图实现更高效的生产过程[2]。

　　总的来说，热浸镀锌技术的发展和应用展示了其在全球钢铁材料防护中的重要性，特别是在确保钢结构的长期稳定性和经济效益方面的关键作用。

　　三、探讨热浸镀锌技术的最新研究进展

　　热浸镀锌技术历经数百年的发展逐渐成为钢铁材料长效防护的主流方法，近代科技的飞速发展对热浸镀锌技术提出了更高的要求，现代热浸镀锌工艺可分为连续热浸镀锌与批量热浸镀锌两大类。连续热浸镀锌主要适用于薄板、带钢、管材等连续生产线的产品，批量热浸镀锌则更适合于形状复杂的构件。两者虽流程不同但都经过高温锌液与钢铁材料的接触，在其表面形成镀锌层来到防腐蚀的效果。在镀锌层的组织上，研究表明合金元素如铝、镍的加入可显著提升镀层的耐蚀性。特别是锌铝镁合金镀层技术的出现，为高耐蚀性镀层提供了新的解决方案，钢基体的化学成分对镀层的成分能也具有重大影响，研究者们通过精细调控钢基体元素优化镀层质量。在热浸镀锌的过程中，控制镀浴温度和时间对于镀层的结构具有决定性影响，选择适宜的镀温和恰当的镀时能够确保镀层与基体间的良好结合，然后，通过不断优化工艺参数和技术创新，使得镀锌层更加均匀稳定[3]。

　　控制表面缺陷成为热浸镀锌研究的另一重要方向，通过深入分析气泡和不均匀镀层等缺陷的成因，研究者们开发了多种控制策略，比如改进钝化工艺有效减少了缺陷的发生。

　　随着高压输电、交通、通讯等行业的快速发展，热浸镀锌技术的应用范围也在不断拓展，研究人员正努力探索更适合这些领域的镀锌工艺。

　　四、展望钢结构腐蚀防护领域的未来发展方向

　　钢结构腐蚀防护领域的未来发展方向指向了材料科学研究的新成果，这些成果在过去十年中展现出了令人兴奋的前景。从各个研究论文和行业报告中清晰地看出钢结构腐蚀控制正朝着更为智能的方向发展。材料科学家们正在积极研发一类新型低镍、无钴马氏体时效钢，这些钢材，通过调整钼的比例以优化它们在硫酸和氯化钠溶液中的电化学表现。它们的推出打破了传统材料性能的限制，显著提高了钢材的抗腐蚀能力，还改善了其在极端环境下的耐久性，为构建更加稳固的钢结构铺平了道路

[4]。

　　在钢结构的腐蚀防护策略制定过程中，风险基准方法越来越被重视。该方法通过精确量化腐蚀保护的各种不确定性因素，构建了一个基于价值理性的决策框架效避免了由于腐蚀引起的金属结构损坏风险，为金属结构的长期稳定性提供了重要保障。例如，在美国的一家大型钢材加工工厂，他们把这种改进的钝化工艺用得挺妙的。这家工厂他们在生产过程中，时不时会出现气泡和镀层不均匀的问题，直接影响到最终产品的耐用性。他们的技术团队跟一些顶尖的材料科学家合作，对整个热浸镀锌的流程做了全面优化。他们改进了钝化溶液的配方，调整了溶液的温度使得钢材表面更加均匀，他们还引入了实时监控技术，使的每一批钢材的处理过程都能达到最佳状态。这些改进大大减少了生产过程中的废品率，提高了产品的整体质量。

　　天然聚酚类化合物的研究为钢结构的防腐措施开辟了新的可能性。由于这些化合物的环保性它们正在被积极研究，在未来为钢结构提供更绿色的腐蚀防护方案。这种化合物，为钢材防腐提供了一种低成本的解决方案与环境友好的可持续发展战略相符合。例如，在建造一座海边的大型桥梁项目中，工程师们运用了风险基准方法来算计最佳的防腐策略，针对该地区的气候条件以及交通流量等因素进行详细的分析，评估不同防腐技术的长期效益使得他们最终选择了一种高性能的热喷涂涂层，采用这种系统的风险评估和科学决策，桥梁项目成功实现了在高腐蚀环境中的长期稳定运行，充分证明了风险基准方法在实际应用中的有效性。

　　在表面保护技术方面，未来热喷涂技术正快速发展并不断优化，作为一种先进的表面工程技术热喷涂通过在钢铁表面施加保护性涂层，显著提高材料的耐蚀性，还能通过调整涂层成分来优化其防护特性。在中国的珠江三角洲地区，有一家大型的港口设施建设公司采用了热喷涂技术来处理大量的钢结构材料，该地区因其高湿度钢结构的腐蚀速度加快，传统的涂层方法已难以满足长期耐腐蚀的要求。故而，公司决定采用热喷涂技术特别是采用钛和锌合金作为涂层材料，来提供更强的耐腐蚀保护[5]。

　　最终，钢结构腐蚀防护领域的未来发展，将依赖于跨学科的研究合作。未来的钢结构将更加耐用更能适应不断变化的环境挑战。

结语：钢结构腐蚀防护是一个复杂而重要的课题，热浸镀锌技术作为一种传统而有效的防护手段，在当前仍然具有广泛的应用前景。然而，随着社会的发展和技术的进步，我们也需要不断探索和创新，以应对日益复杂的工程环境和需求。相信通过不懈的努力和合作，钢结构腐蚀防护领域必将迎来更加美好的未来。

参考文献：

[1]才宝山. 大型钢结构桥梁工程腐蚀防护的涂装工艺及质量控制[J]. 工程建设与设计, 2021, (12): 128-130.

[2]张振岳, 岳增武, 姜波, 李辛庚, 赵勇, 樊志彬, 王晓明, 李文静, 王蝶. 热浸镀锌产业在钢结构腐蚀防护中的应用现状[J]. 材料保护, 2019, 52 (12): 135-138.

[3]耿茜. 海工钢结构浪溅区及潮差区腐蚀防护方法[J]. 中国水运(下半月), 2019, 19 (06): 144-145+187.

[4]张晓丽, 吕平, 梁龙强, 杨阳, 冯艳珠. 海洋浪溅区钢结构的腐蚀与防护研究进展[J]. 上海涂料, 2016, 54 (04): 24-28.

[5]沈波. 纯碱厂钢结构厂房腐蚀防护的对策[J]. 纯碱工业, 2016, (03): 25-27.