CN104562120A

CN104562120A - 一种带钢镀锡的方法

Info

Publication number: CN104562120A
Application number: CN201510033576.2A
Authority: CN
Inventors: 徐文龙; 徐向东; 徐斌
Original assignee: ZHANGJIAGANG NEWGANGXING TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ZHANGJIAGANG NEWGANGXING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2015-01-23
Filing date: 2015-01-23
Publication date: 2015-04-29

Abstract

本发明公开了一种带钢镀锡的方法，其步骤为：1)预处理、2)电镀锡、3)1#烘干、4)软熔、5)钝化处理、6)2#烘干、7)涂油。发明公开的连续镀锡方法所获得的镀锡板，其厚度均匀一致，锡层在整个表面上都均匀平滑，不得存在疵点、凹痕、皱纹、锈斑等不利于使用的缺陷，在正常的贮存和使用下，其整个表面应适合于涂料和印刷。

Description

一种带钢镀锡的方法

技术领域

本发明属于金属材料表面处理技术领域，具体涉及一种带钢镀锡的方法。

背景技术

镀锡板具有良好的抗腐蚀性能，有一定的强度和硬度，成型性好又易焊接，锡层无毒无味，能防止铁溶进被包装物，且表面光亮，印制图画可以美化商品。主要用于食品罐头工业，其次用于化工油漆、油类、医药等包装材料。镀锡板按生产工艺分为热镀锡板和电镀锡板。统计镀锡板产量必须按镀层后的重量计算。

目前市场中镀锡板，或多或少的存在下述缺点：镀层厚度不均匀一致，锡层表面上不均匀平滑，存在疵点、凹痕、皱纹、锈斑等不利于使用的缺陷，使其表面不适合于涂料和印刷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种镀层厚度均匀一致，且能满足带钢连续镀锡的方法。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是：一种带钢镀锡的方法，其步骤为：

1)预处理：带钢通过化学脱脂、第1次刷洗；电化学脱脂、第2次刷洗；酸洗、3次刷洗等方法，除去其表面的油污及氧化物；

所述的化学脱脂：60～80℃温度条件下，带钢通过浸渍浓度为30～50g/L的化学脱脂(游离碱度30～60点，通常当化验结果低于35g/L时，需要添加补充)、然后经第1次刷洗，可除去95％的油污；

检验与添加：当化验结果低于35g/L量测定要添加补充，目标值按35g/L计算添加(要确保交班浓度30g/L)；

所述的电化学脱脂：在60～80℃温度条件下，浓度为30～50g/L的脱脂剂(游离碱度45～80点，通常当化验结果低于35g/L时，需要添加补充)溶液中，采用中间导体法进行电解脱脂，带钢经过电解脱脂和第2次刷洗后除去全部的油脂；

电流按每台整流器的最大能力调整，每两小时变换极性一次；检验与添加：脱脂剂的浓度每班检测一次，当化验结果低于35g/L量测定要添加补充，目标值按25g/L计算添加；

所述的酸洗：常温(20～25℃)下，利用浓度为15～30g/L的H₂SO₄水溶液(通常当浓度低于20g/L时，需要补充添加)，并保持其中的Fe²⁺离子≤15g/L(当Fe²⁺＞15g/L时，应全部排放，重新配制；新配酸洗液由于没有Fe²⁺离子，浓度按15g/L配)，采用中间导体法进行电解的方法除去带钢表面的氧化物和活化带钢表面；第3次刷洗：酸洗后的刷洗是否干净对镀锡液的影响很大。冲洗水为Cl^－含量少于5mg/L的水，生产中采用溢流更换；

检验与调整：每班检验一次，H₂SO₄浓度低于20g/L时即要补充添加，目标值按25g/L添加；当Fe²⁺＞15g/L时，应全部排放，重新配制；新配酸洗液由于没有Fe²⁺离子，浓度按15g/L配；

2)电镀锡：电镀液中各组分的浓度控制：

Sn⁺：25～34g/L；

游离酸(以H₂SO₄计)：11～17g/L；

磷酸钠(ENSA)：3～6g/L；

Sn²⁺∶[H⁺]＝2∶0.9～1.1；

电镀温度：30～45℃；

检验与调整：当Sn²⁺、[H⁺]浓度的比例超出正常比例10％，要及时调整(无论任何情况，镀液加温不允许静止加温，一定要边循环边加温)

