Сравнение методов цинкования. Метод горячего цинкования

Метод горячего цинкования - особенности метода горячего цинкования

	1. Влияние содержания кремния в стальном изделии на цинковое покрытие Химический состав стали влияет на степень ее реагирования с цинком в ванне цинкования. При этом кремний является самым значительным реагирующим элементом в конструкционных сталях. Этот график показывает степень реагирования стали с горячим цинком при различном содержании в стали кремния и дает представление о величине цинкового покрытия.
	2. Торцевая пластина Торцевые и опорные пластины (пятки) должны быть изготовлены с учетом обеспечения свободного доступа горячего цинка ко всей поверхности изделия и выхода воздуха. Простое выполнение отверстий в детали, как показано на рисунке, даст хороший результат при использование метода горячего цинкования.
	3. Сварка Состав наплавляемого металла и способ сварки могут повлиять на внешний вид готового изделия после обработки методом горячего цинкования. Наплавляемый при сварке металл, как правило, имеет большее содержания кремния и сильнее реагирует с расплавленным цинком, чем основной металл изделия. При этом зачищенный заподлицо сварной шов перед цинкованием может возвышаться относительно основного металла уже после процесса цинкования. Не удаленные сварные брызги после оцинковки создают неприглядный вид.
	4. Дренаж цинка в крупных изделиях Угол извлечения крупногабаритных изделий из ванны цинкования влияет на эффективность стока цинка с их поверхности и, как следствие, на величину наплывов. Поэтому габариты изделий не должны превышать 11700х1400х2000 мм.
	5. Точки крепления при навеске изделия Чем круче угол, под которым конструкция может быть изъята из ванны цинкования, тем более гладкой может стать поверхность оцинкованных металлоконструкций . Плоская поверхность относительно уровня цинка в ванне будет иметь множество подтеков и шипов застывшего цинка по краям. Выполнение правильных точек крепления металлоконструкции для ее оптимальной ориентации позволит достичь лучшего качества покрытия цинком.
	6. Вентиляция и дренаж цинка в секционных металлоконструкциях Балки, колонны и другие конструкции, которые содержат вставки, пластины или рёбра жесткости, не будут оцинкованы качественно, если горячий цинк и воздух не получат свободный доступ ко всей поверхности секции. В этом случае требуются отверстия в углах пластин и рёбер жесткости.
	7. Горячее цинкование внутренних элементов конструкций Правильное изготовление металлоконструкций и их элементов, которые обеспечат свободный дренаж цинка и выход воздуха, позволит получить наилучший результат методом горячего цинкования.
	8. Изготовление металлоконструкций из уголка При использовании в конструкции углового металлопроката, необходимо выполнить дренажные и вентиляционные отверстия в заготовках перед тем, как собрать их в цельную конструкцию.
	9. Детализация сложных металлоконструкций При изготовлении сложных металлоконструкций необходимо согласовать с технологом цинкования точки подвески, вентиляционные и дренажные отверстия.
	10. Наплывы цинка на трубах Высокое поверхностное натяжение и текучесть горячего цинка могут привести к утолщению цинкового покрытия в нижних точках сплошных полых изделиях круглого сечения. Если при дальнейшем использовании изделия после горячего цинкования к его размерам предъявляются минимальные допуски, то необходимо учесть возможные изменения толщины стенки профиля. В особенности это касается внутренней поверхности профиля, где затруднено удаление избыточного цинка.
	11. Горячее цинкование больших полых металлоконструкций Крупногабаритные полые конструкции имеют значительный внутренний объём, поэтому дренажные и вентиляционные отверстия в торцевых пластинах должны обеспечить свободный сток жидкостей и цинка. В процессе использования метода горячего цинкования расположение таких отверстий будет определять положение металлоконструкции.
	12. Горячее цинкование ограждений Трубные конструкции (заборы, ограждения, рамы и т.д.) требуют тщательной доработки для обеспечения безопасной и качественной горячей оцинковки. Влага или жидкость, оставшаяся в кармане, в этом случае является взрывоопасной, а воздух внутри конструкции будет препятствовать полному погружению изделия в горячий цинк.
	13. Вентиляция и слив цинка из поручней Стойки и поручни, изготовленные из полых профилей, должны иметь отверстия для выхода воздуха и доступа жидкостей и цинка.
	14. Сопряжённые поверхности При горячем цинковании следует избегать приварки друг к другу элементов с большой площадью сопрягаемых поверхностей. Качественная горячая оцинковка возможна при соединении двух элементов посредством вставок между ними.
	15. Деформация тонкостенных металлоизделий В процессе горячего цинкования изделия из тонкого листового металлопроката (2 мм и менее) склонны к деформации. Этого можно избежать или минимизировать путем загибки, гофрирования или складывания листовых изделий.

