Горячее цинкование металлоконструкций: технология, гост

Горячее цинкование металлоконструкций: технология, ГОСТГорячая оцинковка применяется более 250 лет, и по-прежнему это наиболее дешевый и эффективный способ защиты металлических изделий от коррозии. Известно, что изделия из черных металлов ржавеют очень быстро, из-за чего толщина их несущего каркаса становится гораздо меньше расчетной, что нередко является причиной разрушения всей конструкции, порой влекущее трагичные последствия.

Горячее оцинкование защитит изделия из черных металлов и оборудование от коррозии и позволит эксплуатировать их в течение положенного срока. Обычно оцинкованные изделия служат 25−30 лет.

Преимущества горячего цинкования

При горячем цинковании металлоконструкций поверхность металлического изделия покрываются слоем цинка, и по популярности метод уступает лишь гальванической технологии. По стоимости выполнения и долговечности формируемых покрытий этот способ превосходит электрохимический.

Метод предполагает нанесение на поверхность металлоизделия слоя цинка толщиной 40−65 мкм. Это покрытие обеспечивает барьерную и электрохимическую защиту от коррозии. Главным образом цинкуется сталь.

Горячая оцинковка, в сравнении с другими технологиями, отличается оптимальным сочетанием стоимости процесса и обеспечения высоких защитных свойств слоя цинка. Обработанное изделие даже в очень неблагоприятных условиях может прослужить 65−70 лет, сохраняя эти свойства.

Плюсы метода следующие:

  • Горячее цинкование металлоконструкций: технология, ГОСТДанная технология применяется даже для обработки изделий сложной геометрической формы. В частности, так обрабатываются трубы.
  • Поврежденные механическим воздействием участки цинкового покрытия могут восстанавливаться сами без постороннего вмешательства.
  • Устойчивость покрытия при взаимодействии с жидкими средами в 6 раз выше, чем в случае с другими методами оцинковки. Поэтому к данной технологии прибегают при обработке труб и емкостей.
  • Эффективно устраняются многие дефекты: поры, раковины и пр.
  • Эксплуатация труб и метизов, покрытых цинком по этой технологии, требует минимум финансовых затрат. Поверхности не требуется регулярная окраска, так как уже имеется защита от негативного воздействия внешней среды. Это весьма актуально для труб, эксплуатирующихся в труднодоступных местах (под землей, в стенах).

Этапы оцинковки металлоконструкций

Два этапа:

  • Обрабатываемая поверхность тщательно подготавливается.
  • Изделие погружается в расплавленный цинк и в результате буквально обволакивается им.

Нюансы горячей оцинковки металла регламентирует ГОСТ 9 .307−89.

Подготовка изделия к процедуре

Согласно ГОСТ, поверхность, подлежащая обработке, должна тщательно подготовиться. Подготовка включает:

  • Горячее цинкование металлоконструкций: технология, ГОСТмеханическую обработку;
  • обезжиривание;
  • промывку;
  • травление;
  • промывку после травления;
  • флюсование;
  • просушку.

Механическая обработка удаляет загрязнения, следы ржавчины, продукты окисления, шлаковые включения. ГОСТ предписывает скруглять острые кромки и углы на изделии, и это тоже делается путем механической обработки. На производстве используют пескоструйные установки.

Обезжиривание выполняется примерно при 75 °C перед основной процедурой для улучшения адгезии защитного слоя с обрабатываемым изделием.

Присутствие на поверхности изделия пятен жира и масла может привести к формированию на этих участках неравномерной толщины или отслаивания.

Обезжиривание выполняется с помощью химических реагентов, список которых регламентирует соответствующий ГОСТ. Остатки веществ впоследствии должны удалиться промывкой.

Согласно тому же ГОСТ, на трубах и прочих цинкуемых изделиях не должно быть окисленных участков и старого покрытия. Для выполнения этих требований поверхность протравливается обычно соляной кислотой. Процедура выполняется при температуре 22−24 °C, а концентрация раствора кислоты выбирается в зависимости от степени загрязнения поверхности следами коррозии и окислами.

Как правило, для травления используются растворы, где в 1 л воды растворяется 140−200 г кислоты. При травлении раствор может сильно повредить поверхность. Во избежание этого и для минимизации выделения водорода из раствора в состав его вводятся ингибиторы. После травления изделие тщательно промывается для удаления остатков использованных химических веществ.

Флюсование перед цинкованием

Технология предусматривает тщательную подготовку обрабатываемого изделия, позволяет предотвратить окисления и улучшить адгезию покрытия с металлом.

При флюсовании, выполняемом при 60 °C, обрабатываемая поверхность покрывается тонким слоем флюса, который содержится в специальном растворе. Обычно в качестве флюса используются хлориды цинка и аммония, которые смешиваются с водой в соотношении 500 г на 1 л для приготовления раствора для процедуры. При флюсовании крайне важно следить за следующими параметрами раствора:

  • кислотность;Горячее цинкование металлоконструкций: технология, ГОСТ
  • плотность;
  • содержание железа.

Когда концентрация железа превышена, в раствор вводится перекись водорода, способствующая образованию солей железа, которые выпадают в осадок.

В любом цехе горячей оцинковки непременно должны иметься термические печи, в которых обрабатываемое изделие после флюсования просушивается. Благодаря подобной термической обработке удаляются остатки жидкости, ухудшающей качество готового цинкового покрытия, деталь нагревается до 100 °C, что позволяет сократить затраты на основную технологическую операцию.

Технология нанесения слоя цинка

Нанесения защитного цинкового слоя может производиться с помощью линии горячей оцинковки или более простого оборудования. Процесс предполагает погружение детали в расплавленный цинк. Температуру, при которой расплав находится в емкостях, определяет ряд факторов, в числе которых геометрические параметры изделия. В среднем температура составляет 420−455 °C .

Если оборудование не АНГЦ (агрегат для непрерывного горячего цинкования), а более простые технические устройства, на производственном участке обеспечивается выполнение таких условий:

  • Наличие мощной вытяжки, удаляющей из воздуха пары, которые интенсивно образуются в процессе цинкования.
  • Оборудование должно обеспечивать соблюдение скорости погружения в расплав детали и времени выдержки ее в нем.
  • После извлечения из емкости обработанная деталь качественно охлаждается.

Метизы оцинковываются так:

  • Изделия погружаются в емкость с расплавленным цинком.
  • Детали выдерживаются 4−10 мин.
  • Извлечение детали из расплава, скорость выполнения которого во многом определяет толщину формируемого покрытия.
  • Принудительное или естественное охлаждение.

Представленная технология отличается сравнительно невысокой сложностью. Для осуществления процедуры отсутствует необходимость готовить сложные электролитические растворы, какие делает на производстве гальваник.

У этого метода есть и недостатки. Наиболее серьезный из них в том, что размеры обрабатываемых деталей, ограничиваются размерами емкости с расплавленным цинком. На крупных производственных предприятиях обработка габаритных изделий осуществляется путем применения АНГЦ.

Источник: https://tokar.guru/metally/cink-i-cinkovanie/goryachee-cinkovanie-metallokonstrukciy-tehnologiya-ocinkovki.html

Горячее цинкование — Технология

 Главная страница » Металлообработка — цинкование горячее

Сталь – это незаменимый материал во всех ипостасях нашей жизни. Перечислить её достоинства невозможно, но у неё есть один существенный недостаток: она окисляется, то есть ржавеет и приходит в негодность.

Что бы этого избежать, необходимо её изолировать от кислорода воздуха. Для этого на стальные поверхности наносят покрытия. Они должны быть нейтральны к среде, в которой будет эксплуатироваться изделие.

Для стали хорошим покрытием служит цинк. Этот металл на воздухе образует плотную плёнку, которая будет надежной защитой от дальнейшего проникновения окисления (стали такие свойства не характерны).

Горячее цинкование металлоконструкций: технология, ГОСТ

Горячее цинкование металла

Виды цинкования

Процесс покрытия металла цинком называется цинкование. Оно делится на следующие виды:

  • холодное. Это окраска цинкосодержащими составами;
  • горячее. Производится окунанием изделия в ванну с расплавом цинка;
  • гальваническое. Наносится покрытие в гальванических ваннах;
  • газо-термическое. Производится напыление цинка;
  • термодиффузионное. Атомы цинка при определённых условиях переходят в паровую фазу и проникают в поверхностный слой металла.

Сегодня мы поговорим о технологии горячего цинкования.

Горячее цинкование металлоконструкций: технология, ГОСТ

Внутрицеховая транспортировка

Этапы технологического процесса горячего цинкования

Этот метод покрытия по качеству и долговечности является, на сегодня, одним из лучших. А по объему всех цинковальных производств он занимает второе место. Причин несколько:

  • низкая экологическая безопасность. Она обусловлена наличием расплава цинка и использованием химических методов подготовки металлической поверхности;
  • при выполнении операции необходимо поддерживать температуру расплава цинка в интервале температур Т=460…480°С. Это приводит к неоправданным затратам электроэнергии.

Весь процесс можно разбить на следующие этапы:

  • подготовка;
  • горячее цинкование;
  • охлаждение и контроль качества.

Подготовка

Подготовка поверхности заключается в выполнении следующих операций:

  • обезжиривание. Производится удаление пятен жира и всякого рода загрязнений (мелкие металлические отходы, пыль и т. д.) с поверхности изделий. Для этого производится их химическая обработка в различных растворах (щелочных и т. п.);
  • промывка. Осуществляется водой для удаления посторонних остатков и исключения переноса очищающего раствора в последующие ванны;
  • травление. Производится для удаления с поверхностей деталей остатков окалины и ржавчины. Кроме того, происходит химическая активация поверхности металлоизделий, заключающаяся в удалении окисной плёнки;
  • промывка. Удаляются остатки от раствора предшествующей операции, что бы исключить их попадание в следующую ванну;
  • флюсование. Оно предназначено для:
    • удаления оксидов и солей металлов с поверхностей деталей, подлежащих покрытию цинком;
    • улучшения смачивания этих поверхностей расплавом цинка. Флюс для цинкования представляет собой смесь солей хлористого цинка и хлористого аммония;
  • сушка. Это финишный этап подготовки и защиты поверхностей перед их покрытием. Сушка производится в сушильной камере при температуре Т=100…120°С. Образующаяся при сушке плотная пленка предохраняет поверхность деталей от окисления.

Горячее цинкование

Нанесение цинка осуществляется погружением в ванну с горячим цинком (температура расплава около 450°С) подготовленных изделий. Происходит химическая реакция между расплавом цинка и поверхностным слоем металла. В результате на поверхностях изделий образуется слой Fe-Zn сплава, который и предохраняет их от коррозии.

Горячее цинкование металлоконструкций: технология, ГОСТ

Складирование оцинкованных металлоконструкций.

Охлаждение и контроль качества

После выгрузки изделий из ванны происходит их воздушное охлаждение и осуществляется контроль качества на соответствие ГОСТ 9.307-89 «Покрытия цинковые горячие» инструментальным и визуальным методами.

Достоинства и недостатки

О достоинствах и недостатках мы рассказывали в статье «Горячее цинкование металлоконструкций».

Где заказать услугу горячего цинкования

Источник: https://ipmet.ru/goryach-tsink-tekhnolog/

Горячее цинкование металлоконструкций

Одним из наиболее эффективных способов антикоррозионной защиты является анодное покрытие. Существует несколько методик его выполнения, различающихся типом применяемого оборудования, сложностью процесса, затрачиваемым временем и стоимостью.

Наибольшее распространение получило горячее цинкование металлоконструкций. По популярности данная технология уступает только электролитическому способу, поскольку стоит несколько дороже.

Зато покрытия, полученные посредством горячего цинкования, намного долговечнее.

Базовые преимущества горячего оцинкования

  • Универсальность. Технологию можно применять на металлических заготовках любой формы, сложности, типа и сферы использования.
  • Самовосстановление. При небольших механических повреждениях дефект покрытия уменьшается и со временем исчезает.
  • Надежность. Устойчивость цинкового покрытия, нанесенного горячим способом, в 6 раз выше по сравнению с защитными слоями, полученными другими методами.
  • Маскировочный эффект. Слой цинка скрывает поры и другие дефекты основы, избавляя от дополнительных работ по их устранению.
  • Высокая адгезия. Технология горячего цинкования металлоконструкций обеспечивает надежное сцепление защитного покрытия с поверхностью заготовки.
  • Небольшие эксплуатационные расходы. Затраты на эксплуатацию снижаются благодаря отсутствию необходимости систематически окрашивать металлоконструкцию.
Читайте также:  Токарный станок 1и611п: технические характеристики

Принцип оцинкования горячим способом

На поверхность заготовки наносится слой цинка толщиной 40–65 микрон. Полученное покрытие исключает прямой контакт материала изделия с жидкостями, благодаря чему и обеспечивается эффективная антикоррозионная защита.

Горячее цинкование металлоконструкций в Московской области и других регионах используется преимущественно для стали и железа.

По экспертным оценкам, покрытие, полученное с помощью описываемой методики, сохраняет свои защитные свойства минимум 65–70 лет.

Согласно технологии горячего цинкования, предварительно подготовленная конструкция погружается в емкость с расплавленным цинком. Жидкий металл обволакивает изделие, попадая даже в труднодоступные места. Более подробная информация о данной технологии изложена в ГОСТ № 9.307 (1989 г.). Чтобы понять принцип такой обработки, рассмотрим ее базовые этапы.

Горячее цинкование металлоконструкций: технология, ГОСТ

Подготовка металлоконструкции к горячему цинкованию

Механическая обработка. Она призвана удалить окалину, грязь и прочие загрязнения с поверхности. Механическая обработка выполняется с помощью пескоструйных аппаратов.

Обезжиривание. Данный технологический этап необходим, чтобы увеличить силу сцепления цинка с поверхностью заготовки, ведь наличие посторонних веществ (например, масла) может привести к отслоению защитного покрытия. Обезжиривание проводится при температуре порядка 75 °С с применением специальных реагентов.

Промывка. Она позволяет удалить с поверхности деталей все посторонние вещества, например применяемые в процессе обезжиривания.

Травление. На металлических поверхностях всегда присутствует определенное количество окислов, включая ржавчину. Травление посредством соляной и других кислот позволяет удалить их.

Обработка выполняется при температуре (23 ± 1) °С, концентрация раствора подбирается в зависимости от уровня загрязненности и составляет 140–200 г/л.

После травления осуществляется промывка, позволяющая очистить конструкцию от остатков кислотного раствора и продуктов произошедших химических реакций.

Флюсование. Это финальный этап подготовки к горячему цинкованию металлоконструкций. Тонкий слой флюса блокирует окисление металла и повышает надежность сцепления цинка с основанием. Как правило, для флюсования используются составы на основе хлоридов цинка и аммония.

Термическая обработка металлоконструкций

После подготовки изделия с помощью растворов его тщательно просушивают. Наличие жидкости на поверхности приводит к парообразованию, что негативно сказывается на качестве защитного покрытия.

Кроме того, предварительный разогрев изделия до 100 °С уменьшает энергетические расходы на дальнейшие этапы, предусмотренные технологией горячего цинкования металлоконструкций.

Для максимального просушивания используют минимум 2 термические камеры.

Горячее цинкование

После завершения термообработки заготовку покрывают слоем цинка. Оптимальный температурный режим подбирают с учетом специфики конструкции и внешних условий. В среднем обработка осуществляется при температуре 420–455 °С. Базовые технологические особенности процесса:

  • наличие мощной вытяжки, поскольку процесс оцинкования сопровождается активным паровыделением;
  • четкое соблюдение скорости погружения заготовки, времени выдержки ее в резервуаре с расплавленным цинком.

Горячее цинкование металлоконструкций: технология, ГОСТ

Технология горячего цинкования металлоконструкций предусматривает выполнение следующих базовых операций:

  • погружения;
  • выдержки в резервуаре на протяжении 4–10 мин. Если появляется шлак, его удаляют механическими методами;
  • выемки конструкции из ванны. Толщина покрытия во многом зависит от скорости извлечения изделия, поэтому она индивидуально рассчитывается для каждого образца.

После горячего цинкования металлоконструкция подвергается естественному или принудительному охлаждению в закрытом помещении. После этого она готова к эксплуатации.

Источник: https://kaskad-steel.ru/stati/goryachee-cinkovanie-metallokonstrukcij/

Гост р 9.316-2006 есзкс. покрытия термодиффузионные цинковые. общие требования и методы контроля

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

Горячее цинкование металлоконструкций: технология, ГОСТ
  • НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ
  • ФЕДЕРАЦИИ
ГОСТ Р 9.316- 2006
  1. Единая система защиты от коррозии и старения
  2. ПОКРЫТИЯ ТЕРМОДИФФУЗИОННЫЕ ЦИНКОВЫЕ
  3. Общие требования и методы контроля
  • Москва
  • Стандартинформ
  • 2006

Содержание

  1. Предисловие
  2. Введение
  3. 1 Область применения
  4. 2 Нормативные ссылки
  5. 3 Классификация и обозначение покрытий
  6. 4 Общие положения
  7. 5 Физико-химические показатели качества покрытия
  8. 6 Технология нанесения цинкового покрытия
  9. 7 Контроль качества покрытия
  10. 8 Упаковка, транспортирование и хранение
  11. Приложение А (справочное)
  12. Контроль качества подготовленной поверхности
  13. Приложение Б (рекомендуемое)
  14. Определения остаточной (водородной) хрупкости (водородного охрупчивания)
  15. Приложение В (справочное)
  16. Толщина цинковых покрытий при разных методах измерений

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации – ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

  • Сведения о стандарте
  • 1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 213 «Металлические и другие неорганические покрытия» и ТК 214 «Защита изделий и материалов от коррозии»
  • 2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21 августа 2006 г. № 204-ст
  • 3 ВЗАМЕН ГОСТ Р 51163-98

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты».

В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты».

Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Введение

Термодиффузионное цинкование поверхностей изделий предназначено для повышения их коррозионной стойкости.

Источник: https://znaytovar.ru/gost/2/GOST_R_93162006_ESZKS_Pokrytiy.html

Горячее цинкование

«Завод оцинкованных металлоконструкций» является специализированной организацией в области услуг по горячему цинкованию металлических изделий и конструкций.
Основные преимущества:

  • Невысокие цены от 21 руб./кг. вкл. НДС
  • Минимальных сроках выполнения заказов
  • Горячее цинкование производится в точном соответствии с ГОСТом 9.307-89.
  • Возможность исправления недоработок по подготовке металлоизделий к горячему цинкованию на базе собственного цеха металлоконструкций
  • Изготовление металлоконструкций по чертежам заказчика, с последующим оцинкованием
  • Горячее цинкование сегодня является одним из самых экономичным, надёжным и поэтому востребованным методом защиты металлоконструкций от коррозии и старения.

Горячее цинкование металлоконструкций: технология, ГОСТ

Одним из важных факторов, определяющих ритмичность и качество работы линии горячего цинкования является навеска изделий.
Навеска продукции осуществляется вручную, как правило, путем подвески и увязки металлоконструкций на траверсы проволокой диаметром 2–6 мм (в зависимости от массы изделий).

Размер изделий, их конструктивные особенности важны для рационального выбора способа навески и количества навешиваемых изделий, таким образом для различных конфигураций цинкуемых изделий требуются особые, индивидуальные способы навески.

На качество и толщину цинкового покрытия оказывает влияние угол наклона изделия к поверхности расплава цинка в ванне цинкования (чем больше угол наклона, тем меньше толщина и лучше качество поверхности покрытия). Угол навески цинкуемых изделий ограничен габаритными размерами ванн подготовки и ванны цинкования. Для стального проката этот угол составляет 10–45 градусов.

Для сохранения качества цинкового покрытия при съеме изделий необходимо соблюдать ряд требований:
изделия должны быть охлаждены;
должны быть исключены контакты, а также удары и падения между собой и другими металлическими предметами;

отгрузка и увязка оцинкованных изделий должна осуществляется тканевыми тросами.

Поверхность стали подлежащая цинкованию, всегда, за исключением редких случаев, в большей или меньшей степени загрязнена маслами или жирами. Эти компоненты появляются на металлоконструкциях вследствие предшествующих обработок и/или манипуляций, которым они подвергались.

Это особенно касается деталей, изготовленных из листа.
Жиры и масла, подвергаясь старению при контакте с атмосферой, модифицируются, что порой еще больше затрудняет их удаление.

