钢板锌铝镁镀层的研制
合金镀层耐蚀性能的研究进展
从纯锌镀层，发展到锌铝合金镀层，直到今天的锌铝镁合金镀层。
锌铝镁镀层的研制
铝锌镁镀层钢板起源于日本，它开发了中铝锌铝镁镀层。 欧洲开发了锌铝基锌铝镁涂料，韩国开发了锌铝基锌铝镁涂料镀锌钢材检测报告，澳大利亚开发了高铝锌铝镁涂料。
锌铝镁合金镀层系统
高铝锌铝镁涂料因加工性能较差，主要用于建筑用彩涂钢板。 因此，低铝和中铝锌铝镁涂层主要应用于光伏支架领域。
锌铝镁镀层的结构与性能
锌铝镁镀层性能
涂层钢板四大性能指标：
耐腐蚀：平板、缺口、变形、缝隙、环境试验、耐酸碱
成型性能：摩擦系数、抗划伤性、抗掉毛性
涂层性能：磷化、电泳、喷漆、喷塑
连接性能：点焊、激光拼焊、粘接
锌铝镁合金镀层性能总结：
1. 绘画表现
2、冲压摩擦系数
3. 防掉毛和防刮擦
4、平板及变形耐腐蚀能力
5、耐缺口腐蚀
6、点焊性能
7. 激光拼焊性能
8. 粘合性能
国产锌铝镁镀层钢板的开发与应用
唐钢锌铝镁镀层钢板的发展
唐钢镀锌铝镁产品的镀层成分为低铝镁。 产品可应用于光伏、畜牧业、彩涂基板、建筑、机械、家电、汽车等行业。
唐山钢铁有限公司镀锌铝镁产品生产规格：0.3 -2.75mm×1000-
涂层厚度：60 -450g/m 450g/m450g/m 2 （双面）
表面处理：钝化、防指纹、涂油。
我们与光伏行业一起进行了+ZM高强镀锌铝镁替代Q235、Q345后浸镀锌的示范设计，满足光伏行业高耐腐蚀、减重的需求。 应用于国内光伏行业知名用户。
DC51D+ZM、+ZM广泛应用于温氏集团等畜牧业龙头企业。
通过世界第一汽车零部件公司博世集团体系认证审核。
已通过长城汽车整车厂认证，并与美的、格力、三星等国际知名家电厂商进行前期测试认证。
酒钢锌铝镁镀层钢板的研制
酒钢生产的锌铝镁镀层钢板为中铝锌铝镁。
涂层板材及带材具有优异的耐腐蚀性能，可用于高速公路护栏、能源工程、养殖设备、车站建筑、光伏支架、墙板、畜牧设备等领域。
锌铝镁镀层钢板在我国的应用
2022年，我国锌铝镁镀层钢板产量将超过200万吨，主要应用于光伏产业、畜牧业、制管、汽车、家电、彩涂基板等。
锌铝镁镀层标准
国外锌铝镁合金镀层标准
国内锌铝镁镀层标准
ISO 8353和国家标准GB正在制定中。 标准统一后将与欧洲标准EN 10346类似。汽车用的锌、铝、镁涂层将采用德国汽车协会的标准。
光伏支架、钢架用锌铝镁镀层钢板需求
钢铁材料光伏投资占比高
光伏硬件三大件：组件、支架、逆变器。
支架成本约占光伏电站的18%，其中钢结构占支架总成本的70%以上。
光伏支架设计使用寿命应达到25年
-2012年《光伏电站设计规范》要求
光伏支架应保证在运输、安装和使用过程中满足强度、稳定性和刚度要求，并符合抗震、抗风和防腐要求；
光伏支架采用钢材制成，符合《钢结构设计规范》；
光伏支架设计使用寿命为25年。
光伏支架需要满足我国不同地理位置的不同腐蚀要求
我国地理气候环境变化较大，钢材的腐蚀情况差异较大。
光伏支架的腐蚀包括大气腐蚀和土壤腐蚀；
大气腐蚀主要取决于环境因素：湿度、温度、大气污染物等；
影响土壤腐蚀的因素：通风量、电解质、电子因素、其他方面（回填土、细菌等）；
我国幅员辽阔，气候环境的特点造成了不同的腐蚀环境——湿热（海南）、工业基地（京津唐）、沿海地区（渤海湾、长三角）、和内陆干旱（西北、内蒙古）。
山地光伏、农光互补、田园光伏互补对钢材的耐大气环境腐蚀和土壤环境碱腐蚀能力有较高要求； 沙漠光伏与田园光伏互补对钢材的耐大气环境腐蚀和土壤环境耐碱性有更高的要求。 对腐蚀有较高要求； 海上光伏、渔业光伏对钢材的耐大气环境氯离子腐蚀和海水环境氯离子腐蚀的要求更高...
锌铝镁镀层钢板是满足光伏支架设计要求的最佳选择
我们来看一下全国不同地区的大气暴露结果：
普通厚度镀锌钢板（275g/m 275g/m 275g/m2，双面）无法满足大部分地区25年的设计要求；
锌铝镁镀层钢板由于其耐腐蚀性能大大提高，能够满足设计要求（中铝锌铝镁镀层的耐腐蚀性是镀锌钢板的3～10倍）。
1、锌铝镁镀层材料优异的性能
锌铝镁镀层钢板最初是作为一种新型镀层材料而开发的，其目的是为了替代不锈钢产品，提高镀锌板的性能。 自开发并成功推向市场以来，因其优异的耐腐蚀性、良好的加工性能和强大的自愈能力而受到应用方的好评。 锌铝镁镀层的耐腐蚀性能是普通镀锌镀层的5倍以上。
2、锌铝镁涂层材料适应光伏应用场景的可行性
锌铝镁涂层材料在国外大规模户外应用已有20多年的历史。 如今，锌、铝、镁材料在光伏支架行业的应用已经非常普遍，甚至已经成为主流之一。
根据光伏组件的应用场景和检测标准，锌铝镁镀层钢框架能够满足环保使用的需求。
三、锌铝镁钢框架相比传统铝框架的优势
由于钢的强度远高于铝合金，更能满足当前单体光伏组件不断增加的发展趋势，更符合海边、海洋等恶劣环境下光伏的发展要求。
由于铝合金车架所需的电解铝生产超高能耗的特点，使得钢车架整个生命周期的碳排放量仅为钢车架的1/7~4 1/7~4 1/7~41/7~是铝合金框架的1/4。 。 在提倡低碳减排的全球大环境下，钢架更适合光伏产业的发展趋势。
因此，锌铝镁材料满足光伏组件的使用环境在理论上是可行的。 符合全球光伏产业绿色低碳发展趋势。
钢架构件抗裂及防爆板
据统计，传统铝框构件在制造、运输、安装、使用过程中，出现裂纹、面板爆炸的概率约为0.1‰。
开放式框架比普通铝框架爆裂的概率更高，而根据目前得到的各种测试数据，封闭式钢框架与铝框架基本相同。
来自原材料方面的挑战
目前锌铝镁镀层钢尚无统一的标准规范，市场上的锌铝镁产品质量良莠不齐。
近年来，随着锌铝镁涂层材料的市场需求大幅增长，大量钢铁生产企业纷纷进入市场。 但由于技术限制，尚无明确的产品标准和规范，造成锌铝镁材料鱼龙混杂。 其结果是终端用户质疑甚至否认锌铝镁材料的性能，不利于行业发展。 这一现象在光伏支架行业已经有所体现。
材料特性和精度控制范围太宽泛
由于材料性能、板材形状、厚度公差等均采用现行普通钢材国家标准，因此适用范围较广。 然而，光伏组件用钢架要求极高的精度，这给钢架厂家的生产过程增加了很大的难度。
来自市场的挑战
对于光伏组件行业来说，钢架是一个推陈出新的产品。 业界已经接受并习惯了传统的铝合金钢架。 当面对新工艺、新产品时，不可避免地将新产品与旧产品完全区分开来。 方向基准。 但由于材料和工艺的特点，新旧之间肯定存在一定的差异，导致在一些问题上存在差异。
外貌
由于目前各大厂家的锌铝镁镀层材料的成分比例和工艺不同，材料的表面外观也不同，甚至同一厂家的不同批次也可能存在细微差别。
钢框架采用的冷成型工艺与铝合金框架的生产工艺完全不同。 工艺特点决定了产品如果不进行更多的后续表面处理，必然会出现加工痕迹和细小的划痕。
材料可靠性
锌铝镁材料在构件框架行业的应用还处于起步阶段。 零部件行业对锌铝镁材料并不熟悉，普遍对其可靠性存在一定的怀疑，特别是当切口和涂层表面出现红锈时。 变色等。
总体来说，锌铝镁钢架产品及生产技术已趋于成熟，已达到市场应用和推广的基本条件。 但行业缺乏法规，行业对新产品的了解还不够深入，这给锌铝镁钢框架的市场应用和推广带来了一定的阻力。 还需要全产业链共同努力，构建良好的产业生态环境，加快产业发展、健康发展。
高速公路护栏用锌铝镁镀层钢板需求
一、公路护栏市场分析
公路是我国历来重点发展的基础设施。 公路护栏是公路最重要的安全设施，也是镀锌行业的重点产品。
20世纪80年代以来，我国公路建设快速发展。 截至2019年底，全国公路总里程501.25万公里，近五年增速约为3.5%至5.5%； 全国公路建设投资2.19万亿元，近五年增速约为6.0%~7.2%。 未来几年后疫情时期，我国基础设施建设将以较快的速度增长，预计增速约为8.0%至9.0%。