ankorltd.ru

Методы цинкования

Сравнительный анализ методов цинкования металлических лотков

Нанесение цинковых покрытий на стальные и чугунные металлоизделия - давний, традиционный способ защиты их от коррозии.

Наибольшее распространение в практике защиты от коррозии нашли:• гальваническое цинкование, • «горячее» цинкование из расплава цинка, • газо-термическое цинкование напылением, • «холодное» цинкование путем окраски металлоизделий цинконаполненными лакокрасочными материалами, • термодиффузионное цинкование.

 

 

Гальваническое цинкование

Гальваническое цинкование осуществляется за счет анодного растворения цинковых электродов, в результате пропускания через электролит электрического тока с катодной плотностью от 1 до 5 А/дм2 и последующего осаждения растворенного цинка на заземленное покрываемое изделие.

При этом методе цинкования получают точного размера равномерные, блестящие, декоративного вида покрытия. Толщина гальванических покрытий обычно не превышает 20-30 мкм. Недостатки: слабая адгезия и пористость цинковых гальванических покрытий приводят к их малой долговечности, которая не превышает 2-3 лет. Использование электролитов, содержащих кислоты, цианидов и других, химически активных соединений, заставляют применять методы нейтрализации и глубокой очистки отходов экологически опасного гальванического производства, строить дорогостоящие очистные сооружения, что, в конечно счете, нивелирует положительные качества этого высокопроизводительного технологически процесса. Так же стоит отметить, что гальванические цинковые покрытия на крепежных изделия имеютзначительно меньший срок службы, в виду стирания покрытия при свинчивании резьбового соединения.

 

 

Горячецинковые покрытия

Горячецинковые покрытия по праву занимают второе место в объеме цинковальных производств, а по качеству и долговечности этому виду покрытия в настоящее время принадлежит пальма первенстве.

Недостатки: Данный метод имеет ряд ограничений к его применению на изделиях, имеющих скрытые полости, «карманы», замкнутые полости и элементы резьбы. Для обеспечения свободного входа и выхода расплава цинка, а также подготовительных растворов для обезжиривания, травления, флюсования и промывки, приходиться предусматривать на металлоизделиях технологические отверстия, что ведет к усложнению технологии изготовления изделий и их удорожанию.Горячее цинкование по технологическим причинам образует так называемые наплывы, заливающие резьбовые соединения, что предопределяет необходимость последующей их механической калибровки, сводящей на нет их защитные свойства. Также имеется ограничение к марке стали, подлежащей горячему цинкованию, т.е. принимаются металлоконструкции, изготовленные только из стали, содержащей углерод не более 0,24%.

 

 

Газотермическое напыление цинка

Газотермическое напыление цинка наиболее подходит для защиты от коррозии крупногабаритных металлоконструкций, которые невозможно поместить в ванну с расплавом цинка или гальваническую ванну. Покрытия формируются путем газопламенного распыления порошка цинка или цинковой проволоки, а также путем электродуговой металлизации. Газотермические покрытия в силу своей природы являются пористыми.

Для снижения скорости их электрохимического растворения они пропитываются порозаполнителями в виде лакокрасочных покрытий. Такие комбинированные покрытия могут обладать долговременной защитной способностью, достигающей 30 и более лет. Однако, они весьма чувствительны к механическим воздействиям и требуют восстановления свойств лакокрасочных покрытий через каждые 5-7 дет. Нанесение газотермического покрытия может производиться как на месте монтажа, так и в производственных условиях.

 

 

Холодное цинкование

В последние годы широкое распространение получил метод, так называемого «холодного» цинкования путем окраски металлоизделий цинконаполненными красками. Метод подкупает своей простой, а фанфары рекламы превозносят его как панацею от всех коррозионных бед. Следует отметить высокие технологические показатели этого метода.

Недостатки: В тоже время цинконаполненные покрытия в еще большей степени, чем газо-термические, чувствительны к механическим воздействиям. Восстановление их не всегда возможно в силу условий эксплуатации (например, мостовых конструкций), финансовыми ограничениями и т.п. Поэтому долговечность противокоррозионной защиты «холодным» методом в реальной практике не велика и исчисляется 5-6 годами эксплуатации.

 

 

 

Термодиффузионное цинкование

Отмеченные выше негативные стороны других способов цинкования заставили научно-техническую общественность обратить более пристальное внимание на ТЕРМОДИФФУЗИОННОЕ ЦИНКОВАНИЕ.

К достоинствам этого метода можно отнести следующее:• Детали цинкуются в герметически закрытых ретортах, поэтому процесс диффузионного цинкования экологически безопасен и не требует создания очистных сооружений; • Получаемое покрытие не имеет пор и за счет диффузионного слоя имеет прочную адгезионную связь с подложкой; • Толщина покрытия может быть любой; • Диффузионный цинк покрывает детали равномерным слоем без наплывов, точно повторяет профиль цинкуемой поверхности, включая глухие отверстия, элементы сложной конфигурации, щели, полости, резьбу; • Метод позволяет в отличие от других, цинковать длинномерные трубы с обеих сторон, а при необходимости, цинковать только внутреннюю или только наружную поверхность труб, в зависимости от расположения порошковых цинкосодержащих смесей – снаружи или внутри. • Покрытие имеет высокую твердость (в 3-4 раза выше, чем у горячего цинкового покрытия) и обладает высоким сопротивлением абразивному износу, что позволяет использовать периодически разбираемые трубные соединения в нефтегазовой отрасли до 10-15 лет без замены; • При сварке металлоизделий с термодиффузионным покрытием цинковое покрытие повреждается только в «ванночке сварного шва, при этом в околошовной зоне сохраняется слой покрытия, который протекторно защищает сварной шов; • Отходы от производства не требуют захоронения и могут быть использованы в качестве наполнителей строительных бетонных смесей; • Диффузионное цинковое покрытие сертификатом Госсанэпидемнадзора № 78.1.3.315.II.17512.9.99 от 06.09.99г. допущено к контакту с водой питьевого и бытового водоснабжения. Покрытие соответствует требованиям ГОСТ 28426-90, ГОСТ Р51163-98, СНИП 2.03.11-85 изд.2002г., Инструкции № К-106 от 30.12.2003г. Департамента электрификации и электроснабжения ОАО «РЖД», а также требованиям зарубежных стандартов АST MB 633, AST MB 695; • Нет ограничения по химическому составу общераспространенных машиностроительных сталей и чугунов. Среди недостатков метода следует отметить: • отсутствие декоративных свойств у диффузионного цинкования (глухие тона, отсутствие блеска) • а также, при малых толщинах покрытия (до 30 мкм), появление бурого налета, обусловленного выходом из покрытия ионов железа. Данные недостатки могут устраняться нанесением декоративно-защитных слоев лакокрасочных покрытий.

mwtct.ru

Методы цинкования

представляет собой

процесс нанесения защитного покрытия методом

погружения изделия в емкость с расплавом цинка.

У покрытий, полученных данным способом высокие

показатели качества и долговечности за счет

образования промежуточных сплавов.

Толщина покрытия составляет в данном случае 100 -

200 мкм, но при этом характерна его

неоднородность.

Данный метод не подходит для цинкования мелких

деталей, деталей сложной формы, а также для

получения тонких покрытий.

Еще одним недостатком можно назвать

значительные затраты электроэнергии для

поддержания цинка в расплавленном состоянии.

Гальваника (гальваническое покрытие)

-

это процесс осаждения цинка из электролита под

действием электрического тока.

В качестве основного компонента электролита

используется водный раствор солей цинка.

Данный метод позволяет получать тонкие

однородные покрытия, но при этом имеет большое

значение качество предварительной обработки

поверхности и обезжиривание.

К недостаткам метода можно отнести

ограниченность толщины покрытия, которая не

превышает 20 мкм, а также слабая адгезия и

неустойчивость к механическим нагрузкам.

Кроме того, при использовании данного метода

происходит водородное охрупчивание стали.

Электролиты, содержащие цианиды и другие

вредные вещества, снижают экологичность и

безопасность метода.