Жировое покрытие действует как непроницаемая оболочка на оксидах, из-за чего не происходит полного процесса кислотного травления. Часто жировые вещества проникают вглубь пор на поверхности и не обнаруживаются при поверхностном визуальном обследовании.

Обезжиривание поверхности металлоконструкций имеет все основания рассматриваться в качестве основной процедуры всего цикла химической подготовки к процессу горячего цинкования.

Эффективное обезжиривание дает гарантию выполнения успешного качественного процесса травления!

Металлы имеют свойство окисляться, таким образом сталь всегда покрыта слоями оксидов, состоящих из химических соединений железа с кислородом и водой, состав и толщина которых зависят от условий, при которых они формировались.
Оксидный слой препятствует реакции жидкого цинка с железом и потому должен быть устранен до металлургического процесса цинкования.

Если и существуют ситуации, при которых очистка проводится механически (пескоструйная очистка), в огромном большинстве случаев металлоконструкции проходят химическую обработку процедурой кислотного травления.

Кислоты, используемые при горячем оцинковании, следующие: соляная кислота и серная кислота.

Из двух кислот, в технологии цинкования предпочтительней первая, поскольку она активна при температуре окружающей среды, и создаёт меньше проблем на следующей стадии химической обработки.

Операция промывки необходима для предотвращения переноса хлоридов железа и кислоты HCl в ванну флюсования, а далее и в ванну цинкования. Железо представляет собой «нежелательный» элемент в растворе флюсования.

Сам по себе хлорид железа обладает некоторым флюсующим действием, однако его наличие имеет и некоторые отрицательные стороны:
соли железа в активной форме вызывают перенос ионов Fe2 в ванну цинкования, с последующим увеличением количества гарт-цинка;
при контакте с атмосферой железо окисляется, его окисленные компоненты являются малорастворимыми и стремятся пристать к поверхности изделий, что вызывает появление участков, где металлургическая реакция между цинком и железом произойти не сможет.
Значение pH-показателя:
с одной стороны, слишком высокий pH способствует выпадению цинка из раствора флюсования, уменьшая его активность;
с другой стороны, повышение кислотности означает присутствие свободной кислоты, большую с коррозийность.

По всем этим причинам проводятся регламентированные периодические химические анализы растворов, которые позволяют осуществлять сбалансированную корректировку всех имеющихся параметров.

Другой очень важной стадией в процессе горячего цинкования является подготовка поверхности стали, теперь уже, по крайней мере, теоретически очищенной после обезжиривания и кислотного травления, для того, чтобы сделать ее пригодной для последующей операции, на которой выполняется термо-металлургическая реакция с цинком
В теперь уже повсеместно используемом «сухом» методе (сухое цинкование) данная стадия называется «предварительное флюсование». В ней поверхность деталей покрывается пленкой неорганического кристаллического соединения, называемого «флюсом». При горячем цинковании требуется, чтобы сталь была идеально чистой до самого погружения в расплавленный цинк; действительно, только «металлические чистые» поверхности могут реагировать друг с другом.
Слой флюса служит для достижения этой цели благодаря своим следующим свойствам:
он удаляет загрязнения и нерастворимые соли, оставшиеся на поверхности деталей после травления;
предотвращает образование оксидов и/или солей, которое могло произойти во время ожидания и транспортировки к цинковой ванне;
освобождает от оксидов поверхность ванны цинкования в зоне, в которой происходит погружение обрабатываемых деталей.
Таким образом можно сказать, что флюс ведет себя как «очищающая пена», которая посредством очень сложных химических реакций предотвращает образование оксидов, удаляет остаточные соли и другие поверхностные загрязнения, предохраняя одновременно обрабатываемые поверхности от контакта с окружающей атмосферой.

Кроме того, слой флюса действует как посредник между расплавленным цинком, который имеет очень высокое поверхностное натяжение, и сталью. Без этого промежуточного компонента расплавленный цинк не смог бы полностью «смочить» поверхность цинкуемых изделий.

Читайте также:  Плазморез своими руками из инвертора – делаем самодельный плазменный резак

Фаза высушивания после флюсования очень важна.
Действительно, если реакции, приводящие к появлению флюсующих свойств, начинаются на водном этапе, когда соли флюса, откладываются на поверхности стали, то полностью они заканчиваются на фазе сушки.

Именно на этой фазе, когда раствор, концентрируясь, теряет воду, металлические соединения получают характеристики «сильной кислоты» способствующей активному взаимодействию расплава цинка со сталью.
Также, на стадии сушки осуществляется предварительный подогрев цинкуемого материала. Температура изделий на выходе из сушильной печи составляют примерно 70 –100 °C.

В сушильной камере необходимо наличие хорошей вентиляции, способствующей сушке изделий и удалению влаги из окружающего объема.

Если температуры в сушильной печи слишком высокие, имеется опасность, что соль разложится и преждевременно начнет свое действие, оставив мало флюсующего вещества для реакции между цинком и металлом на этапе цинкования. С другой стороны, если сушка неполная и остается слишком много влаги на поверхности, имеется риск нового окисления какого-то участка поверхности, что приведет к дефектам покрытия.

Для качественной работы ванны цинкования ипользуется цинк высокого стандарта качества для полной уверенность в том, что любой нежелательный элемент не снизит требуемого качества покрытия.

Это значит, что для создания такого покрытия должен использоваться цинк, соответствующий классам Zn 1 (99,995%) или Zn 2 (99,95%) в соответствии с нормативами EN 1179 и ISO 752.

В процессе горячего цинкования металлоконструкции погружаются в ванну размерами 12,5?1,5?2м с расплавленным цинком (~430-450° С) и в результате реакции на поверхности изделия образуется ферро-цинковый сплав, представляющий собой надежную антикоррозийную защиту, состоящую из нескольких слоев с различным удельным соотношением железа и цинка.
Начиная от поверхности стали, первым расположен Гамма-слой (?) толщиной около 1 мкм, состоящий из сплава стали и цинка, в котором последнего элемента присутствует около 25%. Следующим расположен Дельта-слой (d), содержащий порядка 10% железа, на котором располагается Дзета-слой (z). В Дзета-слое (z) присутствует 7% железа и можно видеть кристаллы, ориентированные по высоте. Слой, лежащий снаружи от него и называемый Эта-слой (h), можно рассматривать как почти чистый цинк, поскольку при температуре окружающей среды максимальное содержание железа в нем составляет 0,008%.
Проверка качества цинкования

На каждой партии нанесенное цинковое покрытие подвергается контролю по внешнему виду, толщине и прочности сцепления. Контроль внешнего вида покрытий проводят на 100% изделий.

  • Контролю толщины и прочности сцепления подвергают:
  • 1) элементы стальных конструкций в количестве до 1%, но не менее 2 шт. от партии;
  • 2) сварные узлы в количестве до 5%, но не менее 1 штуки от партии;
  • 3) резьбовые крепежные детали в количестве до 0,5%, но не менее 3 штук от партии.
  • Технические требования, предъявляемые к металлоизделиям:
  1. Чертежи конструкций, в том числе сварных узлов, должны быть согласованы со службой продаж завода с предоставлением сертификата с расшифровкой химического состава марки стали на используемый металлопрокат в изделии.
  2. Толщина покрытия по ГОСТ 9.307-89 в зависимости от марки стали от 40 до 200 мкм. Для изготовления изделий подлежащих горячему цинкованию рекомендуется использовать низкоуглеродистая сталь: 08,08кп, 10,10кп, 15,15кп, 20,20кп; по ГОСТ 380:Ст2сп, Ст2кп, СтЗсп, СтЗкп и содержащую: углерода до 0,24 %; кремния до 0,05%(что соответствует кипящей стали) или кремния должно быть в пределах 0,15-0,25%(что соответствует спокойной стали) серы и фосфора до 0,030 % каждого.
    Если используется сталь, не входящая в указанный перечень, допускается пробное цинкование по согласованию с Заказчиком. Полые изделия и изделия сложной формы всегда подвергаются пробному цинкованию, при этом качество покрытия согласовывается с Заказчиком.
  3. Габаритные размеры цинкуемых изделий должны соответствовать следующим пределам: длина — до 12,5 м, ширина — до 1,5 м, высота-до 2,5 м. Масса одного изделия не должна превышать 2 тн. Размеры объемных конструкций предварительно согласовываются с Исполнителем.
  4. Конструктивные решения элементов изделий не должны иметь «карманов», закрытых полостей и воздушных мешков, все полости должны быть доступны для беспрепятственного поступления и выхода из них жидкостей, газов и расплавленного цинка. Резьбовые соединения должны быть защищены.
    Обязательно в изделиях предусматриваются:
    1) для выхода указанных сред: одно или несколько дренажных технологических отверстий диаметром 10-25 мм возле торцов;

    2) для подвески изделий на траверсы: одно отверстие на расстоянии до 50 мм от торца изделия с одной стороны при длине изделия до 2м; либо по одному отверстию с 2-х сторон при его длине свыше 2 м.

  5. Сварка элементов изделий должна быть выполнена встык либо двухсторонними швами, либо односторонним швом с подваркой. Сварные швы должны быть равномерными, плотными и сплошными по всей длине.
    Сварные швы не должны иметь следов шлака, остатков флюса, пористости, свищей, трещин и других дефектов.

    Не допускается цинковать изделия со сварными соединениями в нахлестку.

  6. На поверхности основного металла не допускается закатанная окалина, поры, заусенцы, включения (сварочные шлаки, остатки формовочной массы, графита, маркировочной краски, смазки и металлической стружки).
  1. Скачать с сервера в формате ‘.doc’
  2. Скачать с сервера в формате ‘.doc’
  3. Вы сможете заказать все виды обработки металла, а также купить оцинкованную по ГОСТ 9.307-89 металлопродукцию широкой размерной линейки:

кликнуть для открытия

Вид Размер Цена
1. Швеллер оцинкованный 8 52190
2. Швеллер оцинкованный 10 52190
3. Швеллер оцинкованный 12 52190
4. Швеллер оцинкованный 16 52190
5. Швеллер оцинкованный 18 52190
6. Швеллер оцинкованный 20 52190
7. Швеллер оцинкованный 22 52190
8. Швеллер оцинкованный 24 52190
9. Швеллер оцинкованный 27 52190
10. Швеллер оцинкованный 30 52190
11. Швеллер оцинкованный 40 52190

Источник: http://zmk-zinc.ru/goryachee-cinkovanie

Технология горячего цинкования металла

Как мы делаем горячее цинкование металла на Заводе Кабельных Металлических Конструкций – вся технология пошагово.

Осматриваем и готовим кабельные лотки, кронштейны и аксессуары к горячему цинкованию. Проверяем качество сварных швов, наличие и качество технологических отверстий и марку стали.

Затем очищаем грязь с поверхности изделий – следы маркера, масляные пятна, остатки смазки.

Подготовка важна, потому что устраняет недостатки поверхности. Это нужно, чтобы сразу оцинковать всю деталь и не оставить неподготовленные участки без покрытия.

Далее вешаем кабельные лотки на траверсу, по технологическим картам для каждого типа изделий и переходим к химической подготовке.

Поэтапно технология:

1. Обезжиривание

Обезжириваем заготовки в растворе из фосфорной кислоты с добавками ПАВ (Soprin).

При обезжиривании с поверхности металлоизделий удаляются жировые пятна, масла и синтетические загрязнения, замедляющие и ухудшающие травление, снижающие адгезию цинка и железа.

Следующим этапом промываем изделия в воде – смываем фосфорную кислоту.

3. Травление

Травим в 15% растворе соляной кислоты. Важный момент подготовки поверхности перед оцинковкой. При травлении удаляем ржавчину и окалину – химически активируем поверхность стали без повреждения.

Следующим этапом смываем твердые частицы металла с поверхности изделий. Предотвращаем перенос раствора соляной кислоты в ванну флюсования.

При флюсовании наносим защитный слой на поверхность кабельного лотка. Слой не дает образовываться окисным пленкам, что улучшает сцепление цинкового расплава с поверхностью изделия.

6. Сушка и нагрев

Сушим и греем продукцию до температуры 120 градусов Цельсия. В этот момент с поверхности удаляется влага и таким образом изделия готовы к горячему цинкованию.

Горячее цинкование – главный этап технологического процесса. Погружаем металлоконструкции в ванну с расплавленным цинком. При химической реакции на поверхности изделий образуется сплав железа и цинка. Температура расплава цинка в ванне – 450 градусов.

Выдерживаем лотки в расплавленном цинке от 4 до 10 минут. Время выдержки зависит от марки стали и толщины продукции.

В ЗКМК мы используем ванны длиной 13 метров и глубиной в 3.3 метра. Этого достаточно, чтобы цинковать кабельные лотки, профиля, эстакады до 12.5 метров.

Далее вынимаем продукцию из ванны цинкования и погружаем в ванну с водой. Так охлаждаем кабельные лотки и формируем внешний вид покрытия.

При необходимости можем дополнительно выполнить пассивацию изделий. При пассивации на поверхности металла формируются тонкие оксидные или солевые пленки, которые защищают от внешней коррозии. Это не дает металлу контактировать с кислородом и агрессивными средами.

Читайте также:  Сверло по бетону для перфоратора: параметры и правила выбора

В ЗКМК мы обязательно завершаем технологический процесс контролем качества цинкового покрытия визуальным и приборным методами. Работаем по ГОСТ 9 307 89. Норма толщины цинка должна быть в пределах от 40 до 200 микрон.

После контроля качества в ОТК отправляем металлоконструкции на склад готовой продукции ЗКМК. Далее упаковываем и формируем партии, и грузим на железнодорожные платформы или автотранспорт для отправки заказчику. 

Источник: https://zavod-kmk.ru/info/tekhnologiya-goryachego-cinkovaniya-metalla

Технология горячее цинкование – Горячее цинкование металлоконструкций: технология, ГОСТ

alexxlab | 07.03.2019 | 0 | Вопросы и ответы

Горячее цинкование металлоконструкций – полное описание технологии

Для предохранения металлов от коррозии существует много способов, отличающихся и эффективностью, и себестоимостью. Один из них – анодное покрытие. Оно производится по различным методикам, которые предполагают использование соответствующего оборудования, характеризуются определенной сложностью процесса  и необходимым временем на его проведение.

Пожалуй, самая известная из них (и наиболее широко распространенная) – горячее цинкование. По популярности уступает лишь способу электролитического покрытия металлоконструкций, но только в плане финансовых вложений, так как по долговечности намного его превосходит.

Принцип цинкования

Поверхность заготовки покрывается слоем этого металла (как правило, толщиной 40 – 65 мкм). В результате исключается прямой контакт «основы» с жидкостями и обеспечивается надежная антикоррозийная защита. Применяется (в основном) для обработки железа или стали. Но делается это разными способами.

С точки зрения оптимального сочетания экономичности и высокого результата лучшим вариантом считается именно горячее цинкование. По оценкам специалистов, при эксплуатации металлоконструкций даже в самых неблагоприятных условиях эффективность такого покрытия не снижается на протяжении не менее 65 – 70 лет. Вот эту технологию и рассмотрим подробнее.

