热镀Galfan合金镀层以其良好的均匀性及耐蚀性,在金属表面防护领域具有广泛应用。但由于Al含量较高,对浸镀前钢基体表面处理要求严格,限制了该合金镀层在溶剂法热浸镀工艺下应用。溶剂法热镀工艺中助镀效果直接影响钢基体表面状态,从而影响热浸镀界面反应与镀层质量。研究助镀剂对热镀Galfan合金过程中的影响作用对改善其镀层质量并实现溶剂法生产具有重要意义。本文研究了五种助镀剂在钢件表面的成膜状态;通过改进的滴定法分析了助镀剂盐膜对熔融合金液与钢件间反应润湿性的影响;并采用小容器短时浸镀方法,确定了助镀剂种类对热镀Galfan合金镀层组织及界面反应的影响规律。研究结果表明:钢基体助镀后表面未见明显氧化物,避免了二次氧化。五种助镀剂处理的钢基体表面均比未助镀的钢基体平整光滑,粗糙度可从0.7μm降至0.1μm,且镀层质量随表面粗糙度降低而提高。熔融Galfan合金液与钢基体润湿过程分为初始接触阶段、孕育期及界面反应阶段。助镀剂对前两个阶段影响显著。钢基体表面助镀剂膜与合金液接触后,会还原合金液表面的ZnO和Al₂O₃。助镀效果最好的助镀剂使镀液与钢基体间初始接触角从122.3°降低到99.7°,孕育期从332 s缩短到220 s。孕育期之后助镀剂分解完全,界面反应润湿速率将不受助镀剂种类影响。热镀Galfan合金界面层由不规则的块状Fe₂Al₅和少量片层状FeAl₃组成,其尺寸接近1μm。浸镀时钢基体与合金液反应,并优先在钢基体表面形成FeAl₃相。随界面处Al含量降低,部分FeAl₃相转化为Fe₂Al₅相。最终FeAl₃相分布在远离钢基体一侧,Fe₂Al₅相则紧邻钢基体表面。随助镀效果改善,镀层中Zn-Al合金层厚度增大,但Fe-Al界面层厚度无明显变化。热浸镀过程中快速分解的助镀剂组分会漂浮到锌灰中或挥发掉,而分解慢的助镀剂则会残留于镀液中或钢基体表面。从而在钢基体与合金液的界面反应过程中形成孔洞或杂质。