镀液管理：镀液体积应控制在35～45m³内(打满工作槽后地下室储存槽要有12m³以上参与循环)；一般用1#回收液来调控；不溶阳极也可以微调；要注意镀槽前面挤干辊的挤干效果和最后一道导电辊压辊挤干效果。按检验结果和带出损失添加苯酚磺酸(PSA)和ENSA。

添加方法：无论用镀液还是1#回收液配PSA、ENSA均需充分搅拌半小时以上。搅拌后缓慢放入镀液储存槽。

镀液中Sn²⁺浓度控制在25～34g/L范围内，当超过30g/L时，可提前采取措施，使用不溶性阳极。使用不溶阳极时，少加PSA。当Sn²⁺浓度低于25g/L时，可按上限适当增加PSA的添加量，使Sn²⁺浓度适当提高。

生产时，镀锡过滤器要连续投入使用，过滤器每班彻底清洗一次。镀锡液贮存槽淤泥每季度清一次。

镀锡量的控制：在指定的带钢宽度和带钢速度情形下，镀锡量基本上是通过总电流来控制，关系式为：

G＝3.69×10－2×(I/B·V)·y；

式中：G：镀锡量(g/m²)；I：镀锡总电流(A)；B：带钢宽度(m)；V：带钢速度(m/分)；y：阴极电流效率；

阳极的使用和更换：阳极的外形和尺寸应符合要求，使用中阳极厚度≥20mm，在使用到只剩下20mm前必须更换；

阳极排列宽度应比带钢宽度窄30-40mm；不同带钢宽度需根数如下表：

带钢宽度mm	650～750	750～860	860～940	940～1000
					需要根数	6	7	8	9

整流器使用原则：

为了减轻白边和阳极条纹，尽量避免同开一个渡槽正面和背面的整流器；

整流器措开使用后没开的一面容易长锡花。每班必须更换使用整流器一次以上；

高锡量电镀时，第一排阳极排列要均匀、分散。

3)电镀液回收：在镀锡槽后面设有两个电镀液回收槽，既起回收镀液作用，又起助熔剂的作用；

1#回收：比例Sn²⁺/H⁺可不作控制，但最好＝1:1；当Sn²⁺≥10g/L时，适当回收到镀锡槽；回收时按其浓度适量添加PSA，搅均匀后放入地下贮槽；重配1#回收液时，确保H⁺＞2g/L。

2#回收：Sn²⁺/H⁺＝1∶2(Sn²⁺浓度为：1～2g/L，H⁺浓度为：2～4g/L)，随时用PSA调整，确保1∶2回收比例；Sn²⁺＞2g/L时，补充到1#回收槽；温度：常温

4)1#烘干：烘干风温：90～120℃；烘干风量：150Nm³/min；

5)软熔：将待镀锡的带钢加热到232℃以上，使其表面光亮并形成锡铁合金层，以提高耐蚀性及锡层对钢基的附着力；

软熔：合金层厚度一般控制在0.3～1.5g/m²围内，按不同镀锡量来控制合金层；

淬水：防止软熔后锡层在高温下迅速氧化而进行淬水处理，淬水槽的水温：65℃～85℃；有淬水缺陷要调整水温及喷嘴角度，或疏通喷嘴；

6)钝化处理：带钢经过软熔后，紧接着进行钝化，提高锡层表面的耐蚀能力，主要是抗硫性能和防加热变色性能；

处理工艺：重铬酸钠(Na₂Cr₂O₇)：20～30g/L；pH值：4.0～5.5；温度：45～55℃；

当pH值高于5.5时，加入适量的铬酐调节，调节目标值为4.8；

钝化处理后应进行严格冲洗和干燥，喷淋采用Cl^－含量少于5mg/L的水喷淋；最后一道喷淋温度：60～80℃；

7)2#烘干：烘干风温：110～140℃；烘干风量：200Nm³/min；

8)涂油：涂上油膜后可起防蚀作用、润滑作用，减少运输摩擦，提高制罐时的加工性能。

本发明具有如下有益效果：本发明公开的连续镀锡方法所获得的镀锡板，其厚度均匀一致，锡层在整个表面上都均匀平滑，不得存在疵点、凹痕、皱纹、锈斑等不利于使用的缺陷，在正常的贮存和使用下，其整个表面应适合于涂料和印刷。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体说明。

