Galvanizing Hot-Dip ke Lembaran Fakta ASTM A123
Galvanizing panas (HDG) adalah proses mencelupkan keluli yang direka ke dalam cerek atau tong yang mengandungi zink cair. Walaupun keluli berada di dalam cerek, besi dalam keluli metalurgi bertindak balas dengan zink cair untuk membentuk salutan aloi yang terikat dengan ketat yang memberikan perlindungan kakisan yang unggul kepada keluli.
Proses Galvanizing Hot-Dip (HDG) terdiri daripada tiga langkah asas:
Penyediaan permukaan
Galvanizing
Pemeriksaan
- Penyediaan permukaan tiang kuasa
Penyediaan permukaan adalah langkah kritikal dalam penerapan sebarang salutan. Proses galvanizing mempunyai cara kawalan kualiti terbina dalamnya sendiri kerana zink tidak akan bertindak balas dengan permukaan keluli najis. Sebarang kegagalan atau kekurangan dalam penyediaan permukaan akan segera jelas apabila keluli ditarik balik dari mandi zink kerana kawasan yang tidak bersih akan tetap tidak bersalut, dan tindakan pembetulan segera boleh diambil. Penyediaan permukaan untuk galvanizing terdiri daripada tiga langkah:
Pembersihan degreasing/kaustik
Larutan alkali panas, mandi berasid ringan, atau mandi pembersihan biologi menghilangkan bahan cemar organik seperti kotoran, tanda cat, gris, dan minyak dari permukaan logam. Epoxy, vinil, asfalt, atau kimpalan kimpalan, yang tidak dapat dikeluarkan dengan degreasing, mesti dikeluarkan sebelum galvanizing dengan gosok, pasir, atau cara mekanikal lain.
Acar
Penyelesaian cair asid sulfurik yang dipanaskan atau asid hidroklorik ambien menghilangkan skala kilang dan oksida besi (karat) dari permukaan keluli. Sebagai alternatif kepada atau bersempena dengan Pickling, langkah ini juga boleh dicapai dengan menggunakan pembersihan kasar atau pasir letupan udara, tembakan logam, atau grit ke keluli. Selagi permukaan keluli dibersihkan sepenuhnya kepada logam telanjang dan semua bahan bukan logam dikeluarkan, tindak balas galvanizing tidak peduli dengan cara pembersihan.
Fluks
Langkah penyediaan permukaan akhir dalam proses galvanizing, penyelesaian zink ammonium klorida, berfungsi dua tujuan. Ia menghilangkan mana -mana oksida yang tersisa dari permukaan keluli, dan mendepositkan lapisan pelindung pada keluli untuk mengelakkan sebarang oksida selanjutnya daripada membentuk permukaan sebelum rendaman dalam zink cair.
- Struktur tiang keluli Galvanizing
Semasa langkah galvanizing sebenar proses, bahan itu benar -benar direndam dalam mandi zink cair. Kimia mandi ditentukan oleh ASTM A123 dan memerlukan sekurang -kurangnya 98% zink tulen dengan berat yang dikekalkan pada suhu di atas titik lebur zink. Logam zink di dalam mandi mesti memenuhi keperluan ASTM B6 atau ASTM B960.
Walaupun keluli direndam dalam cerek, zink bertindak balas dengan besi dalam keluli untuk membentuk satu siri lapisan aloi intermetallic zink-besi metalurgi, biasanya diatur oleh lapisan logam zink tulen dari mandi. Sebaik sahaja barangan yang direka 'pertumbuhan salutan selesai, ia ditarik perlahan -lahan dari mandi galvanizing, dan zink yang berlebihan dikeluarkan dengan mengalirkan, bergetar, dan/atau sentrifuging. Reaksi metalurgi akan diteruskan selepas bahan -bahan ditarik balik dari mandi, selagi bahagian keluli kekal berhampiran suhu mandi. Artikel -artikel galvani disejukkan sama ada dengan rendaman dalam penyelesaian passivation atau air, atau dengan ditinggalkan di udara terbuka.
- Pemeriksaan tiang kuasa logam
Pemeriksaan keluli tergalvani panas adalah mudah dan cepat. Kedua-dua sifat salutan tergalvani panas yang paling teliti diteliti adalah ketebalan salutan dan keadaan penampilan/permukaan. Pelbagai ujian fizikal mudah boleh dilakukan untuk menentukan ketebalan, keseragaman, pematuhan, dan penampilan.
Fabrikasi - Pembolehubah yang dikawal
Untuk mempromosikan hasil yang terbaik dari proses galvanizing panas, fabrikasi harus mempertimbangkan untuk mengawal beberapa pembolehubah yang memberi kesan kepada penampilan dan ciri-ciri salutan.
Keluli dengan kimia tertentu diketahui paling sering menyebabkan salutan tergalvani dengan ketebalan salutan di atas minimum yang ditentukan dalam ASTM A123. Keluli dengan silikon dan fosfor di luar julat yang ditetapkan di ASTM A385 boleh mengakibatkan lapisan zink yang terlalu tebal yang boleh menyebabkan penyingkiran apabila dipengaruhi oleh kuasa luar semasa pengendalian dan pendirian. Aditif mandi sering digunakan untuk meminimumkan pertumbuhan salutan ke tahap berhampiran ketebalan minimum tetapi tidak berkesan untuk semua keluli. Mengurangkan masa rendaman dalam zink cair untuk menghasilkan salutan zink yang lebih nipis tidak selalu mungkin.
Keluli dengan lubang bolong dan longkang yang direka dengan betul, plat gusset yang dipotong, dan permukaan bertindih yang dikimpal segel seperti yang ditetapkan oleh ASTM A385 akan paling kerap mengakibatkan salutan tergalvani tanpa pembentukan zink yang berlebihan di dalam atau di luar artikel keluli.
Rendaman optimum dan kelajuan penyingkiran dari mandi zink cair adalah kadar yang perlahan dan mantap. Ini membolehkan pemanasan semasa rendaman dan bahkan pembekuan zink semasa penyingkiran. Terlalu sedikit atau terlalu kecil longkang dan lubang bolong membuat rendaman dan penyingkiran sangat perlahan dan tidak cekap, dan hasilnya adalah salutan yang sangat tidak sekata. Kimpalan meterai miskin atau kimpalan jahitan menyebabkan `blowout` bahan kimia yang terperangkap dari permukaan dan keluli yang bertindih di sekitar kawasan kimpalan mungkin kekal tidak terjejas.
Keluli dikimpal bebas daripada fluks dan sanga dan penggunaan rod kimpalan yang serupa dalam kimia ke keluli yang dikimpal.
Fluks dan sanga sisa tidak selalu dapat dilihat oleh galvanizer dan tidak dikeluarkan semasa langkah pembersihan kimia. Hasilnya adalah kawasan ungalvanized di sekitar kimpalan. Sekiranya rod kimpalan berbeza dalam kimia ke keluli yang dikimpal, tindak balas zink dengan logam kimpalan mungkin akan menghasilkan penampilan yang berbeza dan ketebalan salutan yang berbeza berbanding dengan ahli keluli.
Tekanan keluli/manik kimpalan berhampiran kawasan tepi api yang dipotong.
Kecerunan terma yang wujud dalam proses galvanizing mempengaruhi tekanan sisa dalam keluli struktur yang disebabkan oleh cops cut api. Sekiranya tidak ada tekanan yang melegakan sebelum galvanizing, kawasan yang dipotong boleh mempamerkan retak selepas galvanizing. Fabrikasi boleh menempatkan kimpalan manik di web rasuk bersebelahan dengan kawasan Cope, dengan itu melegakan beberapa tekanan sisa di kawasan ini.
Kurangkan kerja sejuk, tetapi jika perlu, lakukan mengikut jejari bendangan yang disyorkan.
Kerja sejuk menginduksi tekanan ke dalam keluli struktur dan tekanan sisa yang berlebihan dapat menghidupkan keluli pada suhu galvanizing, dengan itu mengubah sifat keluli. Haba proses galvanizing mempercepatkan penampilan retak tetapi tidak menyebabkan keretakan.
Gunakan tag keluli yang boleh ditanggalkan, manik kimpalan, atau stenciling untuk menandakan kepingan yang direka.
Cat, pernis, dan beberapa penanda bahan pen tidak dikeluarkan dalam proses pembersihan dan mesti dikeluarkan secara mekanikal sebelum memulakan proses galvanizing.
- Fabricator - Pembolehubah yang tidak terkawal
Pengeluaran keluli bukanlah proses yang tepat dari segi kimia yang dihasilkan dan pengedaran unsur -unsur di seluruh. Sesetengah fabrikasi menggabungkan keluli yang berbeza -beza kimia dan ketebalan. Kedua -duanya mempengaruhi hasil penampilan salutan tergalvani dan implikasi untuk fabrikasi adalah seperti berikut.
Fabrikasi menggunakan dua atau lebih ketebalan keluli kimia yang sama
Salah satu kelebihan galvanizing panas-panas adalah rendaman total sehingga terdapat perlindungan lengkap semua permukaan keluli, kawasan sendi yang ketat, dan ruang dalaman. Apabila fabrikasi yang terdiri daripada dua atau lebih ketebalan keluli direndam, keluli yang lebih nipis memanaskan sehingga suhu mandi lebih cepat daripada keluli tebal. Masa tindak balas antara besi dalam keluli dan zink akan berbeza dan boleh menyebabkan dua penampilan yang agak berbeza dari cerah/berkilat hingga kelabu matte.
Fabrikasi menggunakan keluli dengan dua atau lebih kimia yang berbeza
Kadar tindak balas metalurgi antara zink cair dan setiap jenis keluli mungkin agak berbeza dan mengakibatkan kedua -dua ketebalan salutan yang berbeza dan penampilan yang berbeza, walaupun setiap bahagian perhimpunan yang direndam dalam mandi yang sama untuk jumlah masa yang sama. Tidak ada cara untuk mengubah masa rendaman untuk menghasilkan ketebalan atau penampilan salutan seragam.
Kelantangan fabrikasi tidak mencukupi untuk digalvani dalam kumpulan yang serasi
Untuk menjadi produktif dan efisien yang mungkin, galvanizers akan menggabungkan beberapa pekerjaan, yang mungkin mengandungi ketebalan keluli dan kimia yang agak berbeza di antara artikelnya, dan menggunakan dawai untuk menggantung keluli dari rak yang digunakan untuk membenamkan semua bahagian ke dalam pembersihan dan cair Mandi zink pada satu masa. Tidak ada cara untuk meramalkan atau memastikan penampilan pelbagai kepingan keluli akan konsisten. Walaupun semua artikel keluli adalah ketebalan yang sama dan masa rendaman yang tepat untuk ketebalan tertentu digunakan, ketebalan salutan dan penampilan dari sekeping ke sekeping mungkin agak berbeza.
Keluli dengan kimia homogen di mana semua elemen diedarkan sama rata sepanjang artikel keluli
Kedua -dua kaedah yang berterusan dan kaedah tradisional bijih besi/kok/batu kapur untuk menghasilkan keluli tidak menjamin kimia keluli seperti yang dilaporkan pada laporan ujian kilang adalah konsisten sepanjang rasuk, plat, atau tiub. Malah, adalah perkara biasa bagi kimia dari titik A ke titik B pada sekeping keluli struktur untuk menjadi sedikit berbeza. Perbezaan dalam silikon dan/atau fosforus, kedua -dua elemen dalam keluli yang menyebabkan kereaktifan yang paling antara besi dan zink cair, sering menyebabkan ketebalan salutan galvanized yang berbeza dan/atau penampilan pada sekeping keluli yang sama. Walaupun kimia itu diketahui dengan tepat dan 100% homogen sepanjang sekeping keluli, mempunyai masa rendaman yang ditetapkan dan suhu zink cair tidak menjamin hasil yang boleh diramal. Terdapat unsur -unsur lain yang tidak diketahui dalam keluli dan kemungkinan tegasan yang digulung atau direka yang disebabkan oleh keluli yang boleh menyebabkan kawasan matte selesai bersebelahan dengan kawasan dengan penamat yang cerah dan berkilat.
Pembolehubah Galvanizer
Penyelidikan dan pengujian yang luas oleh industri galvanizing telah menghasilkan amalan terbaik yang tidak 100% ramalan penampilan dan ketebalan salutan, tetapi memberikan kualiti yang paling konsisten dalam parameter proses membolehkan pelbagai bahan yang tergalvani. Inilah yang kita tahu.
Penggunaan zink barat, gred tinggi, atau utama barat, yang dihasilkan dari bijih mentah atau melalui penggambaran semula zink sekunder, tidak menjamin penampilan atau ketebalan tertentu.
Penambahan sedikit nikel ke mandi zink cair membantu mengawal kereaktifan antara besi dan silikon serta besi dan fosforus untuk beberapa kimia keluli tetapi pelbagai ketebalan salutan tertentu tidak dapat diramalkan untuk ketebalan keluli.
Penambahan aluminium ke mandi zink cair umumnya menghasilkan salutan zink yang berkilat, tetapi tidak menjamin tidak akan ada penampilan salutan matte di bahagian atau semua sekeping keluli.
Tidak ada cara untuk mengukur tahap skala kilang dan kakisan pada sekeping keluli sebelum rendaman dalam tangki proses pembersihan. Oleh itu, jumlah masa untuk keluli berada di dalam mandi asid ditentukan oleh pengendali yang berpengalaman dan tidak tersedia dari jadual nilai.
Pickling dengan asid hidroklorik atau sulfurik adalah cara yang berkesan untuk mengeluarkan skala kilang dan karat. Lebih banyak pukulan adalah mungkin apabila menggunakan asid sulfurik tetapi salutan zink yang terhasil hanya sedikit lebih tebal daripada masa pengambilan tepat. Galvanizers berhati-hati untuk tidak terlalu banyak kerana menggunakan zink yang berlebihan menjadikan pengeluaran kurang ekonomik.
Air segera atau pelindapkejutan selepas keluli dikeluarkan dari mandi galvanizing menghentikan tindak balas antara besi dan zink, biasanya mengakibatkan salutan shinier, tetapi tidak selalu. Untuk produk tiub, pelindapkejutan menyejukkan bahan dengan cepat dan biasanya menghalang mengelupas, iaitu pemisahan lapisan luar zink tulen salutan dari lapisan aloi. Berdasarkan ketebalan simetri dan keluli, sesetengah fabrikasi tidak boleh dipadamkan air kerana kebimbangan yang berkaitan dengan gangguan.
Galvanizers kerap menguji dan menyesuaikan kekuatan penyelesaian asid dan fluks mereka, dan sama ada mengubahnya sepenuhnya atau menggunakan sistem penapisan untuk mengekalkan keberkesanannya. Mana -mana varians dari kekuatan optimum dan/atau kebersihan hanya memberi kesan kepada kecekapan proses dan bukan kualiti salutan tergalvani. Sekiranya fluks gagal, maka ini dapat dilihat dengan segera sebagai kawasan yang tidak terjejas pada fabrikasi selepas penyingkiran dari mandi zink.
Galvanizers kerap mengeluarkan sebatian zink-besi yang dipanggil Dross dari bahagian bawah cerek galvanizing di mana mereka menetap dari masa ke masa. Berkuatkuasa [DROSSING "adalah penting untuk mengekalkan cerek dalam urutan kerja yang betul dan juga meminimumkan jumlah DROSS yang berpotensi berakhir pada keluli tergalvani kerana ia dikeluarkan dari cerek. Kekerapan [melotol" cerek adalah fungsi berapa jumlah keluli yang sedang diproses dan kebersihan pembersihan fluks
penyelesaian. Ini adalah proses yang terlibat dan pengeluaran tidak dapat dilakukan semasa [membosankan, "oleh itu, galvanizers fleksibel dalam menjadualkan pembasmian untuk memastikan mereka memenuhi permintaan pelanggan.
Sebelum artikel keluli dan fabrikasi yang dikeluarkan dari jumlah rendaman dalam mandi zink, galvanizers dayung zink skimmings (zink-oksida) ke sisi cerek begitu sangat sedikit, jika ada, skimmings menetap di atas permukaan yang baru tergalvani semasa penyingkiran dari mandi. Kerana pengoksidaan zink cair adalah proses yang berterusan, tidak selalu mungkin untuk memiliki semua permukaan sepenuhnya bebas dari skimmings.
Hak Cipta 2017 Persatuan Galvanizers Amerika. Bahan yang disediakan di sini telah dibangunkan untuk memberikan maklumat yang tepat dan berwibawa mengenai keluli tergalvani panas selepas fabrikasi. Bahan ini hanya menyediakan maklumat umum dan tidak dimaksudkan sebagai pengganti peperiksaan profesional dan pengesahan yang kompeten mengenai kesesuaian dan kebolehgunaan. Maklumat yang diberikan di sini tidak dimaksudkan sebagai perwakilan atau jaminan di pihak AGA. Sesiapa yang menggunakan maklumat ini menganggap semua liabiliti yang timbul daripada penggunaan tersebut.
