锌锅是常规热镀锌生产中最重要的设备之一,铁质锌锅则是常规热镀锌所用锌锅中最普遍的一种。现代锌锅通常是采用多段U型段和2个封头拼接而成的,焊缝不可避免。锌锅的焊接会给锌锅带来一些列的问题,如焊接缺陷,组织以及成分的不均匀性,残余应力等,这使锌锅的焊接接头成为锌锅中最特殊的部位之一,也常常是引起锌锅过早失效的部位,而国内外对锌锅焊接接头在锌浴中的腐蚀行为的理论研究较少,系统的理论研究则几乎没有,特别是针对锌锅焊缝及其附近的组织分别在锌浴中的腐蚀行为未见报道。基于此,本文选用国内大型锌锅制造商提供的国内使用较为普遍的J422焊条手工焊锌锅焊接接头(焊接接头A)、J427A焊条手工焊锌锅焊接接头(焊接接头B),以及新式的低碳低硅焊剂埋弧焊锌锅焊接接头(焊接接头C)为研究对象,分别系统地研究了其中的母材区、热影响区和焊缝区的微观组织以及在450℃铁饱和锌浴中长期浸泡下的腐蚀行为,并分析了其腐蚀的原因,探究其腐蚀机理。采用金相显微镜和SEM分析了焊接接头的微观组织形貌,采用失重法测得了三种焊接接头母材区、热影响区和焊缝区在不同浸锌时间的腐蚀速率,并利用SEM和EDS分析了铁/锌界面处的金属间化合物的微观形貌以及生长情况。主要得出以下研究结论:焊接接头微观组织具有典型的多层多道焊特征,热影响区区组织晶粒大小不均匀,焊缝区则由交错分布的粗大晶粒组织和细小晶粒组织组成,为铁素体加珠光体组织。焊接接头A和B中的各特征区在450℃铁饱和锌浴中相同时间下的腐蚀速率呈以下规律:υ焊缝区>υ热影响区>υ母材区。随着浸锌时间的延长,这种差异有所减小,但浸锌720h后,焊接接头A中的焊缝的腐蚀速率(4.22 g·m-2·s-1)仍比母材(3.80 g·m-2·s-1)大10%左右,而焊接接头B焊缝(5.13 g·m-2·s-1)则比母材(4.02 g·m-2·s-1)大35%左右。而焊接接头C中母材、热影响区和焊缝在相同浸锌时间里腐蚀速率则很相近。焊接接头A中热影响区和焊缝在浸锌1h时均出现了异常生长的ζ相,热影响区上的金属间化合物组织与典型的Sandelin钢的金属间化合物组织类似,ζ相呈迸发状,而焊缝上的金属间化合物的组织则与典型的过Sandelin钢的类似,ζ相呈疏松的块状且过厚生长。焊接接头B中热影响区和焊缝在浸锌1h时也均出现了异常生长的ζ相,热影响区上的ζ相呈较大且疏松的块状。而焊缝上的ζ相出现超厚生长,呈疏松的块状,呈典型的Sandelin钢上的金属间化合物组织。而焊接接头C中的母材、热影响区和焊缝在浸锌1h和24h时,三者的金属间化合物组织形貌均相似,为典型的低碳低硅钢金属间化合物组织。浸锌时间为24h时,三种焊接接头各区域上的金属间化合物组织形貌均相似,主要由较厚的δ层和较薄的ζ层组成。利用化学分析方法测定焊接接头A,B,C中焊缝的成分,其等价硅(Si+2.5P)含量分别为0.333wt%,0.127wt%,0.040wt%,分别处在Sandelin曲线中的高硅区,Sandelin区和低硅区。短时间浸锌时,焊接接头A中焊缝中高的硅含量使其在锌液中金属间化合物过厚生长,体现出高的腐蚀速率;焊接接头B中焊缝在锌液中发生了Sandelin效应,金属间化合物异常超厚生长,体现出更大的腐蚀速率;而焊接接头C中焊缝的硅含量与母材相近,均处于低硅区,因此金属间化合物正常生长,腐蚀速率也与母材相近。当浸锌时间超过24h时,硅的作用变得不再明显。等价硅含量是导致焊接接头A和B中的热影响区和焊缝的腐蚀速率大于母材的主要原因,而热影响区和焊缝的微观组织(晶粒大小)对腐蚀速率并没有明显影响。