Горячее цинкование металла

Горячее цинкование металла: оборудование и технология

Горячее цинкование металлаОдно из наиболее надежных покрытий для металлических изделий получают методом горячего цинкования. Срок службы такого покрытия составляет около 50 лет. Горячее цинкование металла осуществляется путем погружения изделия в расплав цинка. В результате этого на поверхности металла образуется защитное покрытие, называемое карбонатом цинка, устойчивое к физическим воздействиям, не допускающее возникновения коррозии.

Горячему цинкованию можно подвергать любые виды сталей, но качество полученных поверхностей будет различным. Это зависит от химического состава конкретного металла. Различие будет касаться цвета, блеска поверхности, толщины покрытия, адгезионной способности изделия.

Преимущества и недостатки горячего цинкования

Почему так ценится горячее цинкование? Давайте убедимся в этом сами, взглянув на некоторые факты:

  • Цинковое покрытие увеличивает срок эксплуатации изделий в среднем на 30 лет.
  • После обработки методом горячего цинкования изделия не требуют ухода и текущего ремонта.
  • Цинковое покрытие имеет возможность самовосстановления в случае механического повреждения.
  • Сохраняется высокая теплопроводность изделий, так как цинк отлично проводит тепло.
  • Возможность покрытия внутренностей изделия сможет обеспечить только горячее цинкование. ГОСТ предъявляет свои требования к оцинковке изделий.
  • Благодаря высокому качеству подготовки и самого процесса оцинковки можно гарантировать высокое качество полученных изделий.

Нельзя умолчать и о некоторых минусах горячего цинкования:

  • Оборудование для горячего цинкования дает возможность обрабатывать далеко не все детали. Все зависит от габаритов изделий, ведь они просто могут не поместиться в ванну.
  • Большой расход цинкового расплава.
  • Некоторые изделия могут иметь неравномерный слой цинкового покрытия.

Технология горячего цинкования

Линии горячего цинкования состоят из нескольких последовательных операций, выполнение которых обязательно. Большую часть занимает предварительная подготовка изделия. Перечислим все этапы и дадим комментарии к ним:

  1. Обезжиривание поверхности изделия для удаления жировых и масляных пятен. Операция проводится при температуре 80-80 градусов.
  2. Промывка изделия.
  3. Травление. Деталь опускают в ванну с соляной кислотой для удаления с ее поверхности различных оксидов (ржавчины, потемнения, окалины), которые образуются в процессе хранения изделия.
  4. Промывка в нескольких ваннах с целью удаления остатков кислоты.
  5. Флюсование. Это образование защитной пленки флюса, которая препятствует дальнейшему окислению металла, а также улучшает адгезию поверхности с цинковым расплавом. Деталь обрабатывается раствором флюса при температуре около 60 градусов.
  6. Сушка изделия при температуре 100 градусов. Удаляется влага с поверхности изделия, которая способна вызвать разбрызгивание цинка при погружении в него детали.
  7. Цинкование. Деталь погружается в расплав цинка с температурой 440-460 градусов. В ванне с цинком изделие находится 3-10 минут.

К сведению: толщина будущего покрытия зависит не только от марки стали, но и от времени извлечения детали из ванны. Скорость кристаллизации цинка для различных деталей регулируется индивидуально.

  • Охлаждение готового изделия.
  • Горячее цинкование металлаМетод горячего цинкования, несмотря на свою громоздкость и длительность, позволяет получить покрытие высочайшего качества.

    Области применения изделий, подвергнутых горячему цинкованию

    • Промышленное и частное строительство. Любые металлические конструкции и изделия подвергаются подобной обработке с целью продления своего ресурса и защиты от всевозможных воздействий. Чего стоят только водопроводные трубы, металлические сетки для ограждений, оконные отливы, профнастил и масса других изделий.
    • Защита металлических емкостей, труб, баков, посуда и прочей хозяйственной утвари.
    • Компоненты изделий, эксплуатирующихся под открытым небом, также нуждаются в подобной защите. Это вышки, опоры мостов и ЛЭП, радиомачты, ретрансляторы и т. д.
    • Дорожное строительство. Дренажные трубы, ограждения, мостовые конструкции, перила и прочие элементы, подверженные влиянию влаги.

    Метод горячего цинкования является весьма надежным и современным способом защиты металлических конструкций от воздействия неблагоприятных внешних условий. Результаты, полученные при помощи данного метода, существенно расширяют возможности по внедрению металлоконструкций в нашу жизнь.

    Горячее цинкование. Процесс оцинковки металлических изделий

    September 8, 2016

    В строительной сфере и промышленности наблюдается тенденция перехода от металлических материалов к высокопрочным пластикам и современным композитам. Связано это с тем, что синтетические заменители приближаются по характеристикам к стальным сплавам, но при этом они избавлены от недостатков металла, одним из которых является коррозия. В то же время полный отказ от традиционного материала возможен далеко не во всех отраслях, поэтому сохраняют актуальность и средства, позволяющие устранить процессы ржавчины. Одной из самых популярных методик этого типа является горячее цинкование, которое формирует на поверхности изделия долговечный и надежный защитный слой.