Преимущества горячего цинкования

  • Возможность обработки любых заготовок, независимо от сложности их формы.
  • Способность к «самовосстановлению». Если какой-либо участок металлоконструкции получил механическое повреждение, то дефект покрытия постепенно минимизируется и полностью устраняется без постороннего вмешательства.
  • Устойчивость перед жидкостями примерно в 6 раз выше аналогичного показателя «защищенности», обеспеченной другими методиками.
  • Все имеющиеся дефекты основы (раковины, поры и так далее) тщательно скрываются слоем цинка.
  • Надежное скрепление защитного слоя с поверхностью заготовки.
  • Низкие эксплуатационные затраты. Основной пункт экономии – отсутствие необходимости в регулярной обработке и окрашивании металлоконструкций.

Принцип и технология горячего цинкования 

Суть процесса коротко можно описать так – после предварительного «освежения»  (этап подготовительных мероприятий) деталь погружается в резервуар с расплавленным цинком. Металл буквально «обволакивает» заготовку, проникая в самые труднодоступные места конструкции.

Более подробно ознакомиться со всеми нюансами цинкования по «горячей» методике можно в ГОСТ № 9.307 от 1989 года. Мы же рассмотрим основные операции, и этого будет вполне достаточно, чтобы понять принцип такой обработки деталей. 

Подготовка металлоконструкции

Данная работа включает в себя несколько операций (технологических этапов).

Механическая обработка

Производится с целью удаления с поверхности заготовки грязи, окалины и тому подобное. То есть фракций инородных веществ. На производстве это делается пескоструйными аппаратами в специальных боксах.

Обезжиривание

Производится при средней температуре +75 ºС с целью повысить качество скрепления цинка с основой.

Присутствие на ней в процессе дальнейшей обработки каких-либо химических соединений (к примеру, масляных пятен) не допускается, так как это может привести впоследствии или к отслоению покрытия, или к неравномерности его толщины (а то и образованию «голых» зон). Удаление посторонних веществ производится специальными средствами (реагентами).

Промывка

Смысл данной операции понятен – удалить с детали все использовавшиеся в процессе обезжиривания химикаты.

Травление

На поверхности металла, подлежащего цинкованию, всегда присутствуют в определенных долях различные окислы (в том числе и ржавчина). Вот от них и очищается заготовка. Это делается с использованием кислоты, преимущественно соляной, при комнатной температуре (порядка 22 – 24 ºС). Ориентировочная концентрация раствора – от 140 до 200 г/л (зависит от степени загрязнения металла).

Особенности

Во-первых, если ранее заготовка подвергалась цинкованию, то сначала в отдельной емкости удаляется защитный слой. Во-вторых, для минимизации воздействия кислоты на материал основы и исключения усиленного выделения водорода используются специальные вещества (ингибиторы), которые вводятся в раствор. 

Промывка

Эта операция необходима для удаления продуктов химических реакций, протекавших на этапе травления, и остатков кислотного раствора.

Флюсование

На этом этапе производится окончательная подготовка заготовки к обработке расплавленным цинком. Во-первых, тонкий слой используемого средства (флюса) предотвращает окисление материала (а данный процесс идет постоянно). Во-вторых, по аналогии с пайкой, повышает надежность «сцепки» (цинк + основа).

Обработка производится в условиях + 60 ºС раствором концентрацией порядка 500 г вещества на 1 л воды. Как правило, это состав из хлоридов аммония и цинка. 

Особенность

В процессе флюсования осуществляется постоянный контроль над содержанием железа, кислотностью и плотностью раствора. При необходимости вводится перекись водорода. Она снижает процентное содержание железа путем образования его солей, которые выпадают в осадок. 

Термическая подготовка металлоконструкции

После обработки растворами заготовку необходимо тщательно просушить. Если в процессе ее погружения на поверхности будут остатки жидкости, то это приведет к образованию ее паров и отразится на качестве конечного покрытия. Кроме того, такое предварительное повышение температуры образца (до 100 ºС) позволяет снизить эн/затраты в ходе операции по цинкованию.

Подача (выемка) заготовок в печь производится механизированным способом. Для обеспечения высокого качества осушки используется не менее 2-х термических камер.

Покрытие слоем цинка

Собственно, это является конечной целью всех подготовительных операций. Необходимый температурный режим выбирается исходя из местных условий и специфики заготовки. В среднем это +420 ºС (предельное значение – до +455).

Особенности

  • Наличие эффективной вытяжки, так как процесс цинкования сопровождается интенсивным парообразованием.
  • Строгое соблюдение скорости погружения и времени выдержки детали в резервуаре с «расплавом».
  • Качество охлаждения металлоконструкции. 

Основные операции

  • Погружение.
  • «Выдержка» в емкости (порядка 4 – 10 минут). Если образуется шлак, то он удаляется механическим способом.
  • Выемка заготовки из ванны. Толщина слоя защитного покрытия во многом определяется скоростью извлечения детали из емкости, поэтому рассчитывается индивидуально для каждого образца.

Охлаждение

Может проводиться или принудительно, или протекать естественно, в условиях помещения.

Вот, собственно, и весь смысл технологических операций, которые позволяют обеспечить качественное цинкование материалов. Для общего понимания сути всех процессов вполне достаточно.

ismith.ru

Горячее цинкование металла: технология и оборудование

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.

  8. Охлаждение готового изделия.

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.

Вывод

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.

Источник: https://stankotec.ru/raznoe/texnologiya-goryachee-cinkovanie-goryachee-cinkovanie-metallokonstrukcij-texnologiya-gost.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector