第7期 薛庆国等：电脉冲处理对热镀锌镀层生长动力学影响 ·785· 度与时间之间表现为直线关系☒.图3是根据不 90 同浸镀时间合金层厚度拟合的合金层生长速率曲 80 模型：异速生长模型1 线.由图中拟合曲线就可以得到该实验条件下的生 且 70 方程式d=t" 长速率时间指数n为0.61.其他实验条件下的曲线 加权： d无加权 拟合及生长速率时间指数n都是按同样的方式 吃 平均剩余线差平方和=3.21228 得到. 0 相关系数=0.99576 k=3.54088±0.4144 30 n=0.61169±0.0246 2结果及分析 20 10% 40 80120160 200 2.1不同脉冲参数组合处理后的镀层生长速率时 浸镀时间s 间指数 图3不同浸镀时间的镀层合金层生长拟合曲线 按照前述的实验方法，得到不同电脉冲处理参数 Fig.3 Fitting curve of the galvanizing alloy layer in different immer- 组合处理后的镀层的合金层生长指数，如表3所示 sion time 表3不同电脉冲参数组合条件下的镀层生长速率时间指数 Table 3 Time index of growth rate at different parameters of electric pulse 实验号 2 345 6 1 8910 11 12 3 生长速率时间指数 0.730.44 0.320.320.900.79 0.35 0.330.27 0.36 0.380.12 0.28 实验号 14 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 生长速率时间指数0.400.310.530.670.730.450.640.510.480.340.600.38 表3中列出了正交试验设计的25组实验的镀 验结果之和，同样K2A、KA、KA和KA分别表示电容 层合金层的生长速率时间指数.可以看出，不同电 因素在水平200、300、400和500uF时相应的实验 脉冲参数组合处理后的镀层合金层生长速率时间指 结果之和.同理KB、Kc和KD分别代表电压、频率 数差别较大，大多数的合金层生长速率时间指数小 和作用时间因素分别相应水平所得合金层生长速率 于0.5，只有第1、5、6、17、18、20和24组条件下生长 时间指数之和；而K、K2、K3、K和K为各因素水平 速率指数远大于0.5，其中最小值为0.12，最大值为 的平均值.R是在合金层生长速率时间指数指标条 0.90,说明不同脉冲参数组合的作用效果不同，经电 件下得出的各个因素极差。由直观分析表明，电脉 脉冲处理后镀层合金层的生长仅由扩散控制，且对 冲处理参数中，电容量是影响合金层镀层生长速率 扩散也有明显的抑制作用. 时间指数的主要因素，频率和电压影响次之，而处理 2.2正交试验结果分析 时间影响不明显.在本实验条件下，选取参数组合 表4为正交试验直观分析结果.表4的时间列 为电容200μF、电压700V、频率2Hz和时间30s的 中的K1A表示电容因素在水平100μF时的相应的实 电脉冲处理效果更好 表4正交试验直观分析结果 Table 4 Intuitive analysis result of the orthogonal test 因素 合金层生长速率 实验号 A,电容IμF B,电压V C,频率Hz D,时间/s 时间指数，n K 2.703 2.940 2.700 2.100 K2 2.100 2.057 2.327 2.207 K 1.490 1.996 2.286 2.556 K 3.02 2.04 1.68 2.22 K 2.31 2.59 2.63 2.54 K=K/5 0.5406 0.5880 0.5400 0.4200 合计：∑n=11.623 3=K5 0.4200 0.4114 0.4654 0.4414 =K5 0.2980 0.3992 0.4572 0.5112 Ka=K/5 0.604 0.408 0.336 0.444 Ks=Ks/5 0.462 0.518 0.526 0.508 极差，R 0.3060 0.1888 0.2040 0.0912第 7 期 薛庆国等: 电脉冲处理对热镀锌镀层生长动力学影响 度与时间之间表现为直线关系［12］． 图 3 是根据不 同浸镀时间合金层厚度拟合的合金层生长速率曲 线． 由图中拟合曲线就可以得到该实验条件下的生 长速率时间指数 n 为 0. 61． 其他实验条件下的曲线 拟合及生长速率时间指数 n 都是按 同 样 的 方 式 得到． 2 结果及分析 2. 1 不同脉冲参数组合处理后的镀层生长速率时 间指数 按照前述的实验方法，得到不同电脉冲处理参数 组合处理后的镀层的合金层生长指数，如表3 所示． 图 3 不同浸镀时间的镀层合金层生长拟合曲线 Fig． 3 Fitting curve of the galvanizing alloy layer in different immer￾sion time 表 3 不同电脉冲参数组合条件下的镀层生长速率时间指数 Table 3 Time index of growth rate at different parameters of electric pulse 实验号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 生长速率时间指数 0. 73 0. 44 0. 32 0. 32 0. 90 0. 79 0. 35 0. 33 0. 27 0. 36 0. 38 0. 12 0. 28 实验号 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 生长速率时间指数 0. 40 0. 31 0. 53 0. 67 0. 73 0. 45 0. 64 0. 51 0. 48 0. 34 0. 60 0. 38 表 3 中列出了正交试验设计的 25 组实验的镀 层合金层的生长速率时间指数． 可以看出，不同电 脉冲参数组合处理后的镀层合金层生长速率时间指 数差别较大，大多数的合金层生长速率时间指数小 于 0. 5，只有第 1、5、6、17、18、20 和 24 组条件下生长 速率指数远大于 0. 5，其中最小值为 0. 12，最大值为 0. 90，说明不同脉冲参数组合的作用效果不同，经电 脉冲处理后镀层合金层的生长仅由扩散控制，且对 扩散也有明显的抑制作用． 2. 2 正交试验结果分析 表 4 为正交试验直观分析结果． 表 4 的时间列 中的 K1A表示电容因素在水平 100 μF 时的相应的实 验结果之和，同样 K2A、K3A、K4A和 K5A分别表示电容 因素在水平 200、300、400 和 500 μF 时相应的实验 结果之和． 同理 KnB、KnC和 KnD分别代表电压、频率 和作用时间因素分别相应水平所得合金层生长速率 时间指数之和; 而 K1、K2、K3、K4 和 K5 为各因素水平 的平均值． R 是在合金层生长速率时间指数指标条 件下得出的各个因素极差． 由直观分析表明，电脉 冲处理参数中，电容量是影响合金层镀层生长速率 时间指数的主要因素，频率和电压影响次之，而处理 时间影响不明显． 在本实验条件下，选取参数组合 为电容 200 μF、电压 700 V、频率 2 Hz 和时间 30 s 的 电脉冲处理效果更好． 表 4 正交试验直观分析结果 Table 4 Intuitive analysis result of the orthogonal test 实验号 因素 A，电容/μF B，电压/V C，频率/Hz D，时间/s 合金层生长速率 时间指数，n K1 2. 703 2. 940 2. 700 2. 100 K2 2. 100 2. 057 2. 327 2. 207 K3 1. 490 1. 996 2. 286 2. 556 K4 3. 02 2. 04 1. 68 2. 22 K5 2. 31 2. 59 2. 63 2. 54 K1 = K1 /5 0. 540 6 0. 588 0 0. 540 0 0. 420 0 合计: ∑ ni = 11. 623 K2 = K2 /5 0. 420 0 0. 411 4 0. 465 4 0. 441 4 K3 = K3 /5 0. 298 0 0. 399 2 0. 457 2 0. 511 2 K4 = K4 /5 0. 604 0. 408 0. 336 0. 444 K5 = K5 /5 0. 462 0. 518 0. 526 0. 508 极差，R 0. 306 0 0. 188 8 0. 204 0 0. 091 2 ·785·