20世紀60年代，鞍山鋼鐵公司鋼鐵研究所就開始著手研究有機涂層卷材，但由于種種原因沒有進一步深入研究，直至1987年武漢鋼鐵公司引進我國第一條正規(guī)預涂卷材生產(chǎn)線正式運轉(zhuǎn)，宣告中國終于有了自己的預涂金屬卷材工業(yè)。緊接著廣州彩色帶鋼廠（1986年、5萬t）、北京鋼門窗廠（1988年、3萬t）、上海寶山鋼鐵公司（1989年，22.7萬t）以及西南鋁業(yè)公司（1993年，2萬t）等引進的預涂金屬卷材相繼投產(chǎn)，形成第一次預涂金屬卷材工業(yè)發(fā)展高潮。
20世紀90年代中后期出現(xiàn)了預涂金屬卷材業(yè)的第二次大發(fā)展，這次業(yè)主絕大多數(shù)是私營企業(yè)，他們采用國產(chǎn)的年產(chǎn)量2萬t左右的中型生產(chǎn)線建廠，分布在廣東，江蘇，山東等沿海地區(qū)，此階段新建生產(chǎn)線數(shù)量超過50條。1998年以來，國有民營、外資相繼投資建設彩涂板生產(chǎn)線，其中不乏裝備水平高、產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)、具有競爭力的生產(chǎn)線，冶金系統(tǒng)產(chǎn)量所占比重逐漸減少。
特高的經(jīng)濟效益
烤漆鋼板的耐久性及適用性,使用戶以低廉的裝設與維護費用就可獲得更長的使用年限與一般傳統(tǒng)的涂裝作業(yè)方式比較·采用燁輝/燁輝(中國)產(chǎn)品可以減少人力、工程、設備及環(huán)保方面的支出。
建筑鋼結構圍護系統(tǒng)目前大量采用彩色壓型鋼板。壓型鋼板是采用0.4~2.0mm厚彩色涂層鋼板( Pretainted steel sheet)(以下簡稱彩涂板)經(jīng)成型機輥軋冷彎成波型、V型、U型等形狀的板材,彩涂板一般以熱鍍基板及電鍍基板為原料,在連續(xù)機組上用輥涂或覆膜等方法涂覆一層或多層有機涂層,經(jīng)過烘烤和冷卻而形成的,故有時也稱為烤漆板。涂層以有不同顏色,因之又稱為彩色涂層鋼板。
設計選擇彩色壓型鋼板應根據(jù)使用環(huán)境的腐蝕性、設計使用年限、美觀壽命、耐久性、加工方式和變形程度等要求,對彩涂板的牌號、基板力學性能、基板類型及鍍層重量、涂層類別及厚度,板厚、顏色以及壓型板板型和連接形式做出明確規(guī)定。
結構設計師應充分了解彩涂板的基本物理結構以及各物理結構層的基本性能和作用,方可做出恰如其分的選擇。


2彩涂板的基本物理結構

由圖1可知,彩涂板大致可分為鋼基材、鍍層、化學轉(zhuǎn)化膜和有機涂層四部分。鋼基材和鍍層也合稱為基板。有機涂層則包括了正面面漆、底漆和背面漆。
2.1鋼基材
鋼基材有熱軋板及冷軋板兩種。熱軋板的牌號與性質(zhì)與普通結構鋼相同,通常采用碳素結構鋼的Q235牌號及低合金結構鋼的Q345牌號,主要用于檁條等冷彎薄壁型鋼構件,基材厚1.5mm~3.0mm左右。
彩涂板基板一般為冷軋板(板厚≤3mm)(當板厚3mm,按熱軋板供貨)。表1可知,熱軋板經(jīng)冷軋成為冷軋硬
板,硬板經(jīng)連續(xù)退火軟化后作為熱鍍使用的基材。熱軋鋼卷一般為低碳鋼,但硫、磷含量較普通碳素結構鋼低。熱軋卷的力學性能由鋼的化學成分及溫度變形歷史確定。冷軋板的力學性能同時還與板的壓下率及連續(xù)退火制度也有關。一般冷軋板壓下率在70~80%左右。退火目的是使得冷軋壓扁、破碎的晶粒通過重新生核、長大再結晶為新的均勻細小的晶體,消除冷加工硬化,恢復塑性變形能力。連續(xù)退火的加熱溫度、緩冷溫度及快冷溫度影響冷軋板的屈服強度13。冷軋基板與普通結構用鋼的化學成分及力學性能不同,冷軋板屈服強度隨碳含量增加而增長,服強度越高,板的延伸率越低,冷彎加工性能越差。冷軋板的伸長率較普通結構用鋼小。基板的力學性能包括屈服強度、抗拉強度、伸長率及冷彎性能等;級別有250,350,550等,表示較小屈服強度為250MPa,350 MPa, 550MPa.彩涂板的力學性能一按基板力學性能確定。
壓型鋼板的承載力驗算按GB50018-20023規(guī)定的極限狀態(tài)設計方法與公式以及構造要求進行設計,其中250及350級別板強度等設計指標分別按GB5008-2002規(guī)定的Q235及Q345鋼選用。其它強度級別板的設計指標目前規(guī)程及標準尚無明確規(guī)定,值得進一步的探討,不能簡單套用規(guī)范公式。因為同樣板型、相同厚度但不同強度等級板的材料抗力分項系數(shù)YR及板件的有效截面模量、有效截面慣性矩等截面特性是不同的。
2.2鍍層
彩涂板的鍍層按制造方法分為熱鍍法與電鍍法,熱鍍法即將鋼卷連續(xù)浸漬在融熔鍍液中進行鍍層,(鋅)熔液溫度430~460℃,所以稱為熱浸鍍(鋅)(Hot-Dip Galvanized)。電鍍法為將鋼卷連續(xù)送入鍍槽中,以鋼板為陰極,鋅板為陽極,以硫酸鋅為溶液,通電鍍鋅,也稱為冷鍍。

2.2鍍層
彩涂板的鍍層按制造方法分為熱鍍法與電鍍法,熱鍍法即將鋼卷連續(xù)浸漬在融熔鍍液中進行鍍層(鋅)熔液溫度430~460℃,所以稱為熱浸鍍(鋅)(Hot -Dip- Galvanized)電鍍法為將鋼卷連續(xù)送入鍍槽中,以鋼板為陰極,鋅板為陽極,以硫酸鋅為溶液,通電鍍鋅,也稱為冷鍍。
彩涂板按鍍層材料可分為熱鍍鋅、熱鍍鋁鋅(55%鋁),熱鍍鋅鋁(5%鋁)及電鍍鋅,一般彩涂板基板采用熱鍍法。熱鍍鋅依鍍鋅層的含鐵量可分為合金化和非合金化兩種,熱鍍鋅板的合金化處理即將熱鍍鋅板加熱至500~550℃左右,在此高溫中鐵原子會擴散至鋅層形成灰黑色的8相FeZn7鋅鐵合金層,在鍍層表面形成穩(wěn)定的針狀組織因此與漆層附著性好,同時因表面為鋅鐵合金,電阻大,且鍍鋅鋼板焊接時,鍍層不會融化,電極可不受污染,故點焊性能優(yōu)良所以合金化熱鍍鋅板(ZF)主要用于家電、汽車及電腦外殼等。一般建筑
用熱鍍鋅板不經(jīng)過合金化處理。熱鍍鋅板的防銹蝕原理主要為鋅層的犧牲保護,所以鍍鋅板的防銹蝕能力與鍍鋅量成正比關系。

鍍鋅量按雙面鍍層重量表示,如Z180表示雙面鍍鋅層的鍍鋅重量為180g/mZF150表示鋅鐵合金鍍層重量為
150g/m。鍍鋅量的選擇根據(jù)彩涂板所處的使用環(huán)境確定,般情況下要求鍍鋅量為180g/m,在腐蝕性較高的環(huán)境中要求鍍鋅量275g/m熱鍍鋁鋅板(AZ)鍍層由55%鋁,43.5%鋅及1.5%硅組成。鍍鋁鋅板的防腐蝕性包括鋁的障礙層保護功能及鋅的犧牲保護。基板在切邊、刮痕及鍍層擦傷部分,形成了不能溶解的氧化物層,發(fā)揮屏障保護功能,因此在相同鍍層的情況下,熱鍍鋁鋅(AZ)比熱鍍鋅(Z)耐腐蝕性高2~6倍。
熱鍍鋅鋁板(ZA)鍍層含95%鋅,5%鋁及微量的鑭鈰合金成分,是一種鋁鋅合金鍍層,具有遠超傳統(tǒng)熱鍍鋅的特點鍍鋅鋁層首先由95%鋅與5%鋁形成二相共晶組織,均勻且致密防止雜質(zhì)接觸鋼材的表面同時鋅層也提供犧牲保護功能。熱鍍鋅鋁較傳統(tǒng)的熱鍍鋅提高3倍的耐腐蝕性能。熱鍍鋅鋁板有極好的成型性。
電鍍鋅鋼板(Electro galvanized steel sheet,ZE)由于工藝原因鍍鋅量少,鋅層犧牲保護功能差,在沖孔及剪斷時,剪斷面受鋅的保護不足易生紅銹故電鍍板一般只用于室內(nèi)隔板及汽車家電外殼用途,較少用于圍護結構。

目前建筑用彩涂板基板主要采用熱鍍鋅板,但在防腐性能有較高要求,如在工業(yè)污染及沿海潮濕地區(qū),以及有較高要求的公共建筑中,也采用熱鍍鋁鋅板(A),一般要求鍍鋁鋅量在150g/m以上。目前內(nèi)熱鍍鋅鋁(ZA生產(chǎn)線較少故推廣使用不多。表1為不同腐蝕環(huán)境的基板類型及鍍層重量要求,表2為各種鍍層板性能比較

可知,熱鍍鋅板的價格較低,耐腐蝕性一般。熱鍍鋁鋅及熱鍍鋅鋁耐腐蝕性較好,但成本也較高。
2.3化學轉(zhuǎn)化膜化學轉(zhuǎn)化膜指金屬外層原子和選配介質(zhì)的陰離子反應而在金屬表面產(chǎn)生不溶性的化合物覆蓋層,通常把這種經(jīng)過化學處理而形成的覆蓋膜,稱為化學轉(zhuǎn)化膜。化學轉(zhuǎn)化膜呈連續(xù)分布,與基板具有可靠的聯(lián)系并與基板表面形成整體,其主要作用為增強基板與涂層的附著力,并改善彩板的抗沖擊與壓型彎
曲加工性能,同時也能提高基板的抗腐蝕性能。
彩涂板基板化學轉(zhuǎn)化膜工藝一般有磷化、絡合氧化、鉻化工藝三種。常用的為磷化及鉻化工藝。磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜附著性和耐腐蝕性方面較為優(yōu)越,鉻酸轉(zhuǎn)化膜成型性較好。
2.4涂層
由圖1可知,彩涂板的涂層可分為底漆、正面面漆和背面面漆。底漆采用環(huán)氧樹脂(Epoxy),聚氨基甲酸酯樹脂(聚氨酯)(Polyurethane Polyester,pE)
環(huán)氧樹脂涂料與基板附著性好耐腐蝕性較好,但柔韌性較差。聚酯樹脂涂料與基板附著性好,柔韌性較好,但耐腐蝕較差。
聚氨酯涂料是綜合性能較好的底漆,所以目前彩涂板底漆多采用聚氨酯。背面面漆在無特殊要求情況下一般采用聚酯涂料。彩涂板的涂層類型通常以正面漆命名,常用的面漆種類有聚酯(PE),硅改性聚酯( Silicone Modified Polyester,Smp),高耐久性聚酯(High Durable Polyester,HDP)聚偏二氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride,PVDF),有時也稱為氟碳漆。聚脂涂料(PE)是目前使用量較大的面漆,耐久性一般,涂層的硬度和柔韌性好,價格較低,美觀壽命7~8年。硅改性聚酯(SMP)耐久性和光澤、顏色的保持性有所提高,但涂層的柔韌性略差,價格比PE略高,美觀壽命10~12年。
高耐久性聚酯(HDP)具有優(yōu)良的顏色保持性和抗紫外線性能,優(yōu)良的室外耐久性和抗粉化性,漆膜附著力好,性價比高,美觀壽命15年。
聚偏二氟乙烯(PVDF)耐久性優(yōu)異,顏色保持性和抗紫外線性能優(yōu)異,具有優(yōu)良的抗溶劑性和良好的成型性,屬于較高級別的產(chǎn)品,但價格較高。美觀壽命可達20~25年目前主要應用于一些大型公共建筑。
正面涂層的總厚度不應小于20um。背面涂層為一層時,總厚度不小于5um,為二層時,總厚度不小于12um目前常用的彩涂板面漆為PE,大約占到市場總量的85%以上。