实施例

原板

1)规格

2)机械性能：

抗拉强度：451N/mm²；

屈服极限：294N/mm²；

3)硬度值：

4)原板表面状况：原板表面应清洁无锈，涂油均匀，涂油量为30～70mg/㎡(双面)，一般采用石纹面、麻面、光亮面。

5)尺寸公差：一张钢板最大厚度公差不得超过±8.5％，目标值≤±4％；同板差最大不得超过4％，目标值≤2％；宽度公差+3、－0。

6)其他：原板卷取状态应是边部整齐，松紧合适，不允许有塔形、心形、等现象出现。板型要求良好。有超过3mm的边浪、中间浪，或虽有小于3mm的边浪、中间浪，但连续存在有矫不平的横向瓢曲、反向瓢曲；有折皱、边损、孔洞、斑点、夹杂、边裂、轧入油迹等缺陷的原板卷均作缺陷卷处理。

7)镀锡量：按GB-2520和JIS G3303标准中规定。公称镀锡量如下表：

8)合金层(目标值)：10# 0.4～0.9g/m²

25# 0.5～1.2g/m²

50# 0.6～1.4g/m²

10#/25#；25#/50#；规格的差厚镀锡量的合金层按中间值确定。

9)钝化：钝化膜的总铬量目标值：4～10mg/m²，也可以根据用户的要求来调整钝化膜的含铬量。

10)油膜：用DOS油

微涂油目标值：1～3mg/m²(单面)；

轻涂油目标值：3～6mg/m²(单面)。

外观质量：正品镀锡板的厚度均匀一致，锡层在整个表面上都均匀平滑，不得存在疵点、凹痕、皱纹、锈斑等不利于使用的缺陷，在正常的贮存和使用下，其整个表面应适合于涂料和印刷。

Claims

1.一种带钢镀锡的方法，其步骤为：

1)预处理：带钢通过化学脱脂、第1次刷洗，电化学脱脂、第2次刷洗，酸洗、第3次刷洗对带钢进行预处理；

2)电镀锡：将预处理后的带钢在30～45℃温度条件下电镀锡，电镀过程中，电镀液中各组分的浓度为：

Sn⁺：25～34g/L；

游离酸，以H₂SO₄计：11～17g/L；

磷酸钠：3～6g/L；

[Sn²⁺]∶[H⁺]＝2∶0.9～1.1；

电镀过程中，镀锡量的控制：在指定带钢宽度和带钢速度情形下，镀锡量通过总电流来控制，关系式为：

G＝3.69×10－2×(I/B·V)·y；

关系式中：G：镀锡量，单位g/㎡；I：镀锡总电流，单位A；B：带钢宽度，单位m；V：带钢速度，单位m/min；y：阴极电流效率；

3)1#烘干：将镀锡后的带钢烘干，烘干风温：90～120℃；烘干风量：150Nm³/min；

4)软熔：将镀锡的带钢加热到232℃以上，使其表面形成锡铁合金层；

5)钝化处理：带钢经过软熔后，再进行钝化；

6)2#烘干：将钝化处理后的镀锡的带钢烘干，烘干风温：110～140℃；烘干风量：200Nm³/min；

7)涂油：镀锡的带钢表面均匀涂上油膜。

2.根据权利要求1所述的一种带钢镀锡的方法，其特征在于：所述的化学脱脂工艺条件：60～80℃温度条件下，带钢通过浸渍浓度为30～50g/L的脱脂剂中化学脱脂；

所述的电化学脱脂：在60～80℃温度条件下，浓度为30～50g/L的脱脂剂溶液中，采用中间导体法对带钢进行电解脱脂；

所述的酸洗：20～25℃温度条件下，利用浓度为15～30g/L的H₂SO₄水溶液进行酸洗，并保持溶液中的Fe²⁺离子浓度≤15g/L。

3.根据权利要求1或2所述的一种带钢镀锡的方法，其特征在于：所述的软熔步骤中：合金层厚度控制在0.3～1.5g/m²；

软熔后的镀锡的带钢在65℃～85℃水中进行淬水处理。

4.根据权利要求1或2所述的一种带钢镀锡的方法，其特征在于：所述的钝化处理步骤处理工艺条件：重铬酸钠：20～30g/L；pH值：4.0～5.5；温度：45～55℃；

钝化处理后采用Cl^－含量少于5mg/L的水喷淋。

5.根据权利要求1或2所述的一种带钢镀锡的方法，其特征在于：电镀结束后的电镀液回收处理：电镀结束后，将电镀液进行1#回收和2#回收；

所述1#回收：不控制Sn²⁺/H⁺的比例；当Sn²⁺≥10g/L时，回收到镀锡槽；

所述2#回收：20-25℃条件下，利用苯酚磺酸调整控制Sn²⁺/H⁺＝1∶2±0.2；当Sn²⁺＞2g/L时，补充到1#回收槽。