Процесс горячего цинкования стальных изделий предусматривает этапы подготовки поверхности, погружение в расплав и принудительное охлаждение. Подготовка поверхности изделий заключается в обезжиривании, травлении и нанесении флюса.
Технология цинкования
Обезжиривание поверхности можно проводить как в щелочных растворах, так и в кислых. В последнее время стали применять кислое обезжиривание в растворе ортофосфорной кислоты. Травление поверхности, чаще всего, проводят в растворах серной или соляной кислот. Флюсование изделий осуществляют в водных растворах хлористого аммония и хлористого цинка – это так называемый «сухой способ» цинкования. После просушивания на поверхности изделия остается слой сухого флюса. «Мокрый способ», предусматривающий присутствие на поверхности расплава в ванне цинкования раплавленного флюса, в настоящее время практически не применяется из-за низкого качества получаемых покрытий. По «мокрому способу» изделие погружают в расплав через покров флюса.
При обезжиривании в щелочных растворах перед травлением следует производить тщательную промывку поверхности стальных изделий. Цинкование предусматривает такой процесс. Это необходимо для защиты травильного раствора от нейтрализации щелочью. Современная технология предусматривает кислотное обезжиривание, за счет этого уменьшается количество ванн промывки и увеличивается долговечность травильного раствора.
Травление в растворе серной кислоты с подогревом применяли вследствие того, что ее пары менее «летучи». Однако применение эффективной вентиляции (бортовые отсосы) и уловителей паров кислоты позволили без ущерба для окружающей среды и экономики процесса использовать в качестве травильного раствора соляную кислоту. Промывка стальных изделий после травления может быть не столь интенсивной в случае применения соляной кислоты. Это связано с тем, что ион хлора из кислоты не будет ухудшать действие флюса, состоящего из хлоридов аммония и цинка.
Обратите внимание! Современная химическая подготовка поверхности стальных изделий перед цинкованием предусматривает применение таких химических реагентов, которые бы позволили уменьшить количество ванн для промывки и улучшить экологию на производстве.
После травления и промывки изделия погружают в водный раствор флюса, содержащий хлорид аммония и хлорид цинка и ПАВ при температуре 20 — 80°С. Небольшая выдержка в ванне позволяет раствору полностью смочить поверхность изделия. Затем офлюсованное изделие подвергают сушке, когда вода испаряется, а флюс остается на поверхности стали в виде тонкого слоя солей. Температура сушки флюса определяется составом раствора флюса.
Надо иметь в виду, что в процессе выпаривания хлоридов аммония и цинка может происходить образование гидроксоноцинковой кислоты и, как следствие, растравливание офлюсованной основы с образованием солей железа. Чтобы предотвратить это явление сушку офлюсованных изделий следует производить как можно быстро. Верхний предел температуры сушки обусловлен температурой плавления флюса и составляет 230°С.
Офлюсованные и просушенные изделия погружают в расплав цинка. Перед погружением поверхность расплава следует тщательно очистить от золы, изгари, оксидов. Продолжительность погружения должна быть минимальной, при этом должны быть соблюдены условия свободного и всестороннего проникновения расплава в имеющиеся в изделии полости и зазоры.
Продолжительность выдержки должна быть минимально достаточной для формирования на всей поверхности изделия равномерного по толщине и структуре цинкового покрытия.
Обратите внимание!
- Увеличение продолжительности выдержки приводит к росту толщины интерметаллических слоев покрытия и чрезмерному образованию гартцинка.
- Недостаточная выдержка приводит к появлению участков поверхности изделия без покрытия. Экономика процесса цинкования и качество получаемых покрытий во многом определяются подготовкой поверхности изделий.
Продолжительность выдержки изделий в расплаве включает:
- время прогрева изделий до температуры расплава,
- время отделения расплавленного флюса от поверхности изделия,
- время формирования покрытия.
Абсолютная величина продолжительности выдержки зависит от массы изделий и количества флюса на их поверхности.
Толщина и равномерность цинкового покрытия во многом определяется условиями извлечения изделий из расплава. Слишком быстрое извлечение приводит к увеличению толщины и неравномерности покрытия. После извлечения из расплава изделия с покрытием следует принудительно охлаждать, это особенно актуально для конструкций, имеющих толстостенные массивные элементы.
Совет! Если в процессе транспортировки или использования цинковых изделий на их поверхности появятся мелкие повреждения, их сразу же нужно удалить с помощью цинкового спрея. Так как они влияют не только на внешний вид, но и на антикоррозийную защиту. Лучше всего для этого использовать цинковый спрей ZINCO SPRAY, который разработала компания компания Soprin специально для таких ситуаций.