3彩涂板的牌號
彩涂板的牌號由彩涂代號、基板特性代號和基板類型代號三個部分組成,其中基板特性代號和基板類型代號之間用加號“+”連接。
以TS350GD+Z為例,T代表“涂”字漢語拼音第一個字母,S代表結構用鋼,350代表較小屈服強度為350MPa,G代表熱處理,D代表熱鍍,Z代表熱鍍鋅。一般建筑用壓型板宜選用TS250GD、TS28OGD、TS350GD牌號,不宜選用更高強度板。TS550GD板主要應用于扣合連接板型。
4彩涂板板厚的討論
彩涂板的設計板厚的要求目前較為混亂,有按基材(鋼板)厚設計的,也有按基板(鋼板+鍍層)厚設計的,有些甚至按包括涂層厚度在內(nèi)設計板厚。不同的要求厚度有時相差近15%。例如按《地震災區(qū)過渡安置房建設技術導則》第3.3.2條規(guī)定,用于承重的彩鋼板厚度不應小于0.4mm,非承重的彩鋼板厚度不應小于0.3mm,不同的企業(yè)采用了三種不同的算法,造成了質(zhì)量的差異,影響了災區(qū)安置房的建造質(zhì)量。
國標GB/T12754-2006規(guī)定彩板的厚度為基板厚度即鋼板+鍍層厚,但不含涂層。僅日本工業(yè)標準(JIS)按基材即鋼板厚不含鍍層和涂層的厚度。圖2為按GB/T12754-2006規(guī)定,0.5mm厚熱鍍鋅彩板分層層厚示意圖。彩涂板為二涂二烤,

前處理及退火
釆用較新式非氧化性直火燃燒爐(Non- Oxidizing directFlame Furnace)先將原板(冷軋或熱軋酸洗鋼)表面之殘油除去·再進人退火爐,加熱至再結晶溫度以上,使鋼板軟化,以利用戶之成形加工

