Алгоритм цинкования труб
Видео — как делают горячеоцинкованные лотки
8. 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 в ванне – 450 градусов. Мы выдерживаем лотки в расплавленном цинке от 4 до 10 минут. Время выдержки зависит от марки стали и толщины продукции.
1. Предварительный этап. Осмотр и подготовка. Осматриваем и готовим кабельные лотки, кронштейны и аксессуары. Проверяем качество сварных швов, наличие и качество технологических отверстий и марку стали. Затем очищаем грязь с поверхности изделий: следы маркера, масляные пятна, остатки смазки.
На нашем предприятии оцинковка выполняется горячим методом. Это означает, что цинковый состав, в который опускается деталь, нагревается до высоких температур. Так удается создать на металле плотный, равномерный и стойкий слой. Как результат – надежность трубы будет сохраняться еще дольше.
При обработке металлов расплавленным цинком необходимо соблюдать ряд обязательных требований. Одним из обязательных условий является отсутствие закрытых полостей, т.к. наличие газовых пузырей в изделии будет препятствовать погружению метиза в ванну (плотность цинка составляет 6,8 кг/дм3, а плотность стали – 7,5 кг/дм3). Крупные конструкции подвешиваются на приваренные по краям ушки и опускаются в цинковый раствор под углом, для свободного стекания цинка.
При монтаже оцинкованных труб, лучше не использовать сварку. При слишком сильном прямом нагреве покрытие выгорает. Также при сваривании выделяются пары цинка – вредные для здоровья. Требуется работать со специальными средствами и с соблюдением техники безопасности.
10. Пассивация. При необходимости дополнительно выполяем пассивацию. Она формирует на поверхности металла тонкие оксидные или солевые пленки, которые защищают от внешней коррозии. Это не дает металлу контактировать с кислородом и агрессивными средами.
Часто задаваемые вопросы о горячеоцинкованных деталях
4. Производительность. Процесс горячего цинкования занимает несколько часов, что меньше, чем схожие процессы нанесения слоёв – порошковая окраска или окраска распылением. Современные автоматизированные линии могут обрабатывать до 30 000 тонн металлоизделий в год.
11. Проверка, упаковка и отгрузка. В ЗКМК мы обязательно завершаем технологический процесс контролем качества цинкового покрытия визуальным и приборным методами. Работаем по ГОСТ 9.307-89, согласно которому норма толщины цинка должна быть в пределах от 40 до 200 микрон.
Стоит сказать и о том, что сам процесс включает работу с расплавленными цинковыми ваннами, растворами для обработки поверхности, содержащими агрессивные химикаты – кислоты, а также тяжёлыми предметами и конструкциями. Поэтому требуется применять протоколы безопасности — ношение защитного снаряжения, соблюдение безопасного расстояния при работе с тяжелыми заготовками и т.д.
2. Удобство эксплуатации. Возможна обработка изделий любой формы с относительно ровной поверхностью, в том числе строительных лесов, труб, элементов опор ЛЭП, железных или стальных столбов для любой инфраструктуры (к примеру, столбов освещения или опор зданий). Обработанные изделия можно легко сваривать, соединять болтами или сращивать для формирования сложных конструкций.
Если все-таки будете применять сварку, обратите внимание на то, какие электроды используются в процессе. Также нужны будут флюсы, не допускающие перегрева рабочего материала. Таким образом удается обеспечить надежную защиту от выгорания цинка и потери эксплуатационных характеристик.
1. Устойчивость к коррозии. Защитный слой, образующийся в процессе горячего цинкования, защищает железные и стальные заготовки от износа и негативных факторов внешней среды (что особенно актуально для труб и кабельных лотков, которые эксплуатируются в труднодоступных местах: в стенах или под землёй). Толщина этого слоя – от 45 до 200 мкм.
На сталях с высоким содержанием кремния и/или фосфора, из-за неоднородности химического состава стали, а также на толстостенных изделиях может наблюдаться разнооттеночность покрытия. Однако это не является браковочным признаком, поскольку, кроме внешнего вида, отрицательных свойств у такого покрытия нет.
2. Химическая подготовка. Обезжириваем заготовки в растворе из фосфорной кислоты с добавками поверхностно-активных веществ (Soprin). При обезжиривании с поверхности металлоизделий удаляются жировые пятна, масла и синтетические загрязнения, замедляющие и ухудшающие травление, снижающие адгезию цинка и железа.
Особенности цинкования различных конструкций
При сварке изделий, обработанных горячим цинкованием, рекомендуется делать двухсторонний или односторонний шов с подваркой или сваривать детали встык. Сварные швы при соединении внахлест должны быть равномерными и плотными по всей длине, закрытыми по контуру. После сварки необходимо проводить зачистку швов от наплавлений, шлака, не допускается наличие пор, трещин, других дефектов.
В 1742 году французский химик Поль Жак Малуэн обнаружил, что если погрузить стальной предмет в расплавленный цинк, на нём образуется слой цинка. В 1836 Станислав Сорель получил патент на усовершенствованный метод цинкования металлоконструкций – очистку объекта раствором серной кислоты и флюсом. Это послужило толчком для практического распространения антикоррозийной защиты.
Металлические изделия и конструкции, которые подвергаются обработке методом горячего цинкования, должны соответствовать ряду технологических требований. Антикоррозионная защита цинком выполняется для металлопроката из низкоуглеродистой стали, изготовленной по ГОСТам 380-94, 1050-88, 27772-88 и содержащей в составе не более 0,25% углерода и до 0,37% кремния. Горячее цинкование легированной стали не выполняется. При необходимости покрытия других видов стали или чугуна, проводится пробное цинкование штучных изделий.
Как следует из предыдущих разделов, применение горячего цинкования ограничено железными и стальными заготовками. Использование метода для нанесения покрытия на другие материалы приведет к образованию неоднородного слоя, который легко удаляется, т.е. область применения ограничена с точки зрения материалов.
Оцинковка металла — вид металлообработки, в основе которого лежит диффузия: металлическая деталь погружается в жидкий цинк, чьи атомы проникают сквозь металл и остаются на внешней поверхности. В зависимости от химического состава и геометрии стальных изделий, температура в ванне цинкования составляет 430-470⁰C. Сплавы с высокой теплопроводностью вступают в реакцию и образовывают прослойку железо-цинкового сплава.
На толщину покрытия влияет скорость извлечения изделия из ванны. Чем медленнее производится подъём, тем толще покрытие. Это связано со скоростью кристаллизации расплава. Для каждой детали скорость подъёма и наклон определяются индивидуально, учитывая марку стали, размер детали и форму.
3. Невысокая стоимость обработки. Хотя стоимость оборудования для горячего цинкования высока, а расходы цинка велики, стоимость процесса всё равно дешевле по сравнению с другими методами нанесения слоёв, например, порошковым покрытием или электростатическим напылением. Кроме того, защитный слой предохраняет заготовку от неблагоприятного воздействия окружающей среды, и заготовка не требует дальнейшего технического обслуживания, что снижает расходы на эксплуатацию.
Толщина покрытия цинком зависит от свойств сплавов железа. Процент наличия кремния в стали и его распределение влияет на толщину цинкового покрытия, цвет и равномерность защитной пленки. По степени окисления сталь подразделяется на: кипящую, спокойную и полуспокойную. Самая тонкая цинковая пленка с гладкой и блестящей поверхностью образуется на изделиях и конструкциях из кипящей стали. На спокойных сталях цинк оседает в виде матового покрытия толщиной 100-180 мкм. На полуспокойных сталях цинковое покрытие может быть неравномерным.
