摘要：采用Orbit 專利分析平臺(tái)，對(duì)鋅鋁鎂鍍層鋼板領(lǐng)域全球?qū)＠l(fā)展趨勢(shì)、主要國(guó)家及重點(diǎn)創(chuàng)新機(jī)構(gòu)的專利布局和技術(shù)領(lǐng)域研發(fā)進(jìn)行了分析。對(duì)20 年來(lái)全球鋅鋁鎂鍍層鋼板領(lǐng)域重要專利及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了梳理，對(duì)國(guó)外知名鋼鐵企業(yè)鋅鋁鎂鍍層鋼板最新專利技術(shù)趨勢(shì)進(jìn)行了剖析。國(guó)外鋼鐵企業(yè)在中國(guó)申請(qǐng)公開(kāi)鋅鋁鎂鍍層鋼板專利較多集中在日新制鋼、新日鐵住金、JFE公司。

　　關(guān)鍵詞：鋅鋁鎂鍍層鋼板；專利技術(shù)；專利分

　　隨著汽車在節(jié)能、環(huán)保和安全性等方面的要求不斷提高，必須保證其在服役期內(nèi)鋼鐵材料不被嚴(yán)重腐蝕，傳統(tǒng)的鍍鋅處理已經(jīng)不能滿足汽車工業(yè)的耐蝕性要求，對(duì)鋼鐵材料鍍層的性能提出了更苛刻的要求：不僅要求其具有更高、更持久的耐大氣腐蝕能力，而且還要求在較高的溫度下具有抗氧化的能力以及更好的涂裝性能，而純鋅鍍層不能滿足這些要求。

　　經(jīng)過(guò)幾十年研制、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，目前發(fā)展比較成熟且具有優(yōu)良耐蝕性能的鍍層品種有Zn-Al 合金鍍層，主要有美國(guó)伯利恒鋼鐵公司（BethlehemSteel）開(kāi)發(fā)的Galvalume（55%A1- 43.5%Zn- 1.5%Si）、國(guó)際鉛鋅組織開(kāi)發(fā)的Galfan（Zn-5%A1-0.1%RE）等。由于鋅的犧牲陽(yáng)極保護(hù)功能，鋅浴中添加適量的合金元素鋁不僅能直接有效地抑制鐵基中硅的圣德林效應(yīng)，還能增強(qiáng)鍍層的耐蝕性能。近年來(lái)，人們又發(fā)現(xiàn)了鎂元素對(duì)提高鋅基鍍層耐蝕性能的良好作用，因此，鋅鋁鎂鍍層鋼板快速發(fā)展，目前已有多種成分的鋅鋁鎂鍍層鋼板實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化生產(chǎn)。鋅鋁鎂鍍層產(chǎn)品在汽車工業(yè)中的應(yīng)用已表現(xiàn)出優(yōu)異的耐腐蝕性能、成形性、耐刮擦性能和涂裝性能，被認(rèn)為是下一代汽車用防護(hù)鍍層材料。

　　為了全面了解世界鋅鋁鎂鍍層鋼板技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)、專利布局特點(diǎn)，充分認(rèn)識(shí)中國(guó)在鋅鋁鎂鍍層鋼板技術(shù)領(lǐng)域的處境和地位，本文對(duì)鋅鋁鎂鍍層鋼板全球?qū)＠M(jìn)行了檢索和分析，對(duì)20 年來(lái)全球鋅鋁鎂鍍層鋼板領(lǐng)域重要專利及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了梳理，對(duì)國(guó)外知名鋼鐵企業(yè)鋅鋁鎂鍍層鋼板最新專利技術(shù)趨勢(shì)進(jìn)行了剖析。

　　目前，國(guó)內(nèi)鋅鋁鎂鍍層鋼板研究還停留在試驗(yàn)研發(fā)階段，還未實(shí)現(xiàn)鋅鋁鎂鍍層商業(yè)化生產(chǎn)。因此，本文對(duì)鋅鋁鎂鍍層鋼板在中國(guó)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