    Принцип защиты оцинковкой

    После прохождения ряда подготовительных процедур изделия или конструкция подвергаются нанесению расплавленным цинком. Обычно это делается путем окунания заготовки в жидкую массу таким образом, чтобы заполнялись все поры металлической структуры. Есть и некоторые нюансы, которые надо учитывать, перед тем как выполнять горячее цинкование. Технология предполагает, что высокая анодность цинка по отношению к основному металлу будет способствовать самостоятельному проникновению цинка в структуру материала уже в процессе эксплуатации изделия. Скорость заполнения непокрытых участков составляет в среднем 2 мм за год.

    Горячее цинкование металла

    Однако места с резьбой и гайками могут в дальнейшем стать источниками развития коррозии. Предотвратить такие процессы можно при помощи изначального использования метизов с защитой от ржавчины. Это особенно важно учитывать, если выполняется горячее цинкование металлоконструкций, болты в которых несут высокую силовую нагрузку.

    Подготовка к операции

    На этапе подготовки главной задачей является очистка поверхностей изделия и обеспечение потенциальной однородности в реакциях цинка и железа при погружении в емкость с активной массой. Достигается это посредством нескольких технологических этапов, среди которых обезжиривание и промывка. В дальнейшем последуют операции травления и флюсования. Обезжиривание сводится к удалению частиц грязи и масла – от этого будет зависеть эффективность проникновения цинка в структуру металла.

    Горячее цинкование металла

    Как правило, данную операцию осуществляют посредством обезжиривающих реагентов, чтобы в дальнейшем получить качественное горячее цинкование. Технология выполнения промывки реализуется после обезжиривания. На этой стадии важно убрать все излишки, которые использовались при избавлении поверхностей от следов масла. В частности устраняется пена от растворов и реагентов, которые растворяют химию.

    Травление заготовки

    Данную процедуру также можно отнести к этапам очистки металлической поверхности. Но если в предыдущих случаях материал избавлялся от налетов грязи и масла, то в этот раз придется иметь дело с окалиной, формирующейся при термической обработке. В процессе травления используется соляная кислота, химическое действие которой позволяет получить не просто чистую, но и блестящую поверхность. Практически каждый завод горячего цинкования разрабатывает собственные уникальные рецепты активных сред, которые в разных пропорциях могут предусматривать включение ингибиторов для устранения гидроксилов и окислов. Соблюдение четких пропорций необходимо по той причине, что кроме окалины такие растворы также влияют на структуру основы. Поэтому технологи стремятся ограничивать чрезмерное действие химии на металл, предотвращая и риски водородного насыщения.

    Горячее цинкование металла

    Флюсование

    В процессе флюсования выполняется несколько задач. Главной из них является завершение подготовки металлической поверхности к основным процедурам оцинковки. В частности происходит растворение оксидов, которые могут повторно формироваться в ходе промывки. Кроме того, флюсование обеспечивает защиту материала за счет пассивированной пленки. Данное покрытие в некотором роде начинает создание защитной базы, которое в дальнейшем продолжит горячее цинкование металла, и в частности его внутренней структуры. Но если цинк будет оберегать материал от внешних воздействий в процессе его использования, то пассивированный слой предотвращает окисление в рамках проведения оцинковки, и в то же время повышает смачиваемость расплавленной массой.

    Этап оцинковки

    На этой стадии происходит погружение изделия в ванну, в которой находится расплавленный цинк. Процессы, которые выполняются на этом этапе, будут представлены разрушением флюса и взаимодействием структур двух металлов. Длительность погружения зависит от размеров конструкции. Обычно на это уходит от 5 до 10 мин. Гораздо важнее определить оптимальную скорость погружения и извлечения заготовки. Например, горячее цинкование с медленной скоростью погружения будет способствовать освобождению металла от предварительно нанесенного пассивированного покрытия.

    Горячее цинкование металла

    С другой стороны, высокая скорость приводит к захвату остатков солей на поверхности, что неизбежно понижает качество результата. Оптимальная же скорость выбирается исходя из размеров объекта, длительности погружения и характеристик поверхностей.

    Контроль качества горячего цинкования

    В основном о качестве полученного изделия судят по двум характеристикам: прочности и толщине покрытия. Для оценки по этим параметрам специалисты выполняют анализ резьбовых соединений и сварных узлов, которые считаются наиболее уязвимыми с технической точки зрения участками. Что касается проверки толщины, то здесь следует опираться на требования, которые предъявляет ГОСТ. Горячее цинкование в соответствии с нормативами должно быть выполнено таким образом, чтобы толщина в местах, удаленных от накатки, углов и резьбы на 5 мм, соответствовала проектным. Конкретные значения параметров слоя определяются исходя из требований к конкретному изделию, но метод проверки должен осуществляться именно на свободных участках.

    Горячее цинкование металла

    Сколько стоит горячее цинкование?

    В среднем стоимость горячего цинкования составляет 30-35 тыс. руб. за 1 т. При этом встречаются и отклонения от данного коридора, если речь идет о нестандартных заказах. Влияет на ценник и состояние изделий. Нередко предприятия предлагают полный цикл обслуживания, что подразумевает многоступенчатое горячее цинкование. Цена полного цикла, в котором будут и подготовительные операции, может достигать и 50 тыс. За эту сумму, как правило, предлагается использование качественных реагентов, сушка обработанных изделий в специальных камерах и подтверждение качественно выполненной работы экспертной документацией.

    Горячее цинкование металла

    Преимущества и недостатки метода

    Для крупных производств, которые работают с большими объемами металлопроката, этот способ защиты от коррозии является оптимальным в первую очередь по экономическим соображениям. Кроме того, технология дает надежный барьер перед процессами коррозии и в то же время не снижает показатели тепло- и электропроводности материала. Что касается недостатков, то горячее цинкование металлоконструкций требует высокого расхода компонентов для активной массы и тщательной организации общего процесса обработки. К минусам горячего цинкования можно отнести и ограничения его применения по отношению к мелким деталям – тонкий слой в данном случае наносить просто нецелесообразно.

    Заключение

    Технология защиты металла цинкованием используется достаточно много лет, и по сей день ей нет достойной альтернативы. Распространенность метода обусловлена тем, что горячее цинкование качественно справляется с главной задачей – предотвращением образования ржавчины. Этот надежный способ себя зарекомендовал и в промышленности, и в строительстве.

    Горячее цинкование металла

    Там, где на первый план выходят именно вопросы достижения прочности и долговечности металлических конструкций, себя оправдывает и покрытие цинком.

    Горячее цинкование металла

    Неожиданно: мужья хотят, чтобы их жены делали чаще эти 17 вещей Если вы хотите, чтобы ваши отношения стали счастливее, вам стоит почаще делать вещи из этого простого списка.

    Горячее цинкование металла

    10 очаровательных звездных детей, которые сегодня выглядят совсем иначе Время летит, и однажды маленькие знаменитости становятся взрослыми личностями, которых уже не узнать. Миловидные мальчишки и девчонки превращаются в с.

    Горячее цинкование металла

    13 признаков, что у вас самый лучший муж Мужья – это воистину великие люди. Как жаль, что хорошие супруги не растут на деревьях. Если ваша вторая половинка делает эти 13 вещей, то вы можете с.

    Горячее цинкование металла

    Наши предки спали не так, как мы. Что мы делаем неправильно? В это трудно поверить, но ученые и многие историки склоняются к мнению, что современный человек спит совсем не так, как его древние предки. Изначально.

    Горячее цинкование металла

    Топ-10 разорившихся звезд Оказывается, иногда даже самая громкая слава заканчивается провалом, как в случае с этими знаменитостями.

    Горячее цинкование металла

    Эти 10 мелочей мужчина всегда замечает в женщине Думаете, ваш мужчина ничего не смыслит в женской психологии? Это не так. От взгляда любящего вас партнера не укроется ни единая мелочь. И вот 10 вещей.

    Горячее и холодное цинкование металлоконструкций

    Горячее цинкование металла Завод Свайных Конструкций предлагает нанесение цинкового покрытия толщиной от 20 до 200 микрон различными способами. Стоимость услуг по оцинковке металла зависит от выбранного способа и объема заказа. Подробнее о стоимости услуг вы можете узнать, позвонив в наш офис.

    Технологии нанесения цинка.

    На сегодняшний день для защиты металлических изделий от коррозии применяются различные анодные покрытия. Одним из самых популярных методов защиты от коррозии является горячее цинкование стали. Данная технология представляет собой обработку поверхности заготовок слоем серебристо-белого металла или же его сплавом. Кроме этого, также производится цинковое насыщение поверхностных слоев металлической конструкции для защиты от коррозийных процессов.

    Различные методы оцинковки давно применяются в самых разнообразных отраслях: строительстве, энергетике, газодобывающей, нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, сельском хозяйстве, автомобилестроении.

    Хотя цинковая защита актуальна практически для любых металлических конструкций, чаще всего защищают:

    1. Металлоконструкции зданий.
    2. Оборудование, используемое на речных и морских судах.
    3. Опоры ЛЭП.
    4. Дорожные ограждения.

    Горячее цинкование металла Популярность обработки различных изделий цинком очень легко объясняется. Во-первых, покрытие обладает высокой устойчивостью к различным внешним воздействиям, во-вторых, оно полностью безопасно, в-третьих, цены нанесения покрытия невелики. Стационарный потенциал покрытия на 0.2-0.3 мВ более отрицателен, чем железо, поэтому при воздействии агрессивных сред цинк растворяется медленнее за счет электрохимических реакций, соответственно, защищая ферритную подложку.

    Цинковое покрытие – это лучшая защита металлоконструкции от коррозии в средах, значения кислотности которых близки к нейтральным. К примеру, в атмосфере, пресной и морской воде, почве. В сильнокислых или же сильнощелочных средах цинковое покрытие не будет обладать нужным уровнем стойкости.

    Как наносятся цинковые покрытия.

    Подобные покрытия наносятся путем электроосаждения, погружения в расплав, металлизации, напыления, химического осаждения, диффузии, испарения цинка в вакууме с последующей конденсацией паров на защищаемой поверхности.

    Перед процедурой холодного цинкования или нанесения защитного покрытия по иной технологии любое металлическое изделие сначала предварительно обрабатывают для того, чтобы впоследствии избежать образования газовых пузырей. В изделиях проделываются специальные технологические отверстия. Методы нанесения слоя цинка могут быть весьма разнообразны: горячее и холодное цинкование металлоконструкций, гальваническая и термодиффузионная обработка. Метод, а также необходимая толщина оцинковки выбираются исходя из степени агрессивности факторов окружающей среды. Толщина обычно варьируется в пределах 0.8-2 мкм. О каждом методе цинкования мы подробно расскажем чуть ниже.

    Горячее цинкование металла

    Технология горячего цинкования наиболее используема, т. к. именно данная процедура обеспечивает высокую коррозийную устойчивость. Этот показатель в несколько раз превышает аналогичный у покрытий, к примеру, нанесенных гальваническим методом. Наши специалисты, которыми осуществляется горячая обработка металлоконструкций, смогут порекомендовать оптимальный метод сбережения ваших сооружений в зависимости от их специфики. Ведь там, где есть плюсы, не обойтись и без минусов. Отрицательные моменты, сопровождающие цинкование металла, выражаются в высокой стоимости покрытия, неравномерности покрытия, а также сложности оборудования для осуществления данной технологии. Также следует сказать о необходимости повторной проточки резьбы и возможном возникновении напряжения в заготовках.

    Как происходит горячее цинкование.

    Металлические изделия (трубы или другие изделия из стали) окунают в ванну с расплавленным цинком при температуре около 460 °C. С данным покрытием срок эксплуатации металлического изделия продлевается до 50 лет. Во время процесса цинкования между цинком и самой металлической конструкцией образуется очень устойчивое соединение, благодаря которому и достигается высокая устойчивость к коррозии даже с учетом появления на поверхности изделия какого-либо повреждения.

    Этапы горячего цинкования:

    1. Предварительная обработка металлических изделий: обезжиривание, очищение при помощи пескоструйного метода, травление кислотой, промывка под сильным напором чистой воды.

    2. Флюсование. На поверхность изделия наносится тонкий слой пленки, благодаря которой металл не окислится, а взаимодействие с цинком будет лучше.

    4. Цинкование металла. Изделие погружается в ванну с чистым расплавленным защитным покрытием.

    5. Изделия медленно вынимаются, а избыток цинка удаляется при помощи дренажа, вибрирования или же центрифугирования.

    6. Охлаждение изделий в воде или на атмосферном воздухе после извлечения из ванны.

    Если технологии горячего, гальванического и термодиффузионного цинкования достаточно сложны и энергоемки, то технология холодного цинкования металла, которое наша компания осуществляет по самой доступной в Москве цене, не нуждается в создании каких-то особых условий. Также не требуется применение различных реактивов. В качестве предварительной обработки перед началом холодного цинкования осуществляется традиционная очистка металла.

    После предварительной обработки на металлическую поверхность наносятся специальные красители или грунтовки. Их основой служит цинковая пудра. Так же, как и при технологии горячего цинкования, цинк становится анодом в гальванической паре с железом, обеспечивая его катодную защиту. Данный вид покрытия наносится при помощи распылителя. После холодного цинкования металлическое изделие будет надежно защищено от коррозии. Следовательно, оно отличается долговечностью в эксплуатации и имеет красивый внешний вид. Говоря о последнем, следует сказать, что при использовании холодного цинкования металлические изделия не будут иметь металлического блеска. Зато на конструкции можно наносить практически любые виды лакокрасочных материалов.

    Осуществляется за счет электрохимического процесса в специальном барабане и может иметь разный цвет: голубой, белый, матовый белый или радужный. Также толщина покрытия составляет 10-20 мкм, поэтому данный вид покрытия, скорее, можно назвать декоративным.

    Технология гальванического цинкования обладает рядом преимуществ. К примеру, высокая производительность, равномерные и блестящие покрытия. Но сразу же стоит сказать и про минусы, которыми обладает гальваническое цинкование, а именно низкие адгезионные характеристики, а соответственно, и коррозийные свойства. Еще одним минусом является возможность водородного охрупчивания металла при анодировании.

    В наше время технология гальванического цинкования – самый популярный способ защиты метизов и различных крепежных изделий, т. к. производительность процесса достаточно высока, а себестоимость, наоборот, низкая. Кроме этого, для подобных изделий степень защиты от коррозии достаточна.

    Как происходит гальваническое цинкование.

    В ванне с электролитом находятся два металла: металлические изделия и чистый цинк. Далее к ним подводится электрический ток. Цинк может иметь форму шаров или пластин, а также любой другой вид. Во время процесса электролиза под воздействием тока цинк растворяется, его ионы оседают на поверхности металлических изделий, тем самым покрывая их. Толщина покрытия составляет от 4 до 20 мкм. Анодное растворение цинковых электродов происходит в результате пропускания через электролит электрического тока с катодной плотностью от 1 до 5 А/дм.

    Данную технологию можно разделить на три способа: цианидный, щелочной и кислотный. Чаще всего предпочтение отдается цинкованию в слабокислых электролитах. Благодаря данной технологии обеспечивается высокая степень защиты, а также улучшенный внешний вид изделия. Также применение данной технологии способствует снижению склонности цинкуемых изделий из углеродистых и легированных сталей к водородной хрупкости. Это позволяет цинковать детали сложной конфигурации, в том числе, для изготовления которых использовалась сталь или чугун.

    Этапы проведения цинкования.

    1. Очистка изделий от окалины, остатков технологической смазки, ржавчины.

    2. Нанесение на металл цинкового покрытия.

    3. Осветление (декапирование – травление в слабом растворе азотной кислоты).

    4. Пассивация с целью не только придания изделию коррозийной стойкости, но и улучшения декоративных характеристик.