按每公里需要高速公路护栏约15吨计算，未来10年全国每年需要高速公路护栏约3至4百万吨。 虽然未来我国新建高速公路速度会有所下降，但随着养护量和安全需求的增加，高速公路护栏的市场需求将呈现稳定上升的趋势。
2、现有高速公路护栏生产现状
高速公路护栏的主要组成部分包括波形梁、立柱和减震器。
现有高速公路护栏生产采用工件间歇式批量热浸镀。 其工艺流程为：
热轧卷板→下料→成型→酸洗→水洗→烘干→涂镀助镀剂→烘干→热浸镀→冷却→成品。
工件间歇式批量热浸镀是一种传统的加工方法。 其优点是生产工艺灵活方便，可小规模生产。 然而，它有严重的局限性：
1）采用传统酸洗工艺，需要排放废酸液，并需增设酸再生设备。 酸雾处理难度大，易造成泄漏，影响工作环境；
2）热浸镀时工件上涂敷的镀液挥发成有害气体排放到空气中，造成管理困难，增加成本。 不仅严重影响操作人员的健康，而且对环境也造成很大的影响；
3）整个生产过程是间歇进行的，基本上不可能实现自动化。 工人劳动强度大，工作环境差，生产效率低，人工成本高。
4）生产工艺落后，无法实现智能控制，容易造成漏镀等缺陷。 产品表面不可避免地存在粘渣等各种缺陷，导致产品质量差，波动严重；
5）纯锌镀层的耐腐蚀性能较差。 同等使用寿命下，贵金属锌的消耗量大，生产成本高。
先进的连续热镀锌铝镁合金涂层
锌铝镁合金镀层的耐平面腐蚀特性。 大量数据表明，锌铝镁镀层的耐腐蚀性能是普通镀锌的5～8倍。 这意味着道路护栏原有的镀锌工艺需要600小时的涂层附着力。 只需g/m2以上即可满足耐腐蚀的需要。 改用锌铝镁镀层工艺后，镀层附着量只需达到120g/m2以上即可达到同样的耐腐蚀性能。 这种镀层附着量采用带钢的连续热浸镀。 电镀生产轻而易举。 这也意味着采用连续热镀锌铝镁板生产高速公路护栏在平面耐腐蚀性方面是完全可行的。
锌铝镁合金镀层的断裂防护特性锌铝镁合金镀层的第二个优点是其良好的断裂防护性能。
锌铝镁钢板在使用前6个月内，切割面会产生红色绣花。 但随着使用时间的延长，与镀锌板的根本区别在于，红绣不会增多，而是会越来越少，6个月后，平整部分的腐蚀产物就会流到切口处。 几年后，切口完全被腐蚀产物覆盖，得到很好的保护。 这一特点使得高速公路护栏可以带槽口使用，也可以先镀成涂层板，再经切割、冲孔、成型后使用，使得采用连续热浸镀生产高速公路护栏成为可能。
锌铝镁合金镀层的硬度特点锌铝镁合金镀层的第三个优点是镀层硬度高，镀层附着力高。
锌铝镁涂层的高硬度可以承受后续加工过程中滚筒对涂层的挤压和摩擦，而不会造成划伤或损坏。 涂层的高附着力也保证了加工过程中涂层不会剥落或脱落。 问题。 另外，连续热镀锌铝镁合金镀层具有表面质量高、镀层渗漏缺陷少、镀层均匀性好、无渗漏等优点，从根本上提高了护栏产品的质量。
实际测试验证
为了验证锌铝镁合金镀层替代锌镀层的可行性，交通运输部公路规划院对采用锌铝镁合金镀层生产的高速公路护栏进行了耐盐雾试验。 经过1000小时的检测镀锌钢材检测报告，高速公路护栏的耐腐蚀性能完全符合标准。 需要。 综上所述，采用连续热镀锌铝镁合金镀层代替间歇热镀锌工艺生产高速公路护栏是完全可行的。
优越的带材连续热浸镀工艺
采用连续热浸镀工艺的高速公路护栏生产工艺发生了根本性的变化。 将原来先成型后热浸镀的工艺改为连续热镀后成型。
带钢连续热镀锌以表面去除氧化铁皮的热轧卷板为原料，在连续生产线上连续进行以下工序：
开卷→焊接→加热→还原→热浸镀→冷却→水淬→矫直→卷取
生产出镀锌带钢，然后进行切割、冲孔和成型，生产高速公路护栏产品。
带钢连续热镀锌是在连续生产线上进行的，比原来的间歇式间歇镀锌有了质的改进。 具有以下优点：
1）无需涂抹助焊剂，因此无有害气体挥发，工作环境非常好，不存在环境污染问题；
2）生产线自动化水平很高，人工操作很少，需要的操作人员也很少，大部分都是在操作室电脑操作，所以劳动强度很低；
3）生产线连续运行，生产效率非常高，各方面辅助成本大大降低；
4）智能化水平高，生产工艺参数精度高，产品质量稳定性好。
显然，带钢连续热浸镀代替批量镀锌是大势所趋，也是必然的发展方向。
