В чем разница между горячим-цинкованием и электроцинкованием?
Горячее-цинкование погружением (HDG) и электроцинкование (также известное как холодное цинкование) — два наиболее популярных процесса цинкования круглых труб. Их основные различия заключаются в принципе формирования, толщине, характеристиках и сценариях применения оцинкованного слоя. Эти различия в технологическом процессе напрямую определяют характеристики конечного продукта. Ниже подробно описывается ход процесса с двух точек зрения: «разбивка процесса» и «сравнение основных различий»:
1. Процесс горячего-оцинкования погружением (HDG): высоко-температурное цинкование образует композитный слой «сплав + чистый цинк».
Основной принцип горячего-цинкования погружением заключается в погружении очищенной от ржавчины круглой трубы в расплавленный цинк (приблизительно 440-460°C). В результате химических реакций и физического смачивания металлов на поверхности трубы образуется прочно связанный «слой сплава цинка-железа + слой чистого цинка». Это процесс «высоко-химического осаждения». Весь процесс можно разделить на три этапа: предварительная-обработка, горячее-оцинкование и последующая обработка. Конкретные шаги заключаются в следующем:
1. Предварительная-обработка: удалите загрязнения и обеспечьте адгезию цинкового покрытия (важнейший этап).
Основная цель предварительной-обработки – тщательно удалить масло, окалину и ржавчину с поверхности круглой трубы, обнажая подложку из чистого железа. В противном случае слой цинка легко отвалится.
Обезжиривание (обезжиривание). Поместите круглую трубку в щелочное обезжиривающее средство (например, раствор гидроксида натрия) или обезжиривающее средство- на основе растворителя. Погрузите, распылите или очистите трубку ультразвуком, чтобы удалить загрязнения, такие как моторное масло и масло для защиты от ржавчины, которые могли прилипнуть во время производства и хранения.
Кислотная очистка (удаление ржавчины/накипи): после обезжиривания перенесите трубку в травильный бак (обычно с 15%-20% соляной кислотой или серной кислотой) и замочите на 15–30 минут (регулируется в зависимости от степени ржавчины). Это растворяет поверхностную окалину (Fe₂O₃, Fe₃O₄) и ржавчину, обнажая свежую, не совсем белую поверхность железа. Промывка (нейтрализация): после травления остатки кислоты на поверхности трубы необходимо немедленно промыть в резервуаре с чистой водой, а затем перенести в слабощелочной резервуар для нейтрализации (например, раствор карбоната натрия) для нейтрализации остаточной кислоты и предотвращения последующей коррозии основания. (Если остается остаточная кислота, во время погружения в цинк образуется цинковый шлак, что влияет на качество цинкового слоя.)
Активация: после промывки круглая труба погружается в «покрытие флюсом» (обычно это водный раствор хлорида цинка-хлорида аммония). После высыхания на поверхности трубы образуется равномерная соляная пленка. Это служит следующим целям: 1. Изолирует трубу от воздуха, предотвращая вторичное окисление подложки перед входом в цинковую ванну; 2. Снижает поверхностное натяжение раствора цинка, способствуя его проникновению в поверхность трубы.. 2. Горячее-цинкование погружением: высоко-погружение в цинк с образованием композитного покрытия (стадия сердцевины).
Сушка/предварительный нагрев: После цинкования флюсом круглые трубы помещают в сушильную печь (приблизительно 100-120°C) для удаления поверхностной влаги и предотвращения попадания воды в ванну с горячим цинкованием, что может привести к разбрызгиванию цинка (угроза безопасности). Трубы также предварительно нагреваются до 80-120°C, чтобы минимизировать разницу температур с цинковой ванной и уменьшить образование цинкового шлака, вызванное быстрым кипением.
Погружение в цинк: предварительно нагретые круглые трубы медленно погружают в расплавленный цинк (440-460°C). Время погружения регулируется в зависимости от толщины стенки трубки (приблизительно 30-60 секунд для тонкостенных трубок и 1-2 минуты для толстостенных трубок). Во время этого процесса происходят две ключевые реакции:
① Между железной подложкой и цинковой ванной происходит химическая реакция: Fe + Zn → FeZn₇ (слой сплава цинка-железа). Этот слой прочно связан с подложкой и является основой защиты от коррозии.
② Цинковая ванна физически осаждается на слое сплава, образуя слой чистого цинка (обычно 70–80 % от общей толщины покрытия). Контроль цинка: после погружения в цинк круглую трубку медленно вынимают из ванны с цинком. Продувают сжатым воздухом (или используют специальный «цинковый нож», чтобы соскоблить излишки цинковой жидкости с поверхности трубы) для контроля толщины покрытия (не допуская локализованной избыточной толщины цинка, образования «цинковых узелков»), обеспечивая при этом равномерность покрытия.
3. Пост-обработка: оптимизация внешнего вида и производительности
Охлаждение: круглая трубка с цинковым-контролем входит в охлаждающий бак (обычно с использованием холодной или слабощелочной охлаждающей воды) для быстрого охлаждения до комнатной температуры. Это стабилизирует структуру цинкового покрытия и предотвращает окисление и изменение цвета при высоких температурах.
Пассивация (дополнительно): В некоторых случаях (например, требующих более высокой коррозионной стойкости) охлажденную круглую трубку погружают в раствор хроматной пассивации, чтобы сформировать чрезвычайно тонкую пассивационную пленку (цветную или военно-зеленую) на поверхности цинка, что еще больше повышает ее устойчивость к атмосферной коррозии и улучшает ее внешний вид.
Осмотр: проверьте толщину покрытия (обычно с помощью магнитного толщиномера), адгезию (испытание на поперечный-порез или испытание на изгиб; слой цинка не должен иметь отслоений) и внешний вид (отсутствие дефектов, таких как узелки, отсутствие покрытия или черные пятна).