    Горячее цинкование металла

    Термодиффузионное цинкование производится при температуре 2&0-4009deg;C. Нужная температура устанавливается исходя из марки стали, а также типа обрабатываемого изделия и нормативов производителя. Горячее цинкование металлоконструкций по данному методу представляет собой постоянное вращение контейнера с загруженными изделиями, который останавливается только после завершения процесса. Далее он выгружается из печи, остужается и разгружается. После этого происходит пассивация.

    Подвергшиеся горячему цинкованию детали проходят через специальную установку и подвергаются обработке специальными пассивационными растворами, благодаря которым достигается невосприимчивость покрытия к агрессии атмосферного воздуха. Параллельно с пассивацией производится галтовка керамическими или пластмассовыми чипсами, которая способствует улучшению внешнего вида покрытия и положительно влияет на его качество.

    Пассивация осуществляется только один раз в том случае, если в дальнейшем предполагается какая-либо обработка деталей: окрашивание, склейка и т.д. В остальных случаях пассивация проводится второй раз.

    Последним этапом, который включает в себя горячее цинкование металла по данной технологии, является высушивание деталей в установке проходного типа. Время, затрачиваемое на процедуру, составляет 90 или 180 минут. Это зависит от типа используемой цинковой смеси и мощности установки.

    Основными плюсами данной технологии являются:

    1. Обеспечение высокой коррозийной стойкости.

    2. Покрытие точно воспроизводит обрабатываемое изделие, к примеру, любой тонкий рельеф, резьбу, маркировку трубы и т. д.

    3. Оцинкованное покрытие обладает высоким уровнем твердости в отличие от других цинковых покрытий. Микротвердость покрытия не только составляет примерно 4500 МПа, но и обладает хорошим сопротивлением абразивному износу.

    4. Наводораживание во время нанесения покрытия на сталь или трубы исключено.

    5. Учитывая невысокую температуру насыщения, нанесение покрытия возможно на предварительно термообработанные детали.

    6. Технология термодиффузионного цинкования может быть применена для нанесения покрытий на пористые изделия, на предварительно собранные узлы, а также на изделия, произведенные по порошковой технологии.

    7. В отличие от холодного цинкования данный метод способствует получению минимального адгезионного износа при дальнейшей обработке лакокрасочными покрытиями, резиной, пластмассой и т. д.

    8. Предварительная обработка труб и других изделий перед термодиффузионным цинкованием не требует каких-либо больших затрат, а кроме того, на изделиях допускается присутствие пятен от коррозии, остатков смазки или СОЖ.

    9. В некоторых случаях толщина покрытия может варьироваться в пределах от 15 до 100 мкм и выше.

    Если говорить о минусах данной технологии, то следует сказать о небольшой производительности, ограниченной объемами камер для цинкования, а также об отсутствии эстетических характеристик у изделия: сдержанность цветового исполнения, отсутствие блеска.

    Оцинковка труб

    Данный процесс представляет собой нанесение цинка на металлическую трубу с целью повышения сопротивления коррозии. Таким образом продлевается срок ее службы. Оцинкованная труба используется для прокладки внутренних коммуникаций в различных помещениях, как жилых, так и промышленных. Компания «Завод Свайных Конструкций» также специализируется на цинковании различных конструкций из металла. Достаточно часто обработке подвергается труба для прокладки в агрессивных внешних условиях. Обратившись к нашим специалистам, вы гарантированно получите качественные услуги. На цинкование труб нами установлена оптимальная для заказчиков из Москвы и других регионов цена.

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование – самый популярный способ защиты от коррозии

    Самой простой и при этом максимально результативной методикой защиты железных и стальных изделий от коррозии является горячее цинкование. Данная технология с успехом используется уже на протяжении нескольких столетий.

    Содержание

    1. Горячее цинкование – общие сведения и немного истории
    2. Технология горячего цинкования
    3. Контроль качества покрытий по ГОСТ 9.307

    1 Горячее цинкование – общие сведения и немного истории

    В далеком для нас 1742 году французский химик Малуэн провел опыты по погружению изделий из стали в емкость с цинком, находящимся в расплавленном состоянии. Итогом таких процедур стало появление защитного слоя на поверхности обработанных деталей.

    В середине 1830-х годов соотечественник Малуэна Сорель получил патент на использование расплавленного цинка с целью придания стальным конструкциям антикоррозионных свойств. А буквально через 10 лет в немецком городе Золингене начало работать первое предприятие, на котором выполнялось горячее цинкование изделий.

    Всемирное признание описываемый способ горячего цинкования металла получил в середине прошлого столетия. Сейчас в сфере защиты металлов от коррозии нет более популярной и востребованной методики.

    Горячее цинкование металла

    Изделия, обрабатываемые с ее помощью, могут использоваться практически в любых условиях эксплуатации, исключая лишь сильные кислотные и щелочные среды.

    К несомненным преимуществам применения метода горячего цинкования относят:

    • высокий показатель производительности процесса;
    • превосходную стойкость против ржавления обработанных конструкций;
    • большую величину электропроводности цинкового слоя, а также его отличную теплопроводность;
    • простота оборудования для горячего цинкования и легкость реализации технологического процесса;
    • способность получаемого защитного слоя предохранять поверхность изделий от внешних воздействий даже в тех ситуациях, когда покрытие перестает быть сплошным в результате механических повреждений.

    Отдельно стоит сказать и о том, что горячее цинкование эффективно противодействует процессу охрупчивания (водородного) оцинкованных поверхностей и непосредственно основного металла.

    Горячее цинкование металла

    Недостатками данной методики антикоррозионной защиты признаются такие факторы:

    • сравнительно большие траты цинка на выполнение операции;
    • определенная неравномерность цинкового слоя;
    • возможность обрабатывать только те детали, чьи геометрические параметры не превышают размеров ванны, в которой производится цинкование;
    • нельзя получить покрытия ультрамалой толщины (менее 2–3 микрон);
    • трудности, возникающие при обработке конструкций, прошедших цинкование по горячей схеме (в частности, они очень плохо поддаются сварке).

    2 Технология горячего цинкования

    В соответствии с ГОСТ 9.307–89 процедура горячего цинкования металлоконструкций, стальных труб и других изделий выполняют в несколько этапов. Сначала производится обезжиривание деталей. С них удаляют любые синтетические составы, а также масло. Причем данная процедура проводится при температуре около +70 °С. После этого деталь промывается, затем выполняется травление.

    Под травлением в ГОСТ понимают тщательную очистку (при температуре около +25 градусов) металла от ржавчины и окалины в соляной кислоте. Далее производится еще одна промывка поверхности, цель которой заключается в удалении с изделий кислоты.

    А затем осуществляется флюсование, необходимое, во-первых, для финишной очистки, а в-вторых, для того, чтобы на металлической поверхности сформировалась пассивная пленочная защита. Такая пленка позволяет расплавленному цинку более качественно смачивать обрабатываемую конструкцию и не дает развиваться процессам окисления.

    Горячее цинкование металла

    Любая современная линия для осуществления горячего цинкования, кроме того, снабжается отсеком для сушки деталей и их одновременного нагрева до 100 градусов по Цельсию. Теперь изделие полностью готово к обработке, при которой его опускают в расплавленный цинк (его температура – около +450°), находящийся в керамической ванне (она может изготавливаться и из другого материала, но чаще применяется керамика). Заметим, что погружение деталей в расплав выполняется в специальном барабане, который вращается и дает возможность цинковой смеси проникать во все трещины и поры металла.

    В ванне изделия находятся не более 10 минут (минимальная длительность процедуры составляет 3–4 минуты). За данный период времени на них создается шлаковый слой, который затем удаляют, используя металлический скребок. Оставлять шлак категорически запрещается, так как на обработанных деталях обязательно останутся его частицы.

    При извлечении оцинкованных конструкций из расплавленной ванны следует обращать внимание на то, с какой скоростью они вынимаются. Слой цинка на изделиях будет тем тоньше, чем медленнее их достают из ванны. После извлечения барабан, в которых находятся детали, раскручивают, благодаря чему с изделий убирается лишний цинк. В тех случаях, когда горячее цинкование производится для антикоррозионной защиты крепежных элементов с внутренней резьбой (в частности для гаек), их резьбу ГОСТ рекомендует проточить.

    Горячее цинкование металла

    Все описанные операции выполняются в автоматическом режиме. Производственная линия специально конструируется по такому принципу, когда от ошибок человека ничего не зависит. Даже низкая квалификация работника не может повлиять на эффективность, которой обладает горячее цинкование.

    Добавим, что в составе автоматических линий имеются спецустановки, предназначенные для вытяжки вредных для человека испарений. Такие мощные вентиляционные системы делают метод и технологию горячего цинкования безопасными, удаляя любые потенциально вредные загрязнений и пары соляной кислоты.

    3 Контроль качества покрытий по ГОСТ 9.307

    Цинковый слой проверяется на прочность сцепления с основным металлом, на толщину, а также выполняют визуальную проверку его качества. Внешние показатели проверяются на всех без исключения изделиях, подвергшихся цинкованию. Визуальный анализ должен проводиться на дистанции не более 25 сантиметров от поверхности деталей при уровне освещенности от 300 люкс и более.

    Толщину защитного слоя ГОСТ позволяет изучать по двум методикам:

    1. Металлографическая. В этом случае обследованию под микроскопом металлографической группы подвергается слой на вырезанном из оцинкованной детали поперечном шлифе. Всего делается 3 и более замеров на разных участках образца. Затем из них высчитывают среднее арифметическое.
    2. Магнитная. При такой методике применяются толщинометры, которые определяют при помощи изменений величин сопротивления (магнитного) реальную толщину защитного цинкового слоя. В общей сложности на образце проводится не менее пяти замеров сопротивления.

    Горячее цинкование металла

    Толщину покрытия проверяют до того, как на конструкции были нанесены составы для консервации, выполнено хроматирование либо иные варианты специальной обработки. Если контролируется качество цинкового слоя на крепежных элементах, замеры производятся на их торцах и головках.

    Прочность сцепления защитного слоя и основного металла контролируется по ГОСТ следующими способами:

    • Крацевание. Латунными либо металлическими щетками, вращающимися на скорости 1500–2800 оборотов в минуту, крацуют исследуемую поверхность (операция длится не менее 15–20 секунд). Затем проверяют изделие на наличие на нем явлений отслаивания или вздутия.
    • Нанесение царапин. Острием твердого стального приспособления под 30-градусным углом наносят на поверхность изделия от 4 до 6 линий параллельно друг другу, а затем еще столько же линий перпендикулярно предыдущим. В тех случаях, когда в проверяемой зоне покрытие не отслаивается, его качество признается удовлетворительным.
    • Удар молотком поворотной конструкции. Вес такого приспособления согласно ГОСТ должен равняться 212,5 граммам. Его монтируют над обезжиренной и очищенной от пыли поверхности детали, а затем вертикально опускают на нее (процедура выполняется дважды).
    • Нагрев. Горячеоцинкованные изделия нагревают до 180–200 градусов и выдерживают на протяжении 60 минут при такой температуре, после чего выносят на воздух и охлаждают. На качественных покрытиях после подобной проверке не должно образовываться отслаиваний и вздутий.

