การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนไปยัง ASTM A123 FACT SHEAT
Hot-dip galvanizing (HDG) เป็นกระบวนการของการจุ่มเหล็กประดิษฐ์ลงในกาต้มน้ำหรือภาษีมูลค่าเพิ่มที่มีสังกะสีหลอมเหลว ในขณะที่เหล็กอยู่ในกาต้มน้ำเหล็กในเหล็กทำปฏิกิริยากับสังกะสีที่หลอมเหลวเพื่อสร้างการเคลือบโลหะผสมที่มีพันธะแน่นซึ่งให้การป้องกันการกัดกร่อนที่เหนือกว่ากับเหล็ก
กระบวนการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน (HDG) ประกอบด้วยสามขั้นตอนพื้นฐาน:
การเตรียมพื้นผิว
การชุบสังกะสี
การตรวจสอบ
การเตรียมพื้นผิวเป็นขั้นตอนสำคัญในการประยุกต์ใช้การเคลือบใด ๆ กระบวนการชุบสังกะสีมีวิธีการควบคุมคุณภาพในตัวเพราะสังกะสีจะไม่ทำปฏิกิริยากับพื้นผิวเหล็กที่ไม่สะอาด ความล้มเหลวหรือความไม่เพียงพอในการเตรียมพื้นผิวจะปรากฏขึ้นทันทีเมื่อเหล็กถูกถอนออกจากอ่างอาบน้ำสังกะสีเนื่องจากพื้นที่ที่ไม่สะอาดจะยังคงไม่เคลือบผิวและสามารถดำเนินการแก้ไขได้ทันที การเตรียมพื้นผิวสำหรับการชุบสังกะสีประกอบด้วยสามขั้นตอน:
การทำความสะอาดแบบเสื่อมโทรม/กัดกร่อน
สารละลายอัลคาไลร้อนอ่างที่เป็นกรดอ่อนหรืออ่างทำความสะอาดทางชีวภาพจะกำจัดสารปนเปื้อนอินทรีย์เช่นสิ่งสกปรกเครื่องหมายสีจาระบีและน้ำมันจากพื้นผิวโลหะ อีพ็อกซี่ไวนิลแอสฟัลต์หรือตะกรันเชื่อมซึ่งไม่สามารถลบออกได้โดยการเสื่อมสภาพจะต้องถูกลบออกก่อนที่จะชุบสังกะสีโดยการระเบิดแบบกรวดการระเบิดทรายหรือวิธีการทางกลอื่น ๆ
ดอง
สารละลายเจือจางของกรดซัลฟูริกอุ่นหรือกรดไฮโดรคลอริกโดยรอบขจัดสเกลของโรงสีและเหล็กออกไซด์ (สนิม) ออกจากพื้นผิวเหล็ก อีกทางเลือกหนึ่งหรือร่วมกับการดองขั้นตอนนี้ยังสามารถทำได้โดยใช้การทำความสะอาดแบบขัดหรือทรายระเบิดอากาศการยิงโลหะหรือกรวดลงบนเหล็ก ตราบใดที่พื้นผิวของเหล็กได้รับการทำความสะอาดอย่างสมบูรณ์เป็นโลหะเปลือยและสารที่ไม่ใช่โลหะทั้งหมดถูกลบออกปฏิกิริยาการชุบสังกะสีจะไม่สนใจวิธีการทำความสะอาด
การไหล
ขั้นตอนการเตรียมพื้นผิวสุดท้ายในกระบวนการชุบสังกะสีโซลูชันแอมโมเนียมคลอไรด์สังกะสีทำหน้าที่สองประการ มันจะกำจัดออกไซด์ที่เหลือออกจากพื้นผิวของเหล็กและสะสมชั้นป้องกันบนเหล็กเพื่อป้องกันออกไซด์เพิ่มเติมจากการก่อตัวบนพื้นผิวก่อนที่จะแช่ในสังกะสีที่หลอมเหลว
ในระหว่างขั้นตอนการชุบสังกะสีที่แท้จริงของกระบวนการวัสดุจะถูกแช่อยู่อย่างสมบูรณ์ในอ่างอาบน้ำสังกะสีที่หลอมเหลว เคมีอาบน้ำถูกระบุโดย ASTM A123 และต้องการสังกะสีบริสุทธิ์อย่างน้อย 98% โดยน้ำหนักที่เก็บรักษาไว้ที่อุณหภูมิสูงกว่าจุดหลอมเหลวของสังกะสี โลหะสังกะสีในอ่างจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของ ASTM B6 หรือ ASTM B960
ในขณะที่เหล็กกล้าถูกแช่อยู่ในกาต้มน้ำสังกะสีทำปฏิกิริยากับเหล็กในเหล็กกล้าเพื่อสร้างชุดของโลหะโลหะผสมอินเตอร์เมอร์ติกโลหะที่ยึดติดกับโลหะซึ่งเป็นโลหะสังกะสีบริสุทธิ์จากอ่าง เมื่อการเจริญเติบโตของการเคลือบไอเท็มเสร็จสมบูรณ์จะถูกถอนออกอย่างช้าๆจากการอาบน้ำชุบสังกะสีและสังกะสีส่วนเกินจะถูกลบออกโดยการระบายน้ำสั่นและ/หรือการหมุนเหวี่ยง ปฏิกิริยาทางโลหะวิทยาจะดำเนินต่อไปหลังจากที่วัสดุถูกถอนออกจากอ่างอาบน้ำตราบใดที่ชิ้นส่วนเหล็กยังคงอยู่ใกล้อุณหภูมิอาบน้ำ บทความชุบสังกะสีจะถูกทำให้เย็นลงโดยการแช่ในสารละลายหรือน้ำหรือถูกทิ้งไว้ในที่โล่ง
การตรวจสอบเหล็กชