镀锌板厂锌锅岗位职责是什么（共4篇）

作者：紫菜 | 发布时间：2020-06-22 06:54:32 收藏本文下载本文

第1篇：镀锌板常识

镀锌板常识于此工艺。1.镀锌板的定义镀锌板是指表面镀有一层锌的钢板。镀锌是一种经常采用的经济而有效的防腐方法。全世界锌产量的一半左右均用镀锌钢板是为防止钢板表面遭受腐蚀，延长其使用寿命，在钢板表面涂以一层金属锌，这种涂锌的薄钢板称为镀锌板。

2.镀锌板的分类和用途

按生产及加工方法可分为以下几类：

①热浸镀锌板。将薄钢板浸入熔解的锌槽中，使其表面粘附一层锌的薄钢板。目前主要采用连续镀锌工艺生产，即把成卷的钢板连续浸在熔解有锌的镀槽中制成镀锌钢板；

②合金化镀锌钢板。这种钢板也是用热浸法制造，但在出槽后，立即把它加热到500℃左右，使其生成锌和铁的合金被膜。这种镀锌板具有良好的涂料的密着性和焊接性；

③电镀锌钢板。用电镀法制造这种镀锌钢板具有良好的加工性。但镀层较薄，耐腐蚀性不如热浸法镀锌板； ④单面镀和双面差镀锌钢板。单面镀锌钢板，即只在一面镀锌的产品。在焊接、涂装、防锈处理、加工等方面，具有比双面镀锌板更好的适应性。为克服单面未涂锌的缺点，又有一种在另面涂以薄层锌的镀锌板，即双面差镀锌板； ⑤合金、复合镀锌钢板。它是用锌和其他金属如铅、锌制成合金乃至复合镀成的钢板。这种钢板既具有卓越的防锈性能，又有良好的涂装性能。

除上述五种外，还有彩色镀锌钢板、印花涂装镀锌钢板、聚氯乙烯叠层镀锌钢板等。但目前最常用的仍为热浸镀锌板。

其他相关资料：一、热镀锌带钢的意义

冷弯薄壁型钢日前普遍采用黑色材料，冷弯后经过简单的除锈涂装处理就投入使用了，其使用寿命受到一定的限制（一般在5年左右即会出现大面积的锈蚀）。而我司向市场隆重推出的热镀锌带钢，是以热轧带钢为基板，通过酸洗、冷轧、加热还原、镀锌等工艺流程生产出来的，其产品完全能达到GB510018-2002 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》的标准，在建筑行业可以得到大量的应用，还可以在汽车、铁路机车制造、仓板制造、高速公路护栏等行业使用。二、热镀锌带钢的镀锌方法

1、氢气还原法镀锌氢气还原法镀锌发明于1937年，氢气还原法热镀锌奠定了现代化连续热镀锌的基础。采用氢气还原法生产工艺的产品，其外观质量、镀锌层结合力均优于溶剂法镀锌。还原法镀锌在带钢经酸洗后进入加热还原炉，用氢气还原掉酸洗后产生的氧化膜，并在加热还原过程中使钢板表层产生一层海绵状的还原层，进入锌锅后可以产生一层双向结合力好、均匀的锌铁合金层，大大增加了锌层的附着力、这也决定了其镀锌法能源消耗成本较高。2、氯化铵溶剂法镀锌氯化铵溶剂法镀锌发明于1837年。采用氯化铵溶剂法生产工艺的产品，由于氯化铵溶剂法镀锌没有加热还原过程，其外观质量与镀锌层表面结合力较氢气还原法镀锌略差。这也决定了其镀锌法能量消耗成本较氢气还原法镀锌低一些。

三、镀锌量钢板的镀锌量一般为180-220g/㎡，在潮湿的南方地区可以相应增加镀锌量至275g/㎡来提高钢构件的使用寿命。镀锌产品的使用寿命一般在20-25年。四、镀锌带钢的锌层特性

电镀锌层是不能形成锌花的，热镀锌层则有锌花，其形成过程如下：当镀锌带从锌锅出来后，经气刀的喷吹，大量锌液被吹回锌锅，这时带钢表面还有纯锌层，呈液态附在钢板表面，在钢板表面形成大量结晶核，随着钢板上升冷却，使结晶核慢慢长成锌花。冷却速度越快锌花越小，冷却速度越慢锌花越大。无花镀锌板：

其实，锌花只是具有观赏价值，无实际使用价值，相反在防腐蚀方面并不好，在发达国家都实行小锌花和无锌花镀锌钢板。

镀锌板基础知识

镀锌钢板在我国有很大的市场，且其消耗量也很大，其中每年都要进口相当数（重）量的各种镀锌钢板,。进口镀锌板常见的为热镀锌板、电镀锌板和镀锌涂漆板。进口镀锌板中，有优质品级（一级品）镀锌板，也有非优质品级的镀锌板，即所谓的“二级品”。在这些不同品质的货物中，可能会出现对外索赔的情况；另一方面，钢材的优质品与非优质品的进口关税不一样。在日常的检验或报关工作中经常遇到申报为非优质品的情况。作为对商品品质进行检验的出入境检验检疫部门，应重视质量把关，同时也促进市场经济贸易，维护国家利益、关税利益。目前，我国现行的国家标准或生产国标准或国际通用标准中对镀锌钢板的非优质品等级的检验鉴定尚无标准。一般对非优质品镀锌钢板的检验鉴定是依据其同类优质品标准相对而言。因此，在钢材检验的实践中，探索、掌握正确的检验方法、检验尺度去确定货物的品质等级，同时在实践中总结出一套行之有效的经验方法，将对检验检疫工作具有重要的意义。

一．镀锌钢板的质量检验标准按生产及加工方法，镀锌钢板可分为以下几类

[1]：热浸镀锌钢板（俗称镀锌铁皮）、电镀锌钢板、单面或双面差厚镀锌钢板、合金复合镀锌钢板等，除上述几种外，还有彩色镀锌钢板（通俗地称为彩板）、印花涂装镀锌钢板、聚氯乙烯叠层镀锌钢板等。此外，按用途可分为一般用、屋顶用、建筑外侧板用、结构用、瓦垄板用、拉伸用和深拉伸用等镀锌钢板。优质品级镀锌板的质量要求包括规格尺寸、外观、镀锌量、化学成份、板形、机械性能和包装等几个方面。

1．包装分为切成定尺长度的镀锌板和带卷镀锌板包装两种。一般铁皮包装，内衬防潮纸，外以铁腰子捆扎，捆扎牢靠，以防内装镀锌板相互摩擦

2．规格尺寸有关产品标准（以下述及）都列明镀锌板推荐的标准厚度、长度和宽度及其允许偏差。另外，板的宽度和长度、卷的宽度也可按用户要求确定。

3．外观表面状态：镀锌板由于涂镀工艺中处理方式不同，表面状态也不同，如普通锌花、细锌花、平整锌花、无锌花以及磷化处理的表面等。切成定尺长度的镀锌板及镀锌卷板不得存在影响使用的缺陷（以下详述），但卷板允许有焊接部位等若干不正常部分。

4．镀锌量镀锌量标准值：镀锌量是表示镀锌板锌层厚度的一个普遍采用的有效方法。有两面镀锌量相同（即等厚镀锌）和两面镀锌量不同（即差厚镀锌）两种。镀锌量的单位为g/m2。

5．机械性能（1）抗拉试验：一般说来，只有结构用、拉伸用和深拉伸用镀锌板有抗拉性能要求。（2）弯曲试验：是衡量薄板工艺性能的主要项目。但各国标准对各种镀锌板的要求并不一致。一般要求镀锌板弯曲180o后，外侧表面不得有锌层脱离，板基不得有龟裂及断裂。

6．化学成份对镀锌基板的化学成份的要求，各国标准规定不同。如日本就不要求，美国则要求。一般不作成品检验。

7．板形衡量板形好坏有两个指标，即平直度和镰刀弯。板的平直度和镰刀弯的最大允许值标准有一定规定。下面列出有关镀锌板的国外主要标准，以作参考[4，5]： JIS G3302 镀锌钢板 JIS G3313 电镀锌钢板及钢带 ASTM A525 热浸镀锌薄钢板的一般要求 ASTM A526 商业级热镀锌薄钢板 ASTM 527 咬合成型级热镀锌薄钢板 ASTM 528 深冲级热镀锌薄钢板 ASTM A361 屋面和墙板用热浸镀锌薄钢板 ASTM A444 沟渠用热浸镀锌薄钢板 ASTM A446 结构级热镀锌薄钢板

镀锌基础知识

热镀锌钢板及钢带基础知识；一、热镀锌板的优点；热镀锌及其合金是钢铁材料最常见、最有效、最经济的；热镀锌钢板具有理想的耐蚀、成形、涂装等综合性能以；热镀锌层的电化学电位较钢铁材料电位更负，镀层具有；国外热镀锌钢板的最重要应用领域为建筑、汽车、电器；表1热镀锌钢板的应用举例；三、镀锌牌号及技术要求；1、镀锌钢板和钢带牌号的命名；常见牌号有DX51D+Z、DX52 一、热镀锌板的优点

热镀锌及其合金是钢铁材料最常见、最有效、最经济的耐大气腐蚀的工艺之一。

热镀锌钢板具有理想的耐蚀、成形、涂装等综合性能以及成本低、外观好等优点主要应用于建筑、汽车和家电行业。

热镀锌层的电化学电位较钢铁材料电位更负，镀层具有优良的电化学保护性能。镀层较厚且致密、镀层与钢基体结合力强、耐久性好，镀锌量 600g/m2 热镀锌钢材的使用年限可达30年以上。钢材热镀锌层在使用过程中无需维修，热镀工艺简单，对钢材形状尺寸适应性强，除板带钢材外，热镀工艺还广泛用于钢管、钢丝以及结构零部件，而且生产率高。镀锌层在经济上与其他防护涂层相比，具有很强的竞争力，特别是对于长期使用的零部件，热镀锌层成本远低于油漆涂层。二、热镀锌钢板的用途

国外热镀锌钢板的最重要应用领域为建筑、汽车、电器三个行业，它们占有热镀锌钢板消费的大部分比例，然而国内情况有些不同，除建筑、汽车业外，轻工业也是一大用户，且农牧渔业、商业也需较大用量。表1列出了一些热镀锌钢板在一些行业的应用实例。

表1 热镀锌钢板的应用举例三、镀锌牌号及技术要求

1、镀锌钢板和钢带牌号的命名

常见牌号有DX51D+Z、DX52D+Z、DC51D+Z、DC52D+Z、S350GD+Z等。镀锌钢板或钢带牌号是由产品用途代号、钢级代号、钢种特性、热镀锌代号（D）、+、镀层总类代号五部分构成，具体牌号命名方法如下：

A）冷成形用镀锌板：

牌号举例：DX51D+Z(或ZFAZ)、DC51D+Z(或ZFAZ)、DD52D+Z（或ZFAZ）DX：第一位字母D表示冷成型用扁平钢材，第二位字母如果为X，代表基板的轧制状态不规定；第二位字母如果为C，代表基板规定为冷轧基板；第二位字母如果为D，则代表基板规定为热轧基板；

51~57：二位数字表示钢级别序号；二位数字后一个D是热镀锌的代号； Z表示镀层为纯锌，ZF表示镀锌铁合金、AZ表示镀铝锌。

所以：DX51D+Z就表示产品用途为冷成形用，扁平钢材，未规定基板状态，钢级序列号为51，纯锌镀层，热镀产品。B）其他镀锌牌号命名示例

S350GD+Z：S表示为结构用钢，350表示规定最小屈服强度为350Mpa，G表示钢种

特性不规定，D表示热镀锌，+Z表示镀层为锌。HX340LAD+ZF：表示产品用途为冷成形用高强度扁平钢材，不规定基板状态，规定最小屈服强度为340Mpa，钢种类型为高强度低合金钢，锌铁合金镀层，热镀产品。HC340/590DPD+Z：表示产品用途为冷成形用，高强度扁平钢材，规定基板为冷轧基板，规定最小屈服强度值为340Mpa，规定最小抗拉强度为590Mpa，钢种类型为双相钢，纯锌镀层的热镀产品。

2、镀锌钢板及钢带牌号及钢种特性见表2 表2 镀锌板常用牌号及特性

3、表面质量的代号普通级表面 FA 较高级表面 FB 高级表面 FC 4、镀层种类、镀层表面结构、表面处理代号见表3 5、镀锌钢板及钢带尺寸、外形及其允许偏差。（1）镀锌钢板及钢带公称尺寸范围见表4-1（2）镀锌钢板及钢带尺寸允许偏差

对于规定的最小屈服强度不小于260MPa，但小于360MPa的钢板和钢带，以及牌号为DX51D+Z（ZF）、S550GD+Z（ZF）的钢板和钢带，其厚度偏差符合表4-2 6、钢及钢带推荐的镀锌层重量及相应的镀层代号见表5 7、表面处理

（1）铬酸钝化（C）和无铬酸钝化（C5）

该表面处理可以减少产品在运输和存储期间表面白锈，无铬钝化处理时，应限制钝化膜中队人体健康有害的六价铬成分；

（2）铬酸钝化+涂油（CO）和无铬钝化+涂油（CO5）该表面处理可进一步减少产品在运输和储存期间表面产生白锈。

（3）磷化（P）和磷化+涂油（PO）

该表面处理可以减少产品在运输和储存期间表面产生白锈，并可改善钢板的成形性能。

（4）耐指纹膜（AF）和无铬耐指纹膜（AF5）

表面处理可以减少产品在运输和存储期间表面白锈，无铬钝化处理时，应限制钝化膜中队人体健康有害的六价铬成分。

（5）涂油处理（O）

减少储运白锈产生，所涂防锈油一般不作为后续加工用轧制油和冲压润滑油。

（6）不处理（U）

订货时须在合同中注明，这种情况下，钢板及钢带表面在运输和储运期间表面比较容易形成白锈和黑点，用户在选用时应慎重。

四、镀锌板的分类

1、按镀锌基板分类（1）普碳钢镀锌

钢带连续热镀锌大都采用普通低碳钢，其碳含量在0.10%-0.20%之间，镀锌特征和工业纯铁的情况很相似。在普通低碳钢作为基板进行热镀锌时，其成分中影响最大的元素是碳和硅。一般而言，钢中碳含量愈高，锌—铁反应就愈强烈，铁损就愈大，而且生成的合金镀层也愈厚，使得镀层变脆，塑性变差，镀层结合力很差。另外，钢中碳含量过高也会影响镀层的表面质量，常常出现漏镀铁点，而且也易形成锌瘤。

随着汽车工业的发展，对普碳钢的深冲等冷加工成形性能提出了越来越高的要求，钢中的碳含量希望尽可能降低，例如一般冲压钢碳含量小于0.10%，常用的碳含量不大于0.08%（如08Al），优质冲压钢的碳含量不大于0.04%（如K08Al），而超深冲压钢（如无间隙原子IF钢）则达到碳含量不大于0.005%。

(2)高强钢镀锌为满足热镀锌钢板主要用户之一汽车制造业的减重、节能、安全等需要，汽车用以高强度钢板为基板的热镀锌钢板得到很快发展。目前国外已开发的或正在开发的高强度钢板有IF高强度钢、烘烤硬化钢、低合金高强度钢、双相钢以及相变诱导塑性钢、碳锰高强钢、马氏体钢等，它们可达到的强度级别示于图1。

图1 各类高强度钢屈服强度和伸长率之间的关系

IF 无间隙原子深冲钢；IS 各向同性钢； Mild 软钢； BH 烘烤硬化钢； CMn 碳锰高强度钢； HSLA 高强度低合金钢； DP 双相钢； CP 复相钢； TRIP 相变诱导塑性钢； MART 马氏体钢

2、按镀层分类（1）按镀层锌花分类 A 大锌花热镀锌板

这是一种最原始生产的镀锌钢板，众所周知，锌矿总与铅矿共生，在冶炼锌时，不可能全部除去铅杂质，其含量在0.05%以上就可形成大锌花。每一朵锌花，其结晶中心都是凸起的，边缘则凹下，其表面是凹凸不平的外观，这对其以后的加工及涂装均不利。此外由于铅在锌中固溶量极低，在冷却时就会在晶界处析出，在晶界处产生应力及电化学腐蚀，使镀锌层产生晶间腐蚀，降低其耐蚀性。因此，近年来人们逐渐对此有了认识，大锌花的镀锌板将逐渐淘汰。

第2篇：镀锌板质量证明书

购货单位收货单位昆山炅悦

昆山正阳镀锌有限责任公司执行标准 gb/t13793-2008 质保书编号

合同号车号苏e39713 业务员：检查单位：

购货单位收货单位昆山炅悦

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合同号车号苏e39713 业务员：检查单位：

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昆山正阳镀锌有限责任公司执行标准 gb/t13793-2008 质保书编号

合同号车号苏e39713 业务员：检查单位：篇2：镀锌板企业标准

攀枝花钢铁有限责任公司企业标准连续热镀锌钢板及钢带 q/72322100x.003-2004 1 范围本标准规定了连续热镀锌钢板及钢带的定义、分类和代号、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书等。本标准适用于以冷连轧钢带为基板，通过连续热镀锌方法生产的冷成形用和一般结构用热镀锌钢板及钢带（以下简称钢板和钢带）。2 规范性引用文件

下列文件所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

gb/t222—1984 钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差 gb/t223.11—1991 钢铁及合金化学分析方法过硫酸铵氧化容量法测定量 gb/t223.23—1994 钢铁及合金化学分析方法丁二酮肟分光光度法测定量 gb/t223.32—1994 钢铁及合金化学分析方法次磷酸钠还原—碘量法测定砷量 gb/t223.50—1994 钢铁苯基荧酮—溴化十六烷基胺直接光度法测定锡量 gb/t223.53—1987 钢铁及合金化学分析方法火焰原子吸收分光光度法测定铜量 gb/t223.62—1988 钢铁及合金化学分析方法乙酸丁酯萃取光度法测定磷量 gb/t223.62—1988 钢铁及合金化学分析方法高碘酸钠（钾）光度法测定锰量 gb/t223.68—1997 钢铁及合金化学分析方法管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法测定硫含量 gb/t223.71—1997 钢铁及合金化学分析方法管式炉内燃烧后重量法测定碳含量

gb/t228—2002 金属拉伸试验方法 gb/t232—1999 金属弯曲试验方法 gb/t5027—1999 金属薄板和薄带塑性应变比（r值）试验方法 gb/t5028—1999 金属薄板和薄带拉伸应变硬化指数（n值）试验方法 gb/t247—1997 钢板和钢带验收、包装、标志及质量证明书的一般规定 gb/t1839—2003 钢铁产品镀锌层质量试验方法 gb/t2975—1998 钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备 gb/t6397—1986 金属拉伸试验试样 gb/t8170—1987 数值修约规则 en10142－2000 冷成形用低碳连续热镀锌钢板及钢带 en10147－2000 结构用连续热镀锌钢板及钢带

１ 3 定义

本标准采用下列定义：

连续热镀锌钢板：在连续热镀锌生产线上把冷轧钢带浸入熔融的锌液中镀锌并经横切以平板状供货的平直板材。

连续热镀锌钢带：在连续热镀锌生产线上把冷轧钢带浸入熔融的锌液中镀锌经卷取以卷状供货的卷材。4 分类与代号

钢板及钢带的分类及代号按表1的规定。

表 1 分类及代号

２ 5 技术要求

5.1 尺寸、外形、重量

5.1.1钢板和钢带的公称尺寸按表2的规定。

表 2 钢板和钢带的公称尺寸 5.1.2钢板和钢带的厚度、宽度允许偏差 5.1.2.1对于标准中屈服强度最小规定值＜280mpa的产品，其厚度和宽度允许偏差按表3的规定。

表 3 厚度及宽度允许偏差（屈服强度最小规定值＜280mpa）mm ３ 5.1.2.2对于标准中屈服强度最小规定值≥280mpa的产品，其厚度和宽度允许偏差按表4的规定。

表 4 厚度及宽度允许偏差（屈服强度最小规定值≥280mpa）mm 5.1.3长度允许偏差

钢板长度的允许偏差按表5的规定。

表 5 钢板长度的允许偏差

表 6 钢板及钢带的镰刀弯

5.1.4钢板及钢带的镰刀弯不得超过表6的规定。 5.1.5钢板的切斜度

钢板的切斜度值最大不得超过宽度的1%。5.1.6钢板每米不平度 5.1.6.1对于标准中屈服强度最小规定值＜280mpa的产品，钢板每米不平度不得超过表7的规定。

４

表 7 钢板每米不平度（屈服强度最小规定值＜280mpa）5.1.6.2对于标准中屈服强度最小规定值≥280mpa的产品，钢板每米不平度不得超过表8的规定。5.1.7重量及允许偏差

5.1.7.1钢板、钢带的重量按理论重量或实际重量交货。 5.1.7.2钢板和钢带按理论重量交货时，其重量计算方法按附录a（标准的附录）的规定。5.2 牌号及化学成分

5.2.1钢板和钢带的牌号和化学成分（熔炼分析）应符合表9的规定。

表9 牌号和化学成分 5.2.2供方能保证钢中铬、镍、铜、砷和锡的含量符合标准规定时，可不进行这些元素的化学分析。5.2.3冶炼方法

钢板和钢带所用的钢采用氧气转炉冶炼。5.3 锌层重量

５篇3：热镀锌角钢产品质量证明书检测报告

热镀锌角钢产品质量证明书

篇4：中文欧标镀锌板和镀锌卷说明书 h46 q/hg 邯郸钢铁集团有限责任公司企业标准 q/hg010-2006 欧标连续热镀锌钢板和钢带 2006-11-02发布 2006-11-02实施

邯郸钢铁集团有限责任公司发布

前言

本标准属于修改采用国外先进标准，其主要技术条款采用了en10327-2004，并按照国家标准的最新版式进行了编辑性修改，凡增加或修改的内容原则上高于或等于所采用的标准条款的等级水平。

本标准与en10327-2004相比，主要变化如下：—试验方法全部采用了国家标准。

—包装、标志及质量证明书采用了邯钢企业标准q/hg002的规定。—数值修约规则采用了gb/t8170《数值修约规则》。本标准由邯钢技术中心提出。本标准起草单位：邯钢技术中心。

欧标连续热镀锌钢板和钢带 1 范围

本标准规定了连续热镀锌钢板和钢带的定义、分类与代号、尺寸、外形、重量及允许偏差、技术要求、订货内容、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书等。本标准适用于邯郸钢铁集团有限责任公司按en10327欧洲标准生产的普通级、机械咬合级、冲压级冷连轧钢带为基板的热镀锌钢板和钢带（以下简称钢板和钢带）。2 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。gb/t228 金属材料室温拉伸试验方法（eqv iso 6892：1998）gb/t232 金属材料弯曲试验方法（eqv iso 7438：1985）gb/t1839 钢铁产品热镀锌层质量试验方法 gb/t2975 钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备（eqv iso 377：1997）gb/t4336 碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法（常规法）gb/t8170 数值修约规则

gb/t20066 钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法 en 10327-2004 连续热镀锌低碳钢冷轧钢板和钢带供货技术条件 q/hg002 热轧酸洗、镀锌、彩涂产品与冷轧产品的包装、标志及质量证明书 3 述语和定义

下列定义适用于本标准。3.1 连续热镀锌钢板

在连续热镀锌生产线上将冷连轧或热连轧酸洗钢带浸入熔融的锌液中镀锌并经横切以矩形平板状供货的平直板材。3.2 连续热镀锌钢带在连续热镀锌生产线上将冷连轧或热连轧酸洗钢带浸入熔融的锌液中镀锌经卷取以卷状供货的卷材。3.3 钝化

对镀锌层采用的一种化学处理方式。可减少钢板在贮存期间因潮湿产生的锈蚀（白锈）。

除光整表面外，是镀锌层最常见的表面处理方式。3.4 涂油

为减少钢板在潮湿的贮存条件下产生锈斑而进行的表面处理方式。经钝化处理的钢板通常再经涂油处理。3.5 正常锌花

锌在正常凝固过程中，锌晶粒自由长大形成的肉眼可明显辨认的锌花。3.6 小锌花

锌在凝固过程中，锌晶粒被限制形成的比正常锌花小的锌花。3.7 无锌花

通过调整镀液化学成分所得到的，不具有目视可见的锌花形貌，表面均匀一致的镀层。3.8 光整锌花

对钢板施加微小变形量的冷轧加工后得到的均匀一致的表面镀层。4 分类和代号

钢板和钢带的分类及代号见表1。5 订货内容 5.1 订货信息

订货时用户应提供下列信息： a)产品名称（钢板或钢带）； b)标准号（本标准号或国外标准号）； c)牌号； d)镀层重量代号； e)表面结构（当未规定时，按正常锌花供货）； f)表面处理方法； g)表面质量（当未规定时，按普通级表面fa供货）； h)规格尺寸及允许偏差（当未规定尺寸偏差级别时，按普通级供货）； i)内径和最大卷重（当未规定内径时，按508mm内径供货）； j)用途。5.2 标记示例：

按q/hg010标准供货的dx51d钢带，锌层重量代号z275，正常锌花、光整ns，表面处理为钝化加涂油co，表面质量fb，厚度为1.0mm、高级厚度精度pt．b，宽度为1250mm、普通级宽度精度pw．a，标记示例为： q/hg010-dx51d+z275-ns-fb-co-1.0pt．b×1250pw．a×c 6 尺寸、外形、重量及允许偏差 size, type.weight allowed tolerance 6.1 公称尺寸 size 篇5：镀锌板国家新标准

镀锌板国家新标准 gb-t/2518-2008 镀锌标准

前言 1 范围

2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 分类及代号

5 尺寸、外形、重量及允许偏差 6 订货内容 7 技术要求 8 试验方法 9 检验规则

10 包装、标志及质量证明书

附录 a（规范性附录）理论计重时的重量计算方法前言

本标准参考 iso 3575： 1996 《商品级、固定成型级和冲压级连续热镀锌碳素钢薄板》，iso 41996《结构级连续热镀锌碳素薄钢板》和 din en 10142：2000《连续热镀锌结构钢板及钢带

技术条件》，din 10147：2000《冷成形用低碳钢连续热镀锌钢板及钢带供货技术条件》并结

国具体情况对 gb/t 2518—1998《连续热镀锌薄钢板及钢带》进行了修订。本标准代替 gb/t2518—1998《连续热镀锌薄钢板和钢带》。

本标准与 gb/t2518—1998相比，对下列主要技术内容进行了修改：——增加规范性引用文件、技术要求、需方提供的信息、检验、复验、检查和验收等；

——增加热轧酸洗带钢作为镀锌钢板基材，扩大了产品的厚度范围；——增加镀锌钢板化学成分的内容；

——增加结构级镀锌钢板系列品种；

——增加无锌花镀锌层种类；

——增加镀层重量的镀层分类；

——改变表面质量级别划分方式；

——增加漆封、磷化、不处理三项表面处理项目；

——取消对镀锌钢板杯突值的规定，增加了 n、r 值的规定。

本标准的附录 a 是标准的附录。

本标准由中国钢铁工业协会提出。

本标准起草单位：武汉钢铁（集团）公司、冶金工业信息标准研究院、黄石山力涂层工程技术有限公司。

本标准重要起草人：杨大可、刘友仁、黄颖、郑洪道、何明文、杨春甫、张才富、苏维嘉。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为：

——gb 2518——198

1、gb 2518——1988。

镀锌薄钢板及钢带 1 范围

本标准规定了来年许热镀锌钢板及钢带（以下简称钢板及钢带）的定义、分类与代号、尺寸、外

形、重量及允许偏差、技术要求、实验方法、检验规则、包装、标志及质量证明书等。

本标准适用于宽度不小于 600mm，公称厚度为 0.20 mm ~5.0 mm的连续热镀锌普通级、机械咬

合级、冲压级（0

3、0

4、0

5、06 级）、结构级钢板及钢带。2 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各

方，研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。gb/t 222—1984 化学分析用试样取样方法及成品化学成分允许片差 gb/t 228 金属材料室温拉伸试验方法（gb/t 228——2002,eqv iso 6892:1998）gb/t 232 金属材料弯曲试验方法（gb/t 232——1999,eqv iso 7438:1985）gb/t 247 钢板和钢带验收、包装、标志及质量证明书的一般规定 gb/t 708 冷轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差 gb/t 709 热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差 gb/t 1893 钢铁产品热镀锌层质量试验方法（gb/t 1839——1993，neq iso 1460:1973）gb/t 2975 钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备（gb/t 2975——1998，eqv iso 377:1997）gb/t 4336 碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法（常规法）gb/t 5027 金属薄板和薄带塑性应变比（r 值）试验方法（gb/t 5027——1999，eqv iso 10113:1991）gb/t 5028 金属薄板和薄带塑性应变.硬化指数(n 值)试验方法（gb/t 5028——1999，eqv iso 10275:1993）

gb/t 8170 数值修约规则 gb/t 17505 钢及钢产品交货一般技术要求（gb/t 17505——1998，eqv iso 404:1992）3 术语和定义

3.1 连续热镀锌钢板及钢带conotinuous hot-dip zinc-coated steel sheets and strips 连续热镀锌钢板及钢带是在连续生产线上，将冷轧钢带或热轧酸洗钢带浸入锌含量（质量分数）

不低于 98%的镀液中，经热浸镀获得的镀锌钢板及钢带。3.2 正常锌花镀层spagle coating 锌层在正常凝固过程中，锌晶粒自由长大成形的具有明显锌花形貌的镀层。3.3 小锌花镀层 minimized spangle coating 锌层在凝固过程中，锌晶粒被人为限制，形成尽可能细小的锌花镀层。3.4 无锌花镀层 spangle-free 通过调整镀液化学成分所得到的，不具有目视可见的锌花形貌，表面均匀一致的镀层。3.5 锌铁合金镀层 zinc-iron alloy coating 对通过镀锌槽液后的钢带进行热处理，使整个镀层生成锌与铁的合金层，这种镀层外观呈暗灰色，没有金属光泽，在剧烈成型过程中易于粉化，适用于除一般的清洗外，不用进一步处理即可直接涂漆的镀层。3.6 差厚镀层 differential coating 对镀锌钢板的两面，要求具有不同锌层重量的镀层。3.7 光整 skin pa 光整是为以下一种或数种目的，而对镀锌钢板进行的一种微小变形量的冷轧加工。

改善镀锌钢板表面外观或适合于装饰涂层；使成品不见加工时产生的滑移线（吕德斯线）或折纹的现象暂时减至最小等。

第3篇：镀锌板激光焊接

1 引言

镀锌钢的镀锌层不但具有物理屏蔽作用，而且对钢基体还起到了电化学保护作用，其良好的抗腐蚀性能使得镀锌钢在许多领域得到广泛的应用，包括电力、交通、建筑、化工、通风供热设施以及家具制造等行业。尤其在汽车制造中，各种普通镀锌钢，高强度镀锌钢，超高强度镀锌钢的应用大幅提高了车身等部件的抗腐蚀性能和汽车的使用寿命。然而，因镀锌钢中镀锌层的存在，使得镀锌钢的焊接工艺性大为降低。原因是在镀锌钢的焊接过程中，镀层锌和基体钢物理特性的极大差异（镀锌层锌的熔点是 420度，沸点是 908度，基体钢的熔点是 1300度，沸点是 2861度），镀层锌的气化先于基体钢的熔化，这一现象对镀锌钢的焊接过程和质量都有很大影响。目前，镀锌钢的主要焊接工艺有三种：电阻电焊、电弧焊和激光焊接。对电阻点焊而言，由于镀锌层的存在，焊接时电极易于锌层合金化，降低了电极的寿命。而采用电弧焊焊接镀锌钢时，由于锌的低沸点，在电弧刚接触到镀锌层时，锌迅速气化，产生的锌蒸气向外喷射，很容易使焊接产生熔渣粒子、气孔、飞溅、未熔合及裂纹等焊接缺陷，电弧的稳定性也因此受到影响，焊接质量下降，同时焊接过程中还会产生大量烟雾灰尘。另外，由于电弧焊的焊缝宽度较大，且热输入量大，镀层锌的大量气化降低了镀锌钢焊缝处的抗腐蚀性能。镀锌钢采用激光焊接时，同样存在镀锌层的气化，以及焊接气孔、飞溅、未熔合等缺陷。但激光焊接与电阻点焊和电弧焊相比，激光焊接单位热输入量少、热变形小、焊缝深宽比大、焊接速度高、焊缝强度普遍高于母材、镀层锌的损耗低 ,且激光焊接是单边加工、复杂结构适应性好、易于实现远程焊接和自动化。例如，德国奥迪、奔驰、大众、瑞典的沃尔沃、美国通用、福特、意大利菲亚特、日本的日产、本田和丰田等汽车公司，都采用了激光焊接技术，建立了激光焊接生产线，在有的汽车生产中激光搭接焊缝已达到 100米长。在国内汽车厂家，只有少数几家企业（如：上海通用，一汽奥迪，大众等）引进国外的设备和技术，建立了激光焊接生产线。

本文以镀锌钢板为例，在分析镀锌钢板激光焊接特性的基础上，综述了提高镀锌钢板焊接质量的工艺措施，焊接过程的优化仿真及焊接质量的在线检测与控制。

2 镀锌钢板激光焊接特性

激光焊接过程，根据焊接机理的不同可以分为两类：热传导焊与深熔焊。两者之间的根本区别就是是否存在焊接小孔。激光焊接镀锌钢板时，一般采用深熔焊接。但由于镀锌钢板中镀层锌的存在，激光深熔焊接镀锌钢板的过程存在两种特有的焊接特征：锌蒸气和锌等离子体。

(1)锌蒸气

当高能量密度的激光束照射到工件表面时，工件吸收激光能量，温度迅速升高，由于锌的低沸点，镀锌钢板的镀层锌极易气化而形成锌蒸气。当锌蒸气被压入焊接熔池时，对熔池产生扰动，熔池中的气泡不易排出，对焊接过程的影响最大。因为激光焊接熔池的冷却速度很快，熔池凝固时间很短，熔池中的气泡极易使焊缝产生焊接缺陷，如飞溅、熔渣、气孔、未熔合，影响焊缝成形，降低焊缝质量。同时，锌的蒸发使镀锌层的含锌量减少，对镀锌层的防腐性也有一定的影响；还有文献中提到锌层的蒸气对人体有害，影响工作环境。因此解决锌蒸气问题成为镀锌钢板激光焊接的根本问题。

镀锌钢板的激光焊接过程中，锌蒸气的产生可以分为两类：①上表层锌和下表层锌的气化；②叠层搭接焊时中间层锌的气化（如图1 所示）。上下表层锌蒸发而产生的锌蒸气膨胀并向空中自由扩散，对焊接质量无直接影响。镀锌钢板叠层搭接焊中，中间镀锌层气化产生的锌蒸气的膨胀扩散途径有三种：①经由板间间隙膨胀扩散至空气中；②经由焊接小孔膨胀扩散至空气中；③锌蒸气被压入焊接熔池。对于镀锌钢板叠层搭接焊锌蒸气经由板间间隙扩散排出的方式，合适的板间间隙值是控制锌蒸气排出的关键因素，间隙值的选取见本文第三部分第一节第二点板间间隙法。锌蒸气经由焊接小孔排出是另一种有效的途径。但是，焊接

小孔是细长小孔且焊接速度较快，有时锌蒸气无法通过板间间隙和焊接小孔完全排出而被强大的蒸气压力压入焊接熔池，形成熔池中的气泡。当熔池凝固时间足够长，气泡会随熔池的搅拌从内部熔池向熔池表面移动并最终排出到空气中；但如果熔池凝固时间短，熔池中锌蒸气的气泡在向熔池外移动和挤压过程中容易形成飞溅和熔渣，或者留在熔池内形成焊缝中的气孔，严重时会在板间形成大气泡，阻碍板间的熔合。实际镀锌钢板的激光焊接过程中，锌蒸气的迅速产生且蒸气压力大，锌蒸气同时经由上述三种扩散途径排出。

图 1 锌蒸气的扩散.(a)上下表层锌蒸气扩散；(b)中间层锌蒸气扩散 Fig.1 The diffusion of zinc vapor.（a）On top and bottom surface；

（b）In middle layer.(2)锌等离子体

光致等离子体是激光深熔焊接的重要特征。当激光束照射到镀锌钢板上，表层锌和基体钢吸收激光并迅速气化，形成锌和铁的混合金属蒸气。金属蒸气在激光的辐照作用下电离并形成等离子体。由于锌的气化温度低于铁的气化温度，锌蒸气比铁蒸气更容易产生，锌蒸气气压比铁蒸气气压高8 个数量级；同时当等离子体温度在10000K 时，锌等离子体的电子密度比铁等离子体的电子密度大2 个数量级（Zn：2.2x25450px-3, Fe：4.1x25400px-3）。因此有文献认为,锌的蒸气将加剧等离子体的产生，是镀锌钢板激光焊接时大量等离子体存在的主要原因。然而，也有文献从理论计算探讨锌蒸气问题时发现：在相同的条件下,锌比铁的蒸气密度约小25%，而锌的电离能(9.36eV)比铁(7.83eV)大,所以在被激光辐照气化的金属蒸气中,锌并不比铁优先电离,也就是说锌蒸气并不加速等离子体的形成。正是因为锌蒸气不易电离,使得在焊接过程中可观察到大量锌蒸气的存在。

无论锌是否加剧了等离子体的产生，在镀锌钢板激光焊接过程中仍然有大量的光致等离子体存在。等离子体对激光束有严重的阻隔作用，它不但对激光束有散射作用，而且会吸收激光能量，使得照射到工件上的能量减少，影响焊接小孔稳定形成，从而降低了焊接过程的稳定性。有关镀锌钢激光焊接的锌行为研究，特别是锌等离子体和小孔效应的实验研究目前比较缺乏。有文献分别对焊接小孔内和小孔外的等离子体做了研究，得出一定浓度的小孔孔内等离子体对激光能量的吸收是有利的，而孔外的等离子体云对焊接过程中激光能量的吸收有屏蔽作用。

3 镀锌钢板激光焊接质量的提高方法

激光焊接与传统的焊接方式相比，焊接过程更加复杂，包括材料对激光的吸收、材料的固态加热及相变(熔化、汽化）、小孔和等离子体的形成及其在激光能量耦合和传输过程中的作用、小孔内材料蒸汽和熔池内液态材料的流动、材料热物理参数的变化、小孔的稳定性、熔池表面的变形以及各种焊接工艺参数对焊接质量的影响等诸多方面。如本文第二部分所述，激光焊接镀锌钢板时存在锌蒸气和锌等离子体，焊接稳定性减低，焊接时易产生多种焊接缺陷，从而增加了激光焊接过程和焊接质量的控制难度。锌蒸气的抑制和等离子体的控制是实现镀锌钢板激光焊接的关键技术。国内外许多科研工作者开展了镀锌钢板激光焊接的研究，提高激光焊接镀锌钢板焊接质量的方法可以分为：①寻求特定的工艺措施；②工艺参数优化和焊接过程仿真优化；③在线检测控制。

3.1 寻求特定的工艺措施

镀锌钢板激光焊接过程中锌蒸气对焊接质量的影响最大，因此采取相应措施减少锌蒸气的影响是提高镀锌钢激光焊接质量的首要任务。一般而言，镀锌钢板激光焊接接头的形式有以下几种：搭接、对接、角接、卷边接头等。而实际生产

中，叠层搭接接头形式应用最多，且锌蒸气对该种接头形式的焊接质量影响最为严重。文献中有关解决镀锌钢激光焊接时锌蒸气问题的各种特定工艺措施，其根本途径有两类：①激光焊接过程中不产生锌蒸气或产生极少量的锌蒸气；②使产生的锌蒸气尽可能的顺利排出到空气中。锌蒸气的排出途径又主要有经由板间间隙排出、经由焊接小孔排出、熔池冒泡排出三种方式。同时，也有文献研究了锌蒸气排出的其他方式，如预先开排气孔、预先切割出排气缝。此外，减少等离子体对焊接过程的影响是提高镀锌钢板激光焊接中的另一个重要任务。

(1)吹送保护气体

吹送保护气体是激光焊接中最常用的工艺措施，其方式有同轴吹气和侧吹气两种，其控制参数有保护气体种类、气体流速、侧吹方向、侧吹角度、喷嘴尺寸。保护气体在激光焊接中起到的作用主要有三个方面：①对焊缝进行保护，防止焊缝氧化并加快焊缝冷却；②在一定程度上抑制等离子体对焊接过程的影响；③防止溅射物和金属蒸汽对聚焦镜片的污染。同轴吹气保护，气流与焊接时产生的金属蒸汽和等离子体形成对流，降低蒸汽和等离子体的热量，同时增加小孔内的气压，抑制孔内的金属蒸汽和等离子体向孔外喷射，有利于焊接小孔的稳定和降低孔外等离子体的屏蔽作用。而侧吹气体保护，能够吹散熔池表面的等离子体和飞溅，减少焊缝表面缺陷。研究表明，镀锌钢板激光焊接时，合适的吹气方式和吹送气体参数有利于增加熔深，减少焊缝气孔，抑制等离子体的不利影响，得到好的焊缝成形和表面质量。

(2)板间间隙法

镀锌钢板的叠层搭接激光焊，常在搭接的两层或多层板间留出一定间隙，以便中间镀层锌产生的锌蒸气顺利从间隙中排出。板间间隙法可以通过控制搭接板间的夹紧力控制板间间隙，在板间预夹薄层垫片保证夹紧后板间间隙值，或采用特殊的结构保证合适的间隙值如图2 所示。

图 2(a)节薄板间隙焊；(b)带圆弧结构间隙焊

Fig.2（a）Gap welding of burl sheet metal；（b）Gap welding of the

radius configuration 也有文献提到在板间夹层粉末状材料，完全夹紧时锌蒸气能够从粉末间的间隙排出。采用间隙法焊接时，关键就是板间间隙的控制，许多文献通过试验或理论研究了焊接时板间间隙的问题。间隙过小，锌蒸气不能完全经由间隙排出，焊接过程容易产生焊接气孔、飞溅等缺陷，焊缝强度下降。间隙过大，锌蒸气可能会阻隔焊缝熔合而产生假焊；或由于间隙太大，熔池金属材料因填充间隙而使焊缝上表面凹陷，焊缝质量下降。对搭接焊间隙的研究，板间间隙常在0.1～0.2mm，但也视实际情况不同而定，如：镀层种类及厚度、母材厚度、激光束参数、焊接速度等。有文献对镀锌钢激光搭接焊板间间隙进行了理论研究，并建立了数学模型：

g=AVtZntp-1/2(1)

其中 g 是间隙值，A 是材料系数（镀锌钢板A=16.1sm-1/2），V 是焊接速度，tZn 是镀锌层的厚度，tp 是焊接母材的厚度。虽然这种预留间隙的焊接方法在镀锌钢激光焊接时可以很好的排出锌蒸气，减少焊接气孔，能得到较好焊接质量，但此方法需要预留间隙的间隙值的精度要求较高。对于曲面型镀锌钢板焊接时，其间隙值更难以达到理论要求。

(3)添加元素法

在镀锌钢板激光焊接中添加与锌发生化学反应的异种元素是抑制锌蒸气产生另一种有效途径。文献[11]中提及在保护气体Ar 中混合加入少量O2(2–5%)，利用氧气与锌反应而减少锌蒸气对焊接过程的影响，这种方法不足是增加了焊缝的氧化。文献[5]采用三明治形式的搭接焊，预置铜粉在两层板间，利用铜与锌的冶金反应降低锌蒸气对焊接过程的影响。采用添加铜焊接镀锌钢板，通过焊接过程中的光谱分析表面，锌蒸气的产生明显减少，且焊缝抗腐蚀性和焊缝机械性能没有因铜的加入而降低。铜的添加显著增加了焊接过程的稳定性；添加铜粉的前后，焊缝中的气孔数量由10%降低至1%。

(4)开排气孔的方法

开排气孔的方法是预先在需要焊接的母材上加工出排气小孔，从而使得激光焊接镀锌钢板的过程中产生的锌蒸气能够从排气小孔中排出。文献[11]采用脉冲YAG 激光预先在搭接板的下层板上打出合适的排气小孔，再用1500W 连续CO2 激光焊接双层搭接镀锌钢板。排气小孔与实际焊缝的位置及排气小孔尺寸是获得良好焊接质量的关键。Weichiat Chen通过有限元优化分析和焊接试验发现，焊接速度为9m/min，连续CO2 激光焦点直径0.2mm，预先在下层镀锌钢板上焊缝方向离焊缝中心0.14mm 处打出直径为0.07mm 的排气小孔，焊接时能得到好的焊接质量。激光焊接镀锌钢板采用开排气孔的方法焊接，能减少锌蒸气的影响，减少焊接气孔，得到的焊缝因熔融金属填满了所开的排气小孔形成类似于铆接的结构而增强了抗拉强度；而当焊接速度过高时，因排气小孔无法被熔融金属填满得到的焊缝抗拉强度反而下降。开排气孔的方法与预留间隙法相比，预留间隙法不适于实际生产，其间隙值大小难以保证；开排气孔方法能够解决锌蒸气问题，且焊缝强度更高、可实践性更好，不足的是需要额外开排气孔，增加了工序。

(5)双光束激光焊接

双光束激光焊接方法是近几年出现的一种新方法。双光束焊接根据所采用的光源分为两种：同一激光源分出的两束激光；两个激光源发出的两束不同激光束（如：CO2+高功率二极管；YAG+高功率二极管）。焊接过程中一束光作为辅助加工，另一束光实现焊接功能。采用双光束激光焊接方法焊接镀锌钢板，根据辅助光束的作用机理分为四类：①延迟焊接小孔闭合；②延迟熔池凝固；③预先切割出细缝；④预先气化锌层。文献[14]先采用YAG 激光在搭接镀锌钢板上切割出一条细缝，再用CO2 激光实现焊接。细缝的作用：一是预先去除部分锌层；二是便于焊接过程中锌蒸气从细缝中排出。切割细缝与焊接过程同时进行有利于保证焊接光束与切缝的位置关系。若采用的双光束是同一光源分出的两束光，前一光束可气化镀锌层(预先气化宽度为焊接熔池的宽度，如2mm），后一光束实现焊接作用。采用双光束激光焊接镀锌钢板，关键是前后光束的相互位置与功率匹配，在合适的参数匹配下双光束焊接能够解决锌蒸气问题，得到较好的焊缝质量。然而，要得到两束激光必需增加额外的焊接装备，也就增加了加工成本。

(6)脉冲激光焊接

图 3 由焊接小孔形成的一系列焊缝重叠区.（a）平面视图；（b）侧面视图 Fig.3 A series of partially overlapping spot welds made with a keyhole mode.（a）Plan view；（b）Side view.脉冲激光与连续激光焊接的区别是焊接小孔的间断出现，焊缝熔池也随着焊接小孔的波动而波动，且相邻两个焊接小孔与熔池之间存在一定的重叠区，如图3所示。研究结果表明，脉冲激光焊接镀锌钢板的关键和难点是控制脉冲激光束参数（脉冲波形、脉冲能量、脉冲宽度、脉冲重复频率、脉冲占空比、平均功率密度峰值、平均功率）和焊接速度的良好匹配，得到合适的重叠率，以便将焊接过程中产生的锌蒸气经由焊接小孔和熔池排出，得到好的熔池一致性和焊接质量。文献[35]同时指出，采用CO2脉冲激光难于YAG脉冲激光实现无孔焊缝，其原因是YAG激光的脉冲峰值功率密度相比CO2激光更高。