燁輝以其優(yōu)異的性價比而聞名，立足市場已經(jīng)多年，生產(chǎn)的鍍鋅卷、高強度鍍鋅卷、鍍鋁鋅光板、彩涂板、氟碳彩涂板以不輸于寶鋼的品質(zhì)，冠絕群雄。總體來說，燁輝彩涂板與寶鋼彩涂卷相比并不差。從基板上來說，燁輝常規(guī) 流通現(xiàn)貨采用CQ+AZ70/100鍍鋁鋅基板，面漆PE聚酯膜厚可達18/11微米.執(zhí)行美標ASTM標注，屈服強度260以上，可以定制高強度G300 G350 G550等牌號。上海寶鋼彩涂板基板為寶鋼自產(chǎn)鍍鋅Z120/AZ100基材，油漆廠商選用國內(nèi)油漆巨頭振鋒飛虎牌同時與國際**阿克蘇諾貝爾等油漆廠商均有合作，旗下除上海寶鋼總廠之外，還有寶鋼黃石股份涂鍍板有限公司、寶鋼武鋼集團、八鋼均有獨立的彩涂生產(chǎn)線，梅鋼南京鍍鋁鋅產(chǎn)線，主要生產(chǎn)高附加值剛品材料。寶鋼股份廠生產(chǎn)的PVDF彩涂板、HDP高耐候彩涂板聞名遐邇，較之燁輝同等級別的HDP和聚偏二氟乙烯彩涂板價格略高。

0.55mm常熟燁輝彩涂卷G550高強度DW85鐵青灰色燁輝彩鋼板包裝展示
燁輝鍍鋁鋅光板
鍍鋁鋅光板：涂鍍材料的一種，通常我們說的鍍鋁鋅光板為含鋁55%的鍍合金鋼板，由于需要滿足建筑外用等要求，鍍鋁鋅板一般表面經(jīng)過一層化學耐指紋處理，故而鍍鋁鋅光板又稱為 耐指紋板。由于各個廠家執(zhí)行標準不一，故而產(chǎn)品價格、成分均有不同的差異。目前國內(nèi)具備生產(chǎn)鍍鋁鋅耐指紋板的廠家只有：上海寶鋼、常熟燁輝（燁輝中國）科技材料有限公司、聯(lián)合鐵鋼中國有限公司、博思格中國有限公司、酒泉鋼鐵股份、攀鋼、鞍鋼股份、尚興中國等廠家。
銷售地點：上海、南京市、常熟市、武漢市、佛山市、南寧市、貴港市、武漢市、蘭州市、寧德市、泉州市、廈門市、三明市
鍍鋁鋅板的主要牌號
CQ+AZ120 牌號CQ商用級別 鍍鋁鋅含量120，鍍層重量均厚60/60g/㎡
G300+AZ150 高強度基板，該牌號也常用語燁輝彩涂板，是作為燁輝氟碳彩涂板非常重要的基材之一。
鍍鋁鋅燁輝彩涂板 基板類型
燁輝0.376*1000*C3119鮮紅色價格電議
燁輝0.376*1200*CD57M碧藍色價格電議
燁輝0.376*1200*CC816梅花白價格電議
燁輝0.376*1200*C3119鮮紅色價格電議
燁輝0.426*1000*CCS03白銀灰價格電議
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燁輝0.476*1200*CC816梅花白價格電議
結構
烤漆鋼板系使用鍍制鋼卷做為底材’先經(jīng)表面處理在上下板面形成表面處理化成皮膜·再涂覆以高分子有機樹脂之底漆及面漆所構成之高級烤漆鋼板。每一組成介面均扮演蓍其獨有并且氳要的機能·然後匯合成烤漆鋼板整體的優(yōu)良品質(zhì)。
底材
烤漆鋼板除了使用熱浸鍍鋅/鍍鋁鋅鋼卷做為底材外,尚可使用冷軋丶電鍍鋅丶鍍鋁丶不銹鋼等鋼卷及鋁卷做為底材。鍍鋅鋼板為底材所產(chǎn)出之烤漆制品稱為「彩色新烤漆鋼板( Coloring)」·以鍍5%鋁鋅鋼板為底材所產(chǎn)出之制品稱為「彩色鳳烤漆鋼板( ColorFan)」。而以鍍55%鋁鋅鋼板為底材所產(chǎn)出之制品稱為「彩色龍烤漆鋼板( Colorum)」


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