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汽车工业产品具有、高可靠、高集成的要求,汽车用热镀锌钢板是镀锌钢板中的精品和极品。自1975年美国首次把热镀锌板应用于汽车工业的20多年间,世界各汽车生产大国都在努力开发和研制以防腐蚀为目标,并综合考虑焊接性、涂敷性和成型性的高质量热镀锌板,并取得了一系列的 技术进步,其中包括钢基体的化学成分,钢板表面的轧制质量,热镀锌镀层厚度的均匀性,合金化的佳结构及工艺控制等一系列技术问题。经过20年的研究,上述的技术问题及完成此项技术要求的工艺装备已基本得到解决而开始大量应用于汽车上,这些技术的成功应用可极大地改善汽车工作状态、延长寿命并节省能源。
高表面质量、高强度和高深冲性是汽车面板所必需具备的基础条件,镀层表面质量与薄板表面质量粗糙度、清洁度、带钢 化学成分及其冲压成型性有直接的关系,同时热镀工艺、锌液成分、热镀设备也是影响镀层表面质量的重要因素。高强度和高冲压性与热镀锌基板化学成分、物理性能、热处理工艺以及热镀性能都有密切关系,下面将重点论述国外与国内汽车用高挡热镀锌板镀层品种、基板、工艺及设备等方面的发展现状及趋势。
国内在高性能汽车用热镀锌钢板生产技术与装备上目前主要依靠国外先进技术的引进,当前只有宝钢在汽车板的生产开发上进行了一些有产品针对性的研究,其他引进高性能汽车用热镀锌板生产线的企业基本上只是单纯的生产使用,未能从根本上消化吸收并有效的开发使用创新。钢铁研究总院作为国内进入钢带连续热浸镀领域早科研单位,在20世纪70年代协助武钢引进消化国内条热镀锌机组。在随后的“七五”、“八五”期间,钢铁研究总院顺利完成了Galfan 及Gavalume的合金镀层开发科研工作。钢铁研究总院随后开展了钢带连续热浸镀设备国产化工作,协同国内各相关单位,相继完成了气刀、焊机、沉没辊(Galvalume使用)、气体净化装置等关键设备的国产化。钢铁研究总院近些年在这些领域始终坚持科研开发的先进性与实用性相结合,成功开发了蓄热式还原退火炉,燃烧效率达到70%以上;开发推广了宽带钢连续热浸镀Gavalume的合金镀层技术,设计完成蓄热式折叠型还原退火炉。设计开发了中电流密度电解脱脂技术,紧密跟踪国外当前耐蚀性能高的ZAM系列产品,完成中试实验。
钢铁研究总院有一条100mm宽小实验机组,在此实验机组上先后开发成功GF、GL以及热镀Al-Si合金镀层。钢铁研究总院现有完备的实验室条件,可进行各项热镀锌产品的实验检测。
国内当前在高性能汽车用热镀锌板技术和装备的开发上仍处于相对薄弱的状态,国内主要涉足此领域的单位主要有大的钢铁企业技术中心及一些大学也进行部分探讨性或检测性的科研活动。
2)世界距离依然很大
(1) 产品不足,品种奇缺,质量不良
我国目前只有普遍能纯锌产品,表面只是普遍锌花,高速发展的汽车上用的单面镀锌,双面差厚镀锌、小锌花、无锌花镀锌、热镀锌合金化层、IF钢高强度热镀锌等第都没有产品,有的还处于研究试制阶段。
国产钢板热镀锌产品无论是耐蚀性、加工性还是装饰性与国外相应产品都有距离,国产产品缺乏国际竞争力。
(2) 缺少自主知识产权技术
除一些小型机组以外,我国大型机组表面涂层技术几乎全是引进。在引进中常带来较大的盲目性,多数机组水平不高,一般水平、相似水平技术多,成熟性、重复性技术多。一般产品、相似产品多,高新尖产品少,自主研发技术更少。
(3) 小型机组能耗高,污染重
我国乡镇企业、私人企业兴建的百余条小型热镀锌机组,年产量数千吨至几万吨,机组技术落后,由于没有燃气设备改用电加热,造成能耗很高。为省投资,生产废液、废料、废气一般没有处理设备,往往直排造成环境污染。旺盛的市场需求,特有的经营方式,使其仍然占有一定的市场份额。
3) 我国科研成果转化率低
表面涂镀层技术科研成果丰富,国内钢铁研究总院等许多科研单位,早在20世纪60、70年代,就开始了带钢表面涂镀层技术的研究,尤其在“七五“期间以钢铁研究总院为组长单位联合高校、科研单位、生产企业对连续热浸镀技术进行联合攻关,取得了丰富的研究成果,例如:连续热镀Zn-5%Al-Re镀层技术;连续热镀55%Al-Zn-Si镀层技术;连续热镀Zn镀层技术;连续热镀Al-Si镀层技术。
近几年,我国镀锌板的生产量逐年增加,而进口量也在逐年增长,增长幅度甚至高于生产量的增幅;扣除生产重复统计后,镀锌板消费量约为527万吨。1999年以后,镀锌板进口量首次超过了生产量,国内产品的自给率不足50%,并且有逐年降低的趋势。(1)镀锌板消费现状近几年,国内镀锌板生产量的增加主要是热镀锌板产量的增加,1998-2002年,热镀锌板生产量由97万吨增加到220万吨;而进口量增长更快,由98年的37万吨增加到02年的156万吨;表观消费量由132万吨增加到367万吨。2002年,热镀锌板国内产品自给率约为60%,当年热镀锌板的国内生产量和进口量均比上一年有所增长,尤其是进口量增长幅度更大,主要是由于供彩涂板生产用薄规格热镀锌板的需求增加,导致国内产品自给率有所下降。
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