Горячая 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:
Данная 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:
механическую 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;
- 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.
