锌锅漏锌原因分析.pdfVIP

2013年 4月 机械设计与制造工程 Apr．2013 第42卷 第4期 MachineDesignandManufacturingEngineering V01．42No．4 DOI：10．3969／j．issn．2095-509X．2013．04．021 锌锅漏锌原因分析 王洪如 ，刘 康 ，王利峰。，朱 玲 (1．江苏省产品质量监督检验研究院，江苏 南京 210007) (2．江苏省机械研究设计院有限责任公司，江苏 南京 210012) 摘要：采用宏观观察、化学成分分析、扫描电镜断口观察和能谱分析、显微组织检验等方法对某企 业漏锌锌锅进行分析。结果表明：一方面由于底板热加工工艺不当、锌锅底板组织中的渗碳体呈 片状沿晶界析出使材料脆化，同时晶界处局部碳富集，使材料 出现沿晶锌腐蚀 ，造成晶界强度的 弱化并产生微裂纹；另一方面由于镀锌生产工艺不当，锌锅的温度不均匀和局部温度过高加速了 锌腐蚀并存在较大的热应力，以上两方面的共同作用导致锌锅产生应力腐蚀开裂并最终引起锌 锅泄漏 。 关键词：锌锅 ；漏锌 ；应力腐蚀 中图分类号：TG1 文献标识码：B 文章编号：2095—509X(2013)04—0083—03 锌锅是热镀锌作业线的核心设备，其功能是熔 化锌锭并在生产过程中实现镀锌过程。锌锅寿命 直接关系到热镀锌炉的使用寿命。某企业在使用 热镀锌炉时，发现锌锅漏锌，立即停止使用，并委托 笔者对锌锅漏锌原因进行分析鉴定。 l 检验及技术分析 1．1 宏观分析 从锌锅外侧观察，在锌锅底部靠边缘 (距边缘 约40ram)处有一泄漏点，泄漏点外形呈不规则椭 图1 锌锅泄漏点外观 圆状 (岛状)，长径约 16mm，短径约 11mm。泄漏点 呈现凹坑状特征，凹坑深约3mm，凹坑内有灰色异 1．2 宏观低倍检验 物。凹坑周围呈深红色 (油漆)和灰黑氧化色，如 在锌锅泄漏点附近，垂直于焊缝方向剖开锌 图1所示；从锌锅 内侧观察，对应外侧泄漏点处的 锅，进行宏观低倍浸蚀。可见泄漏点内侧位于焊缝 内侧焊缝部位有长条状凹陷特征，长条状方向倾斜 与底板母材的交界处，由内侧向底板 内部发展，外 于焊缝走向，长约40ram；最宽处约5ram；同时，在 侧位于底板的下 (底)部，同时可见裂纹内有锌及 邻近长条状凹陷处可见一条裂纹，裂纹大体位于焊 渣状物残留，如图2所示。此外，在紧邻泄漏点以 缝与底板母材交界处，平行于焊缝方向，从长条状 及泄漏点附近的类似剖面也可见裂纹特征。裂纹 凹陷处向一侧发展，长约400ram以上。此外 ，由宏 大体起始于锌锅 内侧焊缝与底板母材交界处或交 观分析还可发现，在锌锅 内侧的侧墙板和底板表面 界附近的母材处，由锅内侧向底板外侧发展。 均可见鳞片状特征，且侧墙板的厚度存在明显差 1．3 化学成分 异，其中取样部位侧墙板最厚处约为58．5ram，最 采用湿法化学分析方法对样品进行化学成分 薄处约为30．5mm，而底板厚度则差异较小。 测定，其化学成分分析结果见表1。由化学成分分 收稿 日期：2013—02—04 作者简介：王洪如(1957一)，男，江苏响水人，江苏省产品质量监督检验研究院高级工程师，主要研究方向为机械产品失效分析。 · 83 · 2013年第4期 王洪如：锌锅漏锌原因分析 由金相分析可知，锅内侧泄漏口的人口位于焊 碳含量富集使材