    Горячее цинкование металла

    Напоследок добавим, что описанное цинкование по ГОСТ выполняется в ваннах, в которых цинк имеет массовую часть не меньше 98 процентов. А химсостав расплава для обработки должен соответствовать требованиям Государственных стандартов 19251 (1–5).

    Трубогиб ручной ТР и другие марки – рассматриваем типы этого приспособления Горячее цинкование металла

    В этой статье мы рассмотрим различные механические трубогибы, которые можно использовать руками, применяя только мускульную.

    Виды сварочных аппаратов – обзор популярных моделей Горячее цинкование металла

    Статья подскажет вам, какое специальное оборудование имеет смысл приобрести, если вы планируете производить работы по.

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Ленточнопильный станок (ленточные пилы)

  • Горячее цинкование металла

    Цветные металлы и сплавы

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Конструкционные стали и сплавы

  • Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла

    Горячее цинкование металла: технология, оборудование, ГОСТ

    Горячее цинкование – это метод покрытия поверхности металлического изделия слоем цинка, уступающий по своей популярности только гальванической технологии оцинковки. Между тем по стоимости выполнения, а также по долговечности формируемых цинковых покрытий данный способ превосходит электрохимическое цинкование.

    Горячее цинкование металла

    Результаты испытаний болтов с различной оцинковкой в растворе соляной кислоты

    Ознакомиться с требованиями ГОСТ к горячим цинковым покрытиям можно, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже.

    ГОСТ 9.307-89 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия цинковые горячие. Общие требования и методы контроля
    Скачать

    Зачем металлические изделия подвергают цинкованию

    Цинкование предполагает, что на поверхность металлического изделия наносится слой цинка, толщина которого может находиться в интервале 40–65 мкм. За счет такого покрытия обеспечивается не только барьерная, но и электрохимическая защита металла от коррозии. Оцинкование, которое можно выполнять по разным технологиям, используется преимущественно по отношению к стали.

    Горячее цинкование металла, если сравнивать его с другими технологиями, отличается оптимальным сочетанием доступной стоимости технологического процесса с высокими защитными свойствами получаемого цинкового слоя. Нанесенное методом горячего цинкования покрытие даже при эксплуатации изделия в самых неблагоприятных условиях способно прослужить не менее 65–70 лет, полностью сохранив свои защитные свойства.

    Горячее цинкование металла

    Положение цинка в электрохимическом ряду металлов

    Преимущества метода

    Горячее цинкование металлоконструкций при сравнении с другими технологиями имеет ряд весомых преимуществ.

    • Подвергаться обработке по данной технологии могут даже детали, отличающиеся высокой сложностью геометрической формы. В частности, такую технологию активно используют для обработки труб.
    • Поврежденные в результате механического воздействия участки цинкового покрытия могут самовосстанавливаться, причем происходить это может без постороннего вмешательства.
    • По сравнению с другими способами оцинковки, метод горячего цинкования позволяет сформировать покрытие, устойчивость которого при взаимодействии с жидкими средами выше в 6 раз. Именно по этой причине такую технологию и применяют для обработки труб и различных емкостей.
    • Горячая оцинковка позволяет эффективно устранять многие дефекты обрабатываемой поверхности, такие как раковины, поры и др.
    • Эксплуатация труб и других метизов, которые покрыты цинком по данной технологии, требует минимальных финансовых затрат. Их поверхности, в частности, не требуют регулярной окраски, так как уже надежно защищены от воздействия негативных факторов внешней среды. Это очень актуально для труб, которые эксплуатируются в труднодоступных местах (в стенах, под землей и т.д.).

    Горячее цинкование металла

    Сравнение стоимости и работоспособности горячеоцинкованной стали с другими методами защиты

    Как выполняется горячее цинкование

    Выделяют два этапа горячего цинкования:

    1. Обрабатываемую поверхность тщательно подготавливают к процедуре.
    2. Изделие погружают в емкость с расплавленным цинком, в результате чего оно буквально обволакивается данным металлом.

    Все нюансы выполнения такой технологической операции регламентирует ГОСТ 9.307-89.

    Горячее цинкование металла

    Технологический цикл цинкования

    Технология горячего цинкования требует тщательного подхода к выполнению всех ее этапов. Чтобы понять их суть и назначение, каждый из них стоит рассмотреть подробнее.

    Подготовка металлического изделия к процедуре

    ГОСТ указывает, что поверхность, которую необходимо подвергнуть горячему цинкованию, должна быть тщательно подготовлена. Такая подготовка состоит из нескольких процедур:

    • механической обработки;
    • обезжиривания;
    • промывки;
    • травления;
    • промывки после травления;
    • флюсования;
    • просушки.

    При помощи механической обработки с поверхности удаляются загрязнения, продукты окисления, следы ржавчины, а также шлаковые включения. ГОСТ также предписывает, что острые углы и кромки, имеющиеся на изделии, должны быть скруглены, что также решается на этапе механической обработки. Для выполнения механической обработки в производственных условиях используются пескоструйные установки.

    Горячее цинкование металла

    Обезжиривание металлоизделий в растворе ортофосфорной кислоты

    Обезжиривание, которое выполняется при температуре около 75°, необходимо выполнять перед горячим цинкованием для того, чтобы улучшить адгезию формируемого защитного слоя с цинкуемым изделием. Присутствие на обрабатываемой поверхности жировых и масляных пятен может привести к тому, что на таких участках цинковое покрытие будет иметь неравномерную толщину или даже отслаиваться.

    Выполняют обезжиривание при помощи специальных химических реагентов, список которых приводит соответствующий ГОСТ. Их остатки впоследствии должны быть полностью удалены с поверхности изделия, для чего его подвергают промывке.

    Горячее цинкование металла

    Промывочные емкости для длинномерных изделий

    ГОСТ также указывает, что на трубах или других изделиях, подвергаемых горячему цинкованию, не должно быть окисленных участков, а также старого цинкового покрытия, если оно наносилось ранее. Для того чтобы выполнить эти требования, обрабатываемую поверхность подвергают травлению. С этой целью обычно используется раствор соляной кислоты. Выполняют такую процедуру при комнатной температуре (22–24°), а концентрацию раствора кислоты выбирают в зависимости от того, насколько сильно поверхность загрязнена окислами и следами коррозии.

    Как правило, для выполнения травления используют растворы, в которых содержится 140–200 граммов кислоты на 1 литр. При выполнении травления раствор кислоты может сильно повредить обрабатываемую поверхность. Чтобы такого не происходило, а также чтобы минимизировать выделение водорода из травильного раствора, в него вводят специальные вещества, которые называются ингибиторами. Как и после обезжиривания, после травления изделие необходимо тщательно промыть, чтобы удалить остатки использованных химических веществ.

    Горячее цинкование металла

    Подготовленные к оцинковке изделия

    Флюсование перед горячим цинкованием, технология которого предусматривает тщательную подготовку обрабатываемой детали, позволяет решить сразу две важных задачи: предотвратить процесс окисления и улучшить адгезию наносимого покрытия с основным металлом. В процессе флюсования, выполняемого при температуре 60°, на обрабатываемую поверхность наносится тонкий слой флюса, содержащегося в специальном растворе. В качестве флюса, как правило, используются хлориды аммония и цинка. Их смешивают с водой в соотношении 500 граммов на литр, чтобы приготовить раствор для флюсования. При выполнении флюсования очень важно следить за такими параметрами используемого раствора, как содержание железа, плотность и кислотность. Если концентрация железа в растворе превышена, в него вводят перекись водорода, которая способствует образованию солей железа, выпадающих в осадок.

    Любой цех горячего цинкования в обязательном порядке должен быть оснащен термическими печами, в которых обрабатываемое изделие просушивают после выполнения флюсования. Такая термическая обработка позволяет не только удалить остатки жидкости, которая ухудшает качество готового цинкового покрытия, но и нагреть деталь до температуры 100°, что дает возможность снизить затраты на осуществление основной технологической операции.

    Как осуществляется технологический процесс

    Сам процесс нанесения защитного цинкового слоя, для чего может использоваться линия горячего цинкования или более простое оборудование, заключается в погружении детали в емкость с расплавленным цинком. Температура, при которой цинковый расплав находится в таких емкостях, выбирается в зависимости от ряда факторов, к числу которых относятся и геометрические параметры обрабатываемого изделия. В среднем значение такой температуры находится в интервале 420–455°.

    Если в качестве оборудования применяется не агрегат для непрерывного горячего цинкования (АНГЦ), а более простые технические устройства, необходимо обеспечить выполнение следующих условий на производственном участке.

    • Обязательно наличие мощной вытяжки, которая удалит из воздуха пары, интенсивно образующиеся при цинковании.
    • Оборудование для горячего цинкования должно обеспечивать строгое соблюдение скорости погружения изделия в расплав, а также времени его выдержки в нем.
    • Обработанная деталь после извлечения из емкости с цинком должна качественно охлаждаться.

    Горячее цинкование металла

    Ванна для цинкования может достигать в длину 14 и более метров

    Горячее цинкование метизов выполняется в следующей последовательности:

    1. Погружение изделия в емкость с расплавленным цинком.
    2. Выдержка, время которой может составлять от 4 до 10 минут.
    3. Извлечение обрабатываемой детали из емкости с расплавом, от скорости выполнения которого во многом зависит толщина формируемого покрытия.
    4. Охлаждение, которое может выполняться принудительно или протекать естественным путем.

    Данная технология, преимущества использования которой были отмечены выше, отличается и относительно невысокой сложностью. Для осуществления такой процедуры нет необходимости готовить сложные электролитические растворы, чем на производственных предприятиях занимается гальваник.

    Однако не лишена такая технология и недостатков, наиболее значимый из которых заключается в том, что размеры деталей, на которые наносится защитное покрытие, ограничены размерами емкости, содержащей расплавленный цинк. На крупных производственных предприятиях задача обработки габаритных изделий решается за счет применения агрегатов непрерывного горячего цинкования (АНГЦ).


    Внимание, только СЕГОДНЯ!
  • Закладка Постоянная ссылка.

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *