不锈钢水箱的品质优劣主宰权在于搪瓷的好坏

     不锈钢水箱的品质优劣主宰权在于搪瓷的好坏，搪瓷的瓷层厚度、密着性以及耐沸水失重三个搪瓷检测指标来分析不锈钢水箱的搪瓷质量，以及这三大检测指标对于水箱使用寿命的影响。

   　1瓷层厚度和均匀度

　　1.1有关瓷层厚度的标准要求
　　一次性搪瓷厚度在0.25mm—0.35mm之间是最佳。欧美国家是最早使用不锈钢水箱的地区，他们在这一块的技术相对比较成熟，标准也比较完善，其中以德国的搪瓷标准DIN4753/3为代表，其要求搪瓷层平均厚度在0.20mm(+0.18,-0.05)mm,总的来说，应该不超过0.38mm。中国轻工业标准《QB/T2590—2003贮水式热水器搪瓷制件》对搪瓷厚度的要求是150-500μm。搪瓷厚度检测每平方米测点越多所测数据越接近搪瓷瓷层的真实状况，最大值、最小值以及平均值的数据越接近，说明搪瓷越均匀，搪瓷质量越好。随着不锈钢水箱的普遍应用，国内也开始重视不锈钢水箱的标准，2003年，国标《GB/T4956磁性基体上非磁性覆盖层厚度测量磁性法》出台，并对检测方法进行规定：每平方米不少于5个不同测点。测定结果应报告最大值、最小值以及平均值。

　　而现阶段搪瓷水箱也存在技术上无法避免的缺陷部位：如连接件或者热交换器处，在得到热水器生产方允许后，可超过0.5mm，最多不超过1.0mm。

　　1.2搪瓷厚度和均匀度对于搪瓷水箱的意义

　　为什么要检测搪瓷厚度以及它的均匀度？根据迈能多年实验检测表明：搪瓷层越薄，搪瓷缺陷如鱼鳞爆,麻点、针孔等问题出现频率越大；搪瓷层如果太厚，搪瓷表面越容易烧缩，发沸、暗泡、烧生等，如果是应用到空气能热水器的外盘管内胆，水箱的瓷层的厚度还可能影响到换热效率。

　　1.3搪瓷厚度和均匀度的影响因素

　　搪瓷釉料以及加工工艺影响搪瓷厚度和搪瓷均匀度。搪瓷釉料主要由三部分组成：矿物原料、化工原料和色素原料。三部分原料按精密的配比后进行球磨、喷搪、烘干，然后经860度左右的高温熔融并经过冷却形成和钢板紧密结合的硼硅酸盐玻璃质。现有的热水器涂搪工艺主要有湿搪和干搪两种。

　　对于湿搪，搪瓷过程有三大工序：搪瓷浆料的配制、涂搪以及烘干烧结，每一道工序都有严格的工艺要求。浆料球磨对搪瓷组份的投加比例，球磨球时的选型，以及球磨的时间和温度都有严格的要求；喷搪的转轮位置要准确合适，喷枪和工件的距离也有一定的限制，喷枪雾化和出粉量必须受到控制。这其中，控制气压、雾化气压以及料罐压力必须恒定，否则就有可能造成搪瓷表面不均匀，出现波纹或者橘皮起皱；烘干和烧结是搪瓷工段的最后一道工序，也是至关重要的一道。搪瓷浆料喷搪完毕后必须进行烘干，烘干不及时、烘干炉的温度不够或是输送链速度过快，就可能造成搪瓷浆料流挂。而如果烘干温度过高，就会引起瓷层干裂、脱落，烧结温度过高会造成烧焦，从而影响搪瓷理化性能。

（搪瓷烧结）

　　对于干搪而言就不需要进行研磨和制备釉浆，但干搪对于外界条件的要求非常苛刻，干粉工艺不能大面积应用。外界条件直接影响粉末的流动性，也有可能致使喷枪扑气和溅射。过高的电压以及过短的喷枪距离也会使得内胆内表面粉末沉积，沉积的粉末排斥同种电荷颗粒，从而造成表面麻点。

　　由于使用的钢板和搪瓷釉不同，内胆焊接成型、清洗以及搪瓷的技术严密性的参差不齐和加工工艺的上下有别，实际生产出来的搪瓷水箱并不可能全部达到理想要求，很多厂家的搪瓷水箱都存在裂缝、皱纹、凹凸点、发沸、焦边、铜头、针孔等搪瓷缺陷。

　　2搪瓷密着

　　2.1搪瓷密着的相关标准

　　按《GB13484接触食物搪瓷制品》中6.1.3规定进行。将压模置于被测面，钢球置于背面进行顶压试验，试验结果用目测判定。当钢板厚度大于1.9mm仍用深度为2.3mm的压模试验，使式样变形至能够观察瓷层的密着情况，一般将其结果依次分为“丝状”、“网状”、“块状”；若因式样所用钢板较厚，上述试验不能使式样变形，则可采用落球冲击或榔头锤击，冲击一次后，破坏的瓷层应清晰可见，由于对机械冲击的方法没有明确规定，在此情况下得到密着结果仅能定为“良好”和“不足”。

（搪瓷密着实验检测）

　　2.1搪瓷密着对于搪瓷水箱的意义

　　搪瓷密着性对于搪瓷水箱使用寿命意义重大，受压状态下的搪瓷密着性的好与不好将决定水箱寿命的长短。搪瓷层和内胆钢板的抗拉强度、抗压强度、延伸率、线性膨胀系数、张性模数存在很大差异，作为承压载体，钢板层抗压的韧性越强越好，而作为钢板和水的隔离层，搪瓷层最主要的作用在于阻止水中负离子和金属正离子的化学反应，避免钢板层被腐蚀穿孔。搪瓷层脆性大，如果密着性不好，在加压的状态下或者稍微遇到外界压力的撞击，搪瓷层就很容易龟裂、爆瓷，从而失去对钢板层的保护作用。

　　电热水器以及分体式太阳能、空气能热水器内胆均承压，在热水加热过程以及冷却过程中，内胆均承受着一个循环压力，从而造成连续不断的整体微变形。水箱内胆在这个过程中的一张一收的动态变化，虽然微小，但对搪瓷密着性能是一种考验。越是温差巨大，这种变形就越厉害，对搪瓷密着性的要求也越高。

　　2.3搪瓷密着的影响因素

　　影响搪瓷密着性能的因素比较多，其中使用的原材料和加工技术与工艺占主导。搪瓷水箱主要的原材料无外乎钢板和搪瓷粉。市面上有上百甚至上千的钢材种类，而各钢铁厂家技术与工艺又大相庭径，目前适合于搪瓷水箱的多为宝钢、梅钢等厂家生产的搪瓷专用钢板，而真正能满足搪瓷水箱性能要求的是宝钢和搪瓷水箱厂联合技术攻关的新型多能源搪瓷专用钢板，这种钢板对于膨胀系数的要求极高，几乎和搪瓷层的膨胀系数一致，且具有很高的屈服强度。搪瓷粉的选择如下文3.2阐述。

　　焊接、喷砂以及搪瓷等工艺水平对搪瓷密着性能影响巨大。焊接前需要对内胆钢板进行前处理。它其实是将钢表面的杂物、防锈剂以及氧化物等加以清洁，保证搪瓷质量。高温高压喷淋脱脂和喷砂是目前较为理想的方式，它摒弃了传统酸洗化学法，有效地解决了酸洗对搪瓷密着度的不利影响，消除了此过程所产生的废水对环境的污染。在焊接成型阶段，一般而言需要从焊接技术参数（如电流、电压等）、焊接环境等方面进行考虑，迈能柔性数控卷圆和红外线定位焊接技术是国内领先的两项工艺，高水准的自动化焊接避免了内胆内表面在搪瓷前出现裂缝、尖角以及毛边等缺陷。搪瓷阶段工艺要求如上文1.3阐述。

（多能源搪瓷专用钢板—柔性数控卷圆）

（搪瓷内胆自动焊接）

　　3沸水失重

　　3.1沸水失重的相关标准要求

　　搪瓷属于硅酸盐，在高温水中会缓慢溶解、变薄，即沸水失重。搪瓷层虽然能够隔绝水与钢板层的接触，但是水对搪瓷层也是有腐蚀的。腐蚀的速度随温度的上升而增加。物理上来看，搪瓷层在长期的高温下溶解、变薄，化学上，它其实是瓷层中的碱离子与氢离子交换的化学变化过程。

　　≡SiO－Na+H+OH－←≡SiOH+NaOH

　　→QB-T2590-2003规定，在试验装置内注入450mL试验溶液（电导率不小于1Ms/m的去离子水），液面应在加热器上边缘以上，离玻璃筒下边缘约高95mm开始沸腾后，调节控温装置，使回流冷凝管滴下溶液的速度控制在30滴/min~50滴/min。制件进行两次504h（21天）的热水侵蚀试验，试验溶液第一天至第五天，每24h更换一次，第六第七天连续试验不用更换，第二周第三周重复第一周程序更换试验溶液。试验最终以第二试验阶段单位面积的算术平均值作为整个试验评估依据。德国搪瓷标准也有相关的检测标准，试验步骤基本一致，最终在第二次检测完成后计算出搪瓷制件的搪瓷损耗平均值，并规定平均损耗值小于等于3.5g/㎡。



（沸水失重试验）

　　3.2沸水失重对于搪瓷水箱的意义和影响因素

　　硅酸盐如果不断地受到侵蚀溶解，搪瓷层将逐渐变薄，使用时间一长钢板层就越容易暴露，和水接触，从而被腐蚀穿孔，造成漏水。由于硅酸盐的溶解受温度的影响大，温度越高搪瓷层的溶解速度就越快，温度上限越高的应用环境对搪瓷水箱性能的要求越高。这也是为什么搪瓷水箱首先应用到电热水器中，然后再慢慢地推广应用到太阳能热水系统。太阳能热水器受自然条件的影响明显，当阳光充裕的时候，尤其在炎热的夏天，集热器会不停地将吸收到的热量传递到水箱，如果温控不好，水箱中的水可能会加热到80度以上甚至100度。这样的高温应用环境将会加剧沸水失重，从而缩短水箱的使用寿命。因此，抑制搪瓷损耗，延长搪瓷水箱使用寿命的主要办法有：1）强化搪瓷水箱内部的温度控制；2）提高搪瓷水箱焊接以及搪瓷工艺水平，尽量减少搪瓷缺陷；3）保证搪瓷层的均匀度。4）搪瓷配方。

　　搪瓷配方是影响沸水失重的主要因素。美国福禄是国际著名搪瓷粉的生产厂家，他们为很多国际电热水器巨头提供搪瓷粉，并和迈能高科联合开发了多能源搪瓷保密配方，其搪瓷层的耐沸水失重率明显低于其他搪瓷釉料的制件，非常适合太阳能等高温热水系统。多能源搪瓷专用钢板加上多能源搪瓷保密配方。

      大川公司从95年开始从事不锈钢水箱与风管的生产与销售，是一家集研发、生产、销售、服务于一体的高新技术企业。随着公司的迅速壮大，为了更加专业化地发展业务，公司将不锈钢水箱业务从原有的长沙大川防火材料有限公司中独立出来，成立了长沙大川不锈钢水箱有限公司。大川防火材料专注于暖通服务行业，大川不锈钢水箱专注于不锈钢水箱行业。