Газотермическое напыление

- это способ

нанесения цинкового покрытия, используя

электродуговую металлизацию.

Между двумя цинковыми проволоками поджигается

электрическая дуга, металл плавится и посредством

струи газа, проходящей через область дуги,

расплавленные частицы переносятся на

обрабатываемую поверхность.

В итоге поверхность имеет чешуйчатую поверхность

и пористость, которую дополнительно покрывают

порозаполнителем (лакокрасочный материал).

Метод весьма экономичен и порой незаменим для

крупногабаритных деталей, которые невозможно

покрыть иным способом цинкования.

Покрытие можно производить не только в цеху, но и

на открытых местностях.

Холодное цинкование

- метод нанесения

защитного слоя грунтом, содержащим

высокодисперный цинковый порошок с

органическим связующим.

Процесс довольно прост и поэтому широко

распространен.

Поверхность получается не только с

электрохимической защитой цинка, но и с

действием органического барьера.

Однако такие покрытия имеют невысокую стойкость

к механическим воздействиям. Также органика

может снизить электрохимическое защитное

свойство цинка.

xn--80akrri9d.xn--p1ai

Дефекты горячего цинкования

Безупречное цинкование

Безупречное горячее цинкование означает погружение готовых деталей, на которых нет дефекта, в расплав цинка. В результате на стальной или чугунной поверхности образуются слой железо-цинкового сплава и, находящегося поверх него, слой цинка. При горячем цинковании  толстостенных  изделий или изделий из марок стали, которые быстро вступают в реакцию в расплавленном цинке, цинковое покрытие состоит только из слоя железо-цинкового сплава. Во время горячего цинкования в ванне с алюминием, этот слой подавляется, и покрытие состоит только из внешнего цинкового слоя.

Формирование

При погружении изделий из стали или чугуна в сплав цинка, как правило, на верхней поверхности образуется толстый слой железо-цинкового сплава. При вынимании изделия из ванны горячего цинкования, поверх железо-цинкового сплава ложится тонкий слой расплавленного цинка, который застывает после охлаждения изделия. Во время охлаждения деталь преобразовывается за счет увеличения толщины сплава. У деталей с большой теплоемкостью, как правило, внешний слой цинка полностью исчезает и цинковое покрытие состоит только из слоя железо-цинкового сплава. В стальных конструкциях, с содержанием кремния от 0,03% до 0,12% и выше 0,2% может образовываться рыхлый слой вместо плотного слоя железо-цинкового сплава. Он увеличивается, в зависимости от длительности погружения. Такая быстрая реакция ведет к тому, что образуется толстое цинковое покрытие, вследствие которого внешний цинковый слой отсутствует из-за увеличения слоя сплава во время охлаждения изделия. Во время горячего цинкования в расплавленном цинке с содержанием алюминия около 0,07% образование слоя железо-цинкового сплава замедляется. На месте обычных слоев, в зависимости от содержания алюминия, температуры и длительности погружения, образуются очень тонкие слои алюминий-содержащих соединений железа и цинка или железо-алюминиевых соединений.  Алюминиевые покрытия такого вида значительно тоньше и состоят главным образом из внешнего цинкового слоя.

Распознавание

После горячего цинкования поверхность изделия блестит. На верхней поверхности можно четко  увидеть затвердевание верхнего слоя цинка в виде листков папоротника. В поперечном разрезе через такие покрытия можно увидеть на стальной поверхности слой железо-цинкового сплава и прилегающий сверху внешний слой цинка.

На деталях  с переменной толщиной места с более большей теплоемкостью при цинковании становятся серыми, вследствие проникновения слоя железо-цинкового сплава.

Во время цинкования стальных конструкций с критичным содержанием кремния часто можно увидеть это серое покрытие, так как эти стальные конструкции очень быстро взаимодействуют с цинком и поэтому очень трудно избежать проникновения слоя железо-цинко

polygonal.com.ua

---

• 
  Стальной бобер для резки металла
• 
  Кислород в жидком состоянии
• 
  Ямаха бензогенератор
• 
  Резервный источник питания 220в
• 
  Режим работы поршневого компрессора
• 
  Как расплавить сталь в домашних условиях
• 
  Солнечный коллектор qualex
• 
  Pn8136 схема блока питания
• 
  Виды закалки
• 
  Электропитание резервное
• 
  Ветряные станции