经气刀吹落的焊接钢管热镀锌液,在工作台面上凝固堆积后返回锌锅,容易使热镀锌锅内锌液的温度、含气、夹渣等熔体质量的稳定调控造成困难,从而影响焊接钢管的热镀锌质量与效率。基于此,提出并设计了一种镀锌余液绿色在线回收装置,分析了装置回流面的形状、角度、材质等参数与镀锌余液回流温度场、速度场之间的相互关系,研究了回流曲面涂层的成分、粗糙度、涂覆工艺等参数与镀锌余液流动性的相互关系,重点研究流动的镀锌余液对涂层组织与性能的作用机制。获得了如下主要结论:ANSYS软件模拟回流面形状与角度、镀锌余液回流温度场与速度场等回流参数,确定了优化后的回流面几何参数为:30°夹角、倒锥形、弧线形曲面侧壁。另外,通过研究石墨、Zn O、WC-12Co等不同涂层成分对镀锌余液回流效果的影响规律,优化并确定了WC-12Co为回流面涂层成分。静态镀锌液浸蚀作用下,随着浸蚀时间的增大,Zn元素逐渐的向涂层内部进行扩散,且达到一定Zn浓度时,会首先与涂层的Co元素反应形成Zn-Co金属间化合物;WC-12Co涂层分解并以碎块状脱离回流面基体,使回流面涂层剥落并失效;镀锌液对涂层的浸蚀作用机制为:间隙渗入结合扩散反应的双重混合式浸蚀机制。模拟实际工况条件下的动态镀锌液浸蚀作用涂层的研究发现,流动镀锌液作用下WC-12Co涂层的稳定性相比静置浸蚀时要差。温度越高、时间越长,流动速度越快,流动镀锌液对涂层的浸蚀效果越明显;480℃时,涂层中Co的含量下降显著,表明Co原子与Zn原子反应生成的金属间化合物脱离了涂层,涂层失效速率加快;当流动浸蚀时间为6h时,涂层已发生大面积腐蚀坑,露出基体表面。对比静置浸蚀与流动浸蚀,静置浸蚀1h的涂层试样重量损失10.8%,而流动浸蚀1h的涂层试样重量损失39.2%,相比静置浸蚀,重量损失提高了262.9%,可见流动浸蚀对涂层稳定性的伤害是最大的。图47幅;表6个;参55篇。