(7)激光填丝钎焊

激光钎焊技术在汽车制造中以得到很好的应用，如车顶与侧围的连接，车厢后盖的激光钎焊。激光填丝钎焊是激光焊接与钎焊技术的组合，具有钎焊的特性，即焊接过程中钎料吸收大部分热量而熔化，母材吸收少部分热量基本不熔化。采用激光填丝钎焊焊接镀锌钢板最大的优势就是，母材吸收热量少，大大减少了镀锌层的气化，减少了锌蒸气的影响，提高了焊接质量。在激光钎焊接焊接过程中关键技术是激光能量在钎料与母材上的分配，要得到好的焊接效果，激光功率、焊接速度、焦点位置、光斑直径、填充材料、送丝速度、送丝方向都要很好的控制匹配。一般而言，激光钎焊过程中减小焊丝与母材的距离与夹角,保证钎料熔化后与母材直接接触可获得较好的焊缝成形，并且采用前方送丝较后方送丝的焊接效果好。其原因是后方送丝时，少量光照在镀锌层上产生锌蒸气出现喷射气孔；前方送丝时，少量光照在熔池中使熔池温度升高无不良影响。在相同的离焦量下，将激光束沿焊接方向倾斜一定角度入射,激光由圆形光斑变成椭圆光斑,激光照射面积增加，有利于钎料铺张，此时焊缝的外观成形优于激光束垂直入射。此外，焊接汽车车顶时，采用带角度的上下板搭接激光填丝钎焊，一定的搭接角度有利于产生的锌蒸气逃逸，提高焊接质量。如要提高激光钎焊的速度，可以对焊丝先行预热（热丝激光钎焊），增加钎焊的填充量，加快焊丝铺展，提高焊速。激光钎焊采用的填充钎料一般为铜基合金，如CuSi3(熔点950～1050℃)、CuAl

8、CuSn 等，其中CuSi3 用的最多，因为这种材料有好的流动性和挺直性。

(8)其它方法

文献中除了上述激光焊接镀锌钢板时通过解决锌蒸气问题以提高焊接质量的方法，还有如采用立焊、激光束的来回摆动焊接（与双焦点焊效果相似）以及焊前预先去除焊缝处的锌层等方法。采用立焊焊接镀锌钢板的过程中，金属溶液所受重力与焊接小孔深度方向垂直有利于保持小孔打开和锌蒸气顺利排出，且立焊方式不会对熔池焊缝产生表面下凹现象。立焊方式焊接镀锌钢板与平焊方式相比，焊接过程更稳定，焊缝成形良好，减少了锌蒸气产生的气孔和飞溅。然而，由于实际生产中受到实际焊接条件的限制，立焊方式应用的灵活性受到限制。

3.2 工艺参数优化与仿真优化

对焊接过程的优化是提高焊接质量的重要方法。其中包括：焊接接头形式的优化，焊接参数的优化，焊接过程的机理分析以及焊接过程的建模与仿真分析等。工艺参数优化中最常用正交试验方法，不但能减少试验次数，还能比较各参数的波动对焊接质量的影响程度。激光焊接镀锌钢板试验中，常用来比较优选的工艺参数有：激光功率，焊接速度，焦点位置，吹气气流等。通过镀锌钢板激光焊接的机理研究，建模和仿真优化工艺参数则是分析和认识焊接机理和降低试验费用的重要途径。建模仿真时，激光束加热过程可以被简化为移动点热源和线热源，或者直接由试验拍摄得到实际的小孔热源；所建模型可以是一维、二维或三维。常用的建模与求解方法为有限差分法和有限单元法，人工神经网络方法。有学者对CO2 激光焊接镀锌钢板搭接焊进行了三维建模仿真并分析了多因素的焊接过程，考虑的因素包括：焊接过程中固体、液体、气体三种状态的特性及液体表面张力、气体压力、液体气体流速，焊接小孔模拟，锌和铁蒸气及等离子体现象及对焊接过程的影响。通过复杂的建模仿真与实际镀锌钢板激光焊接试验对比，证实所建模型与实际焊接过程很接近。利用该模型，设置相应的参数可模拟焊接过程分析温度、强度、压力和速度的影响因素，而不用做任何实际焊接试验。

3.3 镀锌钢板焊接过程的在线监控

对加工过程实现在线监控是现代制造过程中保障加工质量和降低成本的重要手段。激光焊接过程的在线检测与控制则是提高焊接质量和实现自动化的关键技术，也是焊接技术发展的必然趋势。焊接过程的在线监测技术可以分为焊前监测、焊中监测和焊后检测，其中焊前检测和焊中监测是提高焊接质量的重要途径。

(1)焊缝跟踪

焊缝跟踪作为一种重要的焊前监测技术，主要用于对接焊和其他对焊接轨迹有严格要求的焊接过程。镀锌钢板的激光对接焊时，要求板间的对接缝宽非常小（一般在0.1～0.5mm之间），且不能大于焦点光斑直径（聚焦光斑直径常小于0.5mm）。对于实际生产中的曲线轨迹焊接，由于装夹误差和焊接设备的移动轨迹误差的叠加，理论移动轨迹与实际移动轨迹会产生偏移，焊接时会出现多种焊接缺陷。此时，采用焊缝跟踪技术可提高焊接质量，并有利于实现自动化无人加工。焊缝跟踪技术的研究，包括焊缝偏差信号获取、焊缝跟踪传感器研究、控制系统和控制方法的研究以及焊缝偏差补偿方法等。

(2)在线检测控制

焊接过程中的信号，如声音、光、电、图像、热等信号常用于焊中监测。光电二极管和高速摄像机是最常用于在线信号采集的一维和二维传感器。在线检测控制可以分为三步：对反应焊接缺陷、焊缝成形质量和焊接过程稳定性等信号的采集；通过傅立叶变换、小波分析等方法作数据提取、处理和分析；基于人工神经网络、智能控制、模糊控制、专家系统等控制系统的实时控制。镀锌钢板的激光焊接过程中，锌蒸气的产生使得信号采集和焊接控制的难度增大，单独采用某一监测控制方法很难实现无缺陷焊接，而有关镀锌钢板激光焊接的在线检测控制的报道较少。

4 结论

锌蒸气和锌等离子体是激光深熔焊接镀锌钢板的过程存在的两种特有焊接特征。镀锌钢板激光焊接的根本问题是锌蒸气对焊接过程的影响，锌蒸气的产生包括上表层锌和下表层锌的气化以及叠层搭接焊时中间层锌的气化。在镀锌钢板的叠层搭接焊中，中间镀锌层气化产生的锌蒸气的膨胀扩散途径有三种：①经由板间间隙膨胀扩散至空气中；②经由焊接小孔膨胀扩散至空气中；③锌蒸气被压入焊接熔池。减少镀层锌的蒸发和顺利排出锌蒸气是提高镀锌钢激光焊接质量的根本途径，其实现工艺措施包括了吹送保护气体、板间间隙法、添加元素法、开排气孔的方法、双光束激光焊接、脉冲激光焊接、激光填丝钎焊、立焊、激光束的来回摆动焊接以及焊前预先去除焊缝处的锌层等方法。工艺参数的正交试验优化、焊接过程的建模与仿真优化以及在线监测与控制技术则是提高镀锌钢激光焊接质量的重要方法。

目前，镀锌钢激光焊接的锌行为研究，特别是锌等离子体和小孔效应的实验研究比较缺乏；锌行为在焊接过程中的数值模拟仿真仍存在困难。此外，镀锌钢脉冲激光焊接机理、采用不同激光器(如光纤激光器、短脉冲激光器等)实现镀锌钢的激光焊接工艺以及镀锌钢与其他材料的焊接机制，还有待更深入的研究。