本文以自主开发热浸镀模拟实验机为目的展开以下研究：试验机功能设计、主要设计性能指标；机械结构、试验功能的实现；液压系统原理、结构设计与液压站；加热与冷却系统原理、结构与水站；加热原理、加热方式的选择；气刀系统；锌锅与搅拌系统；气动系统、真空泵与气站；升降系统；控制系统及软件的研制等几个方面。具体的研究内容如下：(1)针对热浸镀过程中工艺的复杂性,设计的热浸镀模拟试验机具有结构简单、灵活实用的特点,是一台具备综合功能的模拟试验机,可以通过控制试样温度、速度、张力及对镀层控制有关的参数包括气刀位移、气刀角度、吹气压力等参数,进行多种浸镀参数试验。(2)针对热浸镀过程中加热工艺的复杂性和多样性,突破传统的退火加热由红外加热炉实现,合金化加热由感应加热炉实现的复杂设计,设计出独特的电阻加热炉腔。达到简化设备,节约空间,降低成本,利于维护的目的。(3)针对国内外类似设备在热浸镀过程中,没有对张力进行控制或控制精度不高的缺憾,设计了独有的液压夹头装置为试样提供精确地张力控制,弥补了国内外热浸镀模拟试验机不能模拟实际生产中的张力环境的缺陷,其传动灵活、定位精准、装卡试样迅速的特点为在一个炉腔内实现退火与合金化两项加热任务提供了可能的实现条件。(4)针对热浸镀过程中气氛控制的复杂性,设计了热浸镀模拟试验机的气氛控制系统,保证了气刀的吹扫功能以及试样退火加热和合金化加热的气氛保护,此外还可以为试样进行热处理提供真空环境,使试样在加热过程中获得不同工况,为热镀锌提供了条件。(5)针对氢气使用的安全性,通过分析模拟实验机的气体工作原理和氢气的物理特性,设计开发出一整套氢气使用的安全控制策略。主要包括炉体密封性能的安全控制、炉体内气体含量的安全控制、厂房内氢气检测报警的安全控制、安全互锁和紧急处理、安全操作规程等策略。