　　本文以Questel Orbit 專利檢索與分析平臺(tái)作為主要數(shù)據(jù)采集源，采集范圍包括WIPO/PCT 申請(qǐng)專利、美國(guó)專利（US）、歐洲專利（EP）、德國(guó)專利（DE）、英國(guó)專利（GB）、法國(guó)專利（FR）、中國(guó)專利（CN）、日本專利（JP）、韓國(guó)專利（KR）、俄羅斯專利（RU）等，涵蓋90 多個(gè)國(guó)家及組織，時(shí)間為1994 年1 月1 日—2013 年12 月31 日內(nèi)申請(qǐng)公開(kāi)的專利數(shù)據(jù)。將檢索結(jié)果進(jìn)行匯總、歸并、篩選，得到鋅鋁鎂鍍層鋼板專利分析所用的最終數(shù)據(jù)。

　　1 鋅鋁鎂鍍層鋼板領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)整體分析

　　1. 1 鋅鋁鎂鍍層鋼板領(lǐng)域?qū)＠l(fā)展進(jìn)程分析

　　1994 年1 月1 日—2013 年12 月31 日公開(kāi)的鋅鋁鎂鍍層鋼板在全球首次申請(qǐng)專利數(shù)量為475 件。全球鋅鋁鎂鍍層鋼板領(lǐng)域這20 年專利申請(qǐng)公開(kāi)量的變化，在一定程度上反映了20 年該領(lǐng)域全球的發(fā)展進(jìn)程。由于發(fā)明專利申請(qǐng)從申請(qǐng)日到發(fā)明公布有18 個(gè)月的期限，因此，2013 年鋅鋁鎂鍍層鋼板專利申請(qǐng)量?jī)H供參考。

　　全球鋅鋁鎂鍍層鋼板領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)可以分為4 個(gè)階段：第1 階段為快速增長(zhǎng)期（1997 年—2000 年），該階段每年專利申請(qǐng)公開(kāi)數(shù)量都比前一年增加10 件以上；第2 階段為平穩(wěn)期（2001 年—2005 年），該階段平均每年專利公開(kāi)量保持在40 件左右；第3 階段為下降期（2006 年—2009年），這一階段的專利申請(qǐng)公開(kāi)量呈現(xiàn)下滑態(tài)勢(shì)，平均每年申請(qǐng)公開(kāi)量在18 件左右；第4 階段為技術(shù)活躍期（2010 年—2013 年），除2011 年外，近幾年的專利申請(qǐng)公開(kāi)量分別均大于30件。

　　該領(lǐng)域的發(fā)展態(tài)勢(shì)說(shuō)明，各國(guó)或地區(qū)鋅鋁鎂鍍層鋼板研發(fā)方面的投入均較大，技術(shù)突破與創(chuàng)新層出不窮。該領(lǐng)域也遠(yuǎn)未達(dá)到成熟期，技術(shù)與市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)尤為激烈。

　　1. 2 鋅鋁鎂鍍層鋼板專利技術(shù)分布分析

　　專利技術(shù)原創(chuàng)國(guó)是以優(yōu)先權(quán)中的國(guó)別提取。專利技術(shù)原創(chuàng)國(guó)申請(qǐng)專利的多少反映了該國(guó)家和地區(qū)的技術(shù)創(chuàng)新能力和活躍程度，一定程度上代表了技術(shù)輸出國(guó)。通過(guò)首次申請(qǐng)國(guó)分析，可以為區(qū)域間的技術(shù)合作以及競(jìng)爭(zhēng)提供有用的信息。鋅鋁鎂鍍層鋼板領(lǐng)域?qū)＠鶎賴?guó)（或地區(qū)、組織）分布信息見(jiàn)表1。

