热浸镀锌是广泛应用于工业生产，但在潮湿情况下易产生白锈，影响其耐腐蚀性能。传统铬酸盐钝化是锌及锌镀层的保护最有效的方法，但六价铬对人体具有强烈的致癌作用且污染环境，因此研究新的热浸镀锌层无铬保护技术已成为研究趋势。本文选用氟钛酸作为主要成膜剂，研究了热浸镀锌层表面氟钛酸转化膜的成膜工艺，通过添加聚丙烯酸改进了基础型氟钛酸转化膜钝化液，得到了耐蚀性能更优的改进型氟钛酸转化膜。采用SEM、EDS、XPS、XRD、IR等分析测试手段及中性盐雾腐蚀、极化、电化学阻抗、等试验方法研究了基础型氟钛酸转化膜、改进型氟钛酸转化膜的成膜工艺、表面形貌、膜层的生长过程、膜层的成分结构和膜层的耐蚀性能。基础型氟钛酸转化膜的最佳制备工艺条件为： H2TiF6(60wt%)5mL/L，Mn(H2PO4)2·2H2O15g/L，pH2.5(用磷酸调节)，处理时间1min。聚丙烯酸的最佳加入量为10mL/L，制备了改进型氟钛酸转化膜。氟钛酸盐转化膜随着处理时间的延长而增厚，膜层成膜过程迅速，在常温下实现快速成膜；与基础型氟钛酸转化膜对比，改进型氟钛酸转化膜膜层外观更光亮，膜层宏观上更厚，孔洞更少；膜层处理时间超过1min时，膜层出现孔洞，影响微观形貌以及耐蚀性能。NSS试验发现，基础型氟钛酸转化膜层的耐盐雾腐蚀性能比锌层有较大的提高，经3个周期中性盐雾腐蚀后，试样仅出现12%的白锈。改进型氟钛酸转化膜层经3个周期中性盐雾腐蚀后，试样仅出现10%的白锈，进一步提高了热浸镀锌层的耐盐雾腐蚀性能，电化学分析结果表明，热浸镀锌层经氟钛酸钝化处理后，腐蚀电流密度明显减小，极化电阻和电化学阻抗显著增大，相比未经处理的HDG试样，基础型氟钛酸转化膜的腐蚀电流密度下降一个多数量级，而极化电阻和电化学阻抗增大了两个多数量级；改进型转化膜在基础型转化膜的前提下使膜层的阳极抑制作用提高，极化参数进一步优化；电化学阻抗谱显示，总阻抗由20kΩ·cm2达到60kΩ·cm2。EDS、XPS和XRD分析结果表明，基础型氟钛酸转化膜由Zn、O、P、F、Mn、Ti元素组成。膜层主要含有ZnO、Zn3(PO4)2、ZnF2、TiO2、Mn的氧化物等物质；经过改进后的膜层经IR分析，主要由Zn3(PO4)2、Zn的氧化物、Ti的氧化物、 Mn的氧化物组成，还含有聚丙烯酸盐类物质，成膜过程中聚丙烯酸参与了反应。热浸镀锌层氟钛酸转化膜的理化性能通过膜层附着力、润湿性、钝化液的使用寿命、膜层的涂装性能研究。摩擦法和划格法实验结果显示基础型和改进型氟钛酸盐转化膜的附着力良好，且改进型优于基础型。从放置不同时间的钝化液钝化效果可看出膜钝化液的使用寿命较好，钝化液中的F-对其溶液稳定性有促进作用，但放置一段时间均有沉淀；改进型氟钛酸转化膜的钝化液的使用寿命较基础型长，这与添加有机高分子酸有关。润湿角分析显示，热浸镀锌层基础型和改进型氟钛酸盐转化膜膜层的润湿角均小于90°，都为亲水性；清漆划格实验得出膜层的涂装性能优异，适用于工业后续涂装，膜层的涂装性能优异与膜层为亲水性相关。膜层具有一定的工业应用的可行性。