     日本在該領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)最為明顯，擁有相關(guān)專利397 件，約占申請(qǐng)公開(kāi)總量的84%，是位于其后中國(guó)的14 倍，是該領(lǐng)域技術(shù)實(shí)力最強(qiáng)的國(guó)家，是技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)出的主要地區(qū)（表中顯示在泰國(guó)還有9 件發(fā)明專利，其實(shí)是因?yàn)槿毡綣FE 和新日鐵住金在該國(guó)均有鍍鋅產(chǎn)線）。日本在該領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)先，擁有很多實(shí)力強(qiáng)大的企業(yè)，如新日鐵住金公司、日新制鋼公司、JFE鋼鐵公司等。第2 位是中國(guó)，專利申請(qǐng)公開(kāi)數(shù)量為28 件，這說(shuō)明中國(guó)在鋅鋁鎂鍍層鋼板領(lǐng)域也在積極研發(fā)，技術(shù)成果明顯，但是與日本鋅鋁鎂鍍層鋼板早已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化相比，中國(guó)在該技術(shù)的廣泛性和創(chuàng)新性還有差距，應(yīng)該有針對(duì)地加強(qiáng)研發(fā)投入力度，加大自主創(chuàng)新步伐。第3 位是韓國(guó)，專利申請(qǐng)公開(kāi)數(shù)量為16 件，韓國(guó)是三面臨海的國(guó)家，地處海水腐蝕環(huán)繞的環(huán)境，并且還擁有浦項(xiàng)制鐵這樣的鋼鐵業(yè)巨頭，在鋅鋁鎂鍍層鋼板領(lǐng)域具有很強(qiáng)的研發(fā)基礎(chǔ)，這是他們位居第三的原因。首次申請(qǐng)日本、中國(guó)、韓國(guó)的專利申請(qǐng)公開(kāi)量占到鋅鋁鎂鍍層鋼板領(lǐng)域申請(qǐng)公開(kāi)總數(shù)的92.8%，說(shuō)明這3個(gè)國(guó)家是該領(lǐng)域的主要技術(shù)力量。

　　專利申請(qǐng)時(shí)，較為重要的地區(qū)會(huì)受到申請(qǐng)人的較高關(guān)注，專利申請(qǐng)量也會(huì)較大。企業(yè)在決策將一項(xiàng)技術(shù)在哪些國(guó)家申請(qǐng)同族專利時(shí)，往往更多地考慮市場(chǎng)因素。如果企業(yè)將一項(xiàng)技術(shù)在某個(gè)國(guó)家申請(qǐng)了專利，那么企業(yè)已經(jīng)將該國(guó)視為目標(biāo)市場(chǎng)國(guó)，希望取得在該國(guó)的技術(shù)壟斷。

　　鋅鋁鎂鍍層鋼板領(lǐng)域前10 個(gè)專利公開(kāi)國(guó)（或地區(qū)、組織）分布信息。按數(shù)量多少排列順序?yàn)椋喝毡尽⒅袊?guó)大陸地區(qū)、韓國(guó)、世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織、美國(guó)、歐洲專利局、加拿大、澳大利亞、印度和中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)。其中，日本是公開(kāi)量最多的國(guó)家，在日本申請(qǐng)公開(kāi)的專利數(shù)量達(dá)到412件，約占總申請(qǐng)公開(kāi)量的87%，這反映出在日本鋅鋁鎂鍍層鋼板的研發(fā)非常盛行。中國(guó)專利公開(kāi)量居全球第2位，擁有相關(guān)專利84 件，這說(shuō)明中國(guó)鋼鐵行業(yè)的技術(shù)力量對(duì)鋅鋁鎂鍍層鋼板領(lǐng)域非常重視，該領(lǐng)域在中國(guó)有很大的發(fā)展?jié)摿Γ瑫r(shí)也說(shuō)明其他各國(guó)對(duì)中國(guó)鋅鋁鎂鍍層鋼板技術(shù)和市場(chǎng)的重視，積極進(jìn)行專利的部署，搶占市場(chǎng)，也充分反映了該領(lǐng)域在中國(guó)競(jìng)爭(zhēng)較為激烈。

　　1. 3 全球鋅鋁鎂鍍層鋼板制造公司在中國(guó)競(jìng)爭(zhēng)格局

    20 年間全球鋅鋁鎂鍍層鋼板專利在中國(guó)專利權(quán)人排名中，居前9 位的企業(yè)中，3 家為日本企業(yè)，3 家為中國(guó)企業(yè)，其余分別是歐洲的安賽樂(lè)米塔爾公司、韓國(guó)的浦項(xiàng)制鐵、澳大利亞的博斯格公司。

　　國(guó)外鋼鐵企業(yè)在中國(guó)申請(qǐng)公開(kāi)鋅鋁鎂鍍層鋼板專利數(shù)量最多的前3 個(gè)日本企業(yè)分別是新日鐵住金公司、日新制鋼和JFE 公司，申請(qǐng)公開(kāi)專利數(shù)量分別為20、10 和7 件，3 家公司申請(qǐng)公開(kāi)專利數(shù)量占總數(shù)的44%，第4 位是歐洲的安賽樂(lè)米塔爾公司，申請(qǐng)公開(kāi)專利數(shù)量為6 件，4 家公司在中國(guó)申請(qǐng)公開(kāi)專利數(shù)量為43件，為總數(shù)的51.2%。

　　中國(guó)的大型鋼鐵企業(yè)是全球鋼鐵企業(yè)在亞洲最主要的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手之一，隨著中國(guó)家電行業(yè)、建筑行業(yè)和汽車工業(yè)快速發(fā)展及對(duì)防腐材料要求的提高，國(guó)外企業(yè)對(duì)中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)更加重視。為了長(zhǎng)期取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，日本鋼鐵企業(yè)和安賽樂(lè)米塔爾公司均加強(qiáng)了在中國(guó)申請(qǐng)鋅鋁鎂鍍層鋼板專利的數(shù)量，以便在技術(shù)開(kāi)發(fā)、占領(lǐng)市場(chǎng)和鋼鐵貿(mào)易中處于主導(dǎo)地位。

　　中國(guó)的專利申請(qǐng)人進(jìn)入前8 位的分別為鞍鋼、常州大學(xué)和寶鋼，申請(qǐng)公開(kāi)數(shù)量分別為7、5 和3件。可見(jiàn)，中國(guó)主要鋼鐵企業(yè)在鋅鋁鎂鍍層鋼板的研發(fā)方面與世界先進(jìn)水平還有很大差距。

　　2 鋅鋁鎂鍍層鋼板專利技術(shù)領(lǐng)域分析

　　2. 1 鋅鋁鎂鍍層鋼板專利重點(diǎn)研究領(lǐng)域

　　IPC（international patent classification）為國(guó)際專利分類號(hào)，是目前唯一國(guó)際通用的專利文獻(xiàn)分類工具，不同的IPC 分類號(hào)對(duì)應(yīng)不同的技術(shù)類別。在專利分析中，利用分析樣本數(shù)據(jù)中的分類號(hào)或主題詞對(duì)應(yīng)的技術(shù)內(nèi)容的專利數(shù)量的多少或占總量的比例進(jìn)行研究，找到發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)最為活躍的技術(shù)領(lǐng)域以及技術(shù)領(lǐng)域中的重點(diǎn)技術(shù)，并且可以探討技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)、某一技術(shù)領(lǐng)域可能出現(xiàn)的新技術(shù)等。本文通過(guò)IPC 分類號(hào)對(duì)鋅鋁鎂鍍層鋼板領(lǐng)域的專利技術(shù)特征進(jìn)行分析，國(guó)內(nèi)外主要鋼鐵企業(yè)鋅鋁鎂鍍層鋼板專利主題的數(shù)量分布見(jiàn)表2。

      國(guó)內(nèi)外鋼鐵企業(yè)均比較關(guān)注的研發(fā)領(lǐng)域?yàn)椋?br/>

　　（1）提高鋅鋁鎂鍍層耐腐蝕的方法。通過(guò)調(diào)整鋅鋁鎂鍍層成分、鍍層內(nèi)組織構(gòu)成及熱浸鍍工藝控制鍍膜量，提高鍍層鋼板的耐蝕性（162件）。

　　（2）涂裝鋅鋁鎂鍍層鋼板，具有優(yōu)異的耐蝕性、良好的成形性和焊接性（27件）。

　　（3）鍍層表面基底處理，提高鍍層鋼板加工斷面耐蝕性（24件）。

　　（4）后處理，焊接構(gòu)件和磷化處理等。

　　2. 2 鋅鋁鎂鍍層鋼板領(lǐng)域重要專利篩選

　　根據(jù)被引用頻次、同族數(shù)量、涉及訴訟、重要申請(qǐng)人等多方面因素考慮，指定重要專利選取規(guī)則，篩選出重要專利。全球鋅鋁鎂鍍層鋼板部分高頻次被引用專利見(jiàn)表3。由表3 可見(jiàn)，這些重要專利的專利權(quán)人為日本新日鐵住金和日新制鋼所壟斷，這些專利還處于有效狀態(tài)，中國(guó)相關(guān)科研人員有必要仔細(xì)研究這些專利的保護(hù)范圍，以免引起相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)端。

　　2. 3 近年來(lái)鋅鋁鎂鍍層鋼板典型技術(shù)專利

　　鑒于目前國(guó)內(nèi)鋅鋁鎂鍍層鋼板還未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)，因此本文重點(diǎn)分析了2012 年和2013 年國(guó)外大型鋼鐵企業(yè)公開(kāi)專利中較為前沿的技術(shù)研發(fā)特點(diǎn)及趨勢(shì)。

     2012 年和2013 年鋅鋁鎂鍍層鋼板領(lǐng)域共申請(qǐng)公開(kāi)專利66 件，其中日新制鋼、新日鐵住金、浦項(xiàng)和安賽樂(lè)米塔爾、奧鋼聯(lián)5 家公司共申請(qǐng)公開(kāi)專利45件，見(jiàn)表4。

　　2. 3. 1 抑制鍍層中MgO的生成，提高鍍層鋼板的附著性和表面外觀質(zhì)量

　　奧鋼聯(lián)2013 年申請(qǐng)的專利EP2824213，發(fā)明了一種增加鋼板與鋅鋁鎂鍍層附著性的方法。該發(fā)明思路是，鋼板熱浸鋅鋁鎂鍍層后，連續(xù)經(jīng)過(guò)平整機(jī)軋制，再進(jìn)行表面處理，即鍍層鋼板通過(guò)與氟化水反應(yīng)，使其與鍍層表面的Al₂O₃和MgO反應(yīng)，達(dá)到減少鍍層中MgO的目的，而無(wú)需酸洗處理，從而提高鋅鋁鎂鍍層與鋼板的附著性。

　　浦項(xiàng)制鐵公司2012 年申請(qǐng)的專利WO2014017805，為抑制熱鍍?cè)≈墟V的氧化反應(yīng)，向熱鍍?cè)≈屑尤肷倭康逆墸℅a）或銦（In），且鋅鋁鎂鍍層中鋁和鎂組成滿足質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和不超過(guò)7%，從而獲得具有優(yōu)異耐腐蝕性和和優(yōu)異外表面的鋅鋁鎂鍍覆鋼板。

　　新日鐵住金2012 年申請(qǐng)的專利CA2838318，將鋅鋁鎂鍍層鋼板浸泡在含有鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.001 0%～0.004 0%且溫度為50～90 ℃的熱水中浸漬1～100 s，使鈣或鈣化合物為主要成分的鈣相存在于鍍層與母材鋼板之間，因而使Al/MgZn₂/Zn三元共晶相微細(xì)化，鍍層的光潔度整體得到增加，外觀均勻性得以提高。

　　浦項(xiàng)制鐵公司2013 年申請(qǐng)的專利KR20150075650，通過(guò)對(duì)鋅鋁鎂鍍層（鈹質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.001%～0.01%）磷化處理，改善鋅鋁鎂鍍層附著性，鍍層鋼板有極好耐蝕性。

　　2. 3. 2 表面處理，提高鍍層鋼板變形加工部位的耐蝕性、耐白銹性

　　新日鐵住金2012 年申請(qǐng)授權(quán)專利WO2013027827，針對(duì)含有鎂的高鋁-鋅合金鍍覆鋼板在表層容易產(chǎn)生折皺導(dǎo)致外觀表面惡化的問(wèn)題，提出在鋼板上先熱浸鋅鋁鎂硅鍍層，該鍍層中含有體積分?jǐn)?shù)為0.2%～15%的Si-Mg相，增加該相體積比可抑制鋅鋁鎂硅鍍層折皺的發(fā)生，隨后在熱浸鍍膜上涂覆含有有機(jī)樹(shù)脂的涂膜，膜厚為0.1～10 μm，且含有平均粒徑為5～20 nm 的球狀二氧化硅粒子。經(jīng)過(guò)上述表面處理后，鍍層鋼板加工部位的耐白銹性、耐劃傷性、外觀均良好。

　　新日鐵住金2013年申請(qǐng)授權(quán)專利JP5655981，提出了一種可用于汽車外板耐黑變性和耐蝕性均優(yōu)良的鋅鋁鎂鍍層鋼板的制造方法。主要是在鋅鋁鎂硅鍍層上再形成一種含平均直徑為5～30 μm鋁粒子的膜，該膜占整個(gè)鍍層面積的75%～100%。

　　浦項(xiàng)制鐵公司2013 年申請(qǐng)的專利KR20150074976，提出了鋅鋁鎂鍍層鋼板變形加工部位得到良好耐蝕性的方法。通過(guò)控制鋅鋁鎂鍍層截面組織的Zn-Al-Mg2Zn 和Zn-Mg2Zn 面積比率為0.7～1.3得到良好的耐蝕性。

　　2. 3. 3 涂裝基底預(yù)處理，改善鍍層鋼板與黏合劑的相容性，避免黏合斷裂

　　在汽車工業(yè)中，常使用黏合劑來(lái)組裝金屬板以生產(chǎn)車輛的某些零件。這些黏合劑可以是結(jié)構(gòu)黏合劑、增強(qiáng)結(jié)構(gòu)黏合劑或半結(jié)構(gòu)黏合劑，以及不同化學(xué)性質(zhì)的密封膠黏劑，如環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯或橡膠。黏合斷裂是汽車工業(yè)中的大忌。

　　歐洲安賽樂(lè)米塔爾公司2013 年申請(qǐng)的專利CA2871669，提出用于生產(chǎn)鋅鋁鎂鍍層鋼板且該鋼板鍍層與黏合劑具有良好相容性，避免黏合斷裂的方法。鋼板鍍層后，平整機(jī)軋制后冷卻，使用黏合劑之前，用pH 值為1～4 的酸性溶液處理鍍層鋼板表面0.5～15 s，再用堿性溶液脫脂，從而避免黏合斷裂。

　　2. 3. 4 提高高強(qiáng)鍍層鋼板焊接結(jié)構(gòu)件的耐腐蝕性

　　近年來(lái)，為了汽車輕量化，拉伸強(qiáng)度為590 MPa以上的高強(qiáng)鋼板已用于鍍敷原板。組裝汽車構(gòu)件時(shí)，大多應(yīng)用氣體保護(hù)電弧焊接。在使用熔融鋅鋁鎂系鍍敷高強(qiáng)鋼板中，由于焊接熱影響部位的拉伸應(yīng)力增大，與純鍍鋅（GI）鋼板相比，鋅鋁鎂鍍層鋼板易產(chǎn)生熔融金屬脆化裂紋，該脆化裂紋會(huì)成為腐蝕的基點(diǎn)，降低了耐腐蝕性。脆化裂紋產(chǎn)生原因被認(rèn)為是因含有鎂而降低了鍍層的液相線溫度。

　　日新制鋼2012年申請(qǐng)授權(quán)專利JP2013198935，該發(fā)明提供一種不增加鍍敷原板鋼種的制約，在使用了鋅鋁鎂系鍍層鋼板結(jié)構(gòu)件的電弧焊接結(jié)構(gòu)件中具有優(yōu)異的耐熔融金屬脆化裂紋性的方法。其中，在通過(guò)氣體保護(hù)電弧焊接方法使鋼材彼此焊接制造焊接結(jié)構(gòu)構(gòu)件時(shí)，作為保護(hù)氣體，使用以氬氣、氦氣或氬氣＋氦氣混合氣體為基礎(chǔ)，混合一定體積分?jǐn)?shù)的CO₂。根據(jù)焊接輸入熱量，明確了保護(hù)氣體中CO2體積分?jǐn)?shù)的容許上限。該方法可以有效防止焊接脆化裂紋，從而提高鋅鋁鎂鍍層高強(qiáng)鋼板焊接結(jié)構(gòu)件的耐腐蝕性。

　　3 跟蹤國(guó)外知名鋼鐵企業(yè)鋅鋁鎂鍍層鋼板專利技術(shù)趨勢(shì)

　　3. 1 日新制鋼公司

　　日新制鋼公司1997 年開(kāi)始申請(qǐng)鋅鋁鎂鍍層鋼板專利，20 年間申請(qǐng)數(shù)量為181 件。期間開(kāi)發(fā)出了商標(biāo)為ZAM？ 的鋅鋁鎂鍍層鋼板成分為Zn-6%Al-3%Mg，耐蝕性為純鋅的10～18 倍。2003 年申請(qǐng)發(fā)明專利數(shù)高達(dá)27 件。近幾年來(lái)，專利研發(fā)重點(diǎn)以鋅鋁鎂鍍層高強(qiáng)鋼板焊接構(gòu)件及黑色鍍層鋼板為對(duì)象，研究其制造方法。

　　3. 2 新日鐵住金公司

　　新日鐵住金20 年間申請(qǐng)公開(kāi)鋅鋁鎂鍍層專利數(shù)量為173 件，2000 年—2002 年達(dá)到巔峰，共申請(qǐng)?jiān)擃I(lǐng)域?qū)＠?0 件，占總量的40.5%。2000 年新日鐵住金公司開(kāi)發(fā)出高耐蝕性新型熱鍍合金鋼板SuperDyma？[18]、Superzinc？和Dymazinc？ 等幾種新型鋅鋁鎂鍍層產(chǎn)品，它們的耐蝕性為傳統(tǒng)純鋅鍍層和鋅鋁合金鍍層的數(shù)倍乃至數(shù)十倍。

　　尤其是新日鐵住金開(kāi)發(fā)出的熱鍍鋅鋁鎂硅合金鋼板SuperDyma？，其表面鍍層成分為Zn-11%Al-3%Mg-0.2%Si，耐蝕性為純鋅鍍層的15 倍。其典型鍍層結(jié)構(gòu)分為：無(wú)鉻酸鹽處理特殊涂層、鋅鋁鎂硅合金層、基體等。其主要特點(diǎn)為：（1）與熱鍍鋅鋼板相比，具有較高的耐蝕性，且具有端面防蝕性；（2）具備耐堿性，可與砂漿、混凝土接觸；（3）可替代對(duì)氯耐蝕性較弱的不銹鋼、對(duì)堿耐蝕性較弱的鋁。

　　2011 年以后，新日鐵住金申請(qǐng)專利技術(shù)主題已經(jīng)轉(zhuǎn)向汽車板用熱壓成形鋼的研究，包括3 個(gè)方面：

　　（1）研究熱成形時(shí)的加熱方法；（2）以沖壓成形部件為研究對(duì)象，研究熱成形后部件的優(yōu)良性能；（3）研究可獲得優(yōu)良性能成形部件的鋼板化學(xué)成分和制造方法。

　　3. 3 JFE公司

　　JFE公司20 年間申請(qǐng)公開(kāi)鋅鋁鎂鍍層專利數(shù)量為50 件，2004 年申請(qǐng)專利達(dá)到14 件。近幾年在鋅鋁鎂鍍層鋼板領(lǐng)域申請(qǐng)專利很少。跟蹤該公司2012 年后專利研發(fā)技術(shù)特點(diǎn)，注意到其已經(jīng)轉(zhuǎn)向研究汽車板用超高強(qiáng)鋼制造技術(shù)、熱成形用鋼、溫成形用鋼及溫成形方法等技術(shù)領(lǐng)域。

　　JFE 申請(qǐng)的溫成形用鋼專利主要是以各種鍍層鋼板為研究對(duì)象，研究化學(xué)成分、組織及成形工藝間的關(guān)系，獲得具有優(yōu)良性能的成形部件。

　　JFE 申請(qǐng)的熱成形用鋼專利主要也是以鍍層鋼板為研究對(duì)象，研究方向?yàn)橐种瞥尚渭訜徇^(guò)程中氧化鐵皮和氧化鋅的生成，使鋼板獲得優(yōu)良的耐蝕性和鍍層致密性。

　　3. 4 浦項(xiàng)制鐵公司

　　浦項(xiàng)申請(qǐng)公開(kāi)鋅鋁鎂鍍層專利主要集中在2013 年，申請(qǐng)數(shù)量為8 件。申請(qǐng)公開(kāi)的專利以鋅鋁鎂鍍層板為對(duì)象，研究使鋼板獲得優(yōu)異耐蝕性和優(yōu)良外觀的方法。

　　該公司2012 年后專利研發(fā)技術(shù)特點(diǎn)，以鍍鋅鋼板為研究對(duì)象，研究熱沖壓用鍍鋅鋼板的生產(chǎn)方法。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　通過(guò)對(duì)全球鋅鋁鎂鍍層鋼板專利的分析，可以得到如下的結(jié)論：鋅鋁鎂鍍層鋼板領(lǐng)域處于技術(shù)活躍期，技術(shù)與市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)尤為激烈；中日韓三國(guó)是鋅鋁鎂鍍層鋼板的主要競(jìng)爭(zhēng)地區(qū)，集中了全球該領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量的92.8%；目前鋅鋁鎂鍍層鋼板技術(shù)發(fā)展方向更加細(xì)致，前沿技術(shù)包括鍍層耐腐蝕性、表面處理、不同鋼種的熱浸鍍工藝以及鍍層的其他使用性能等方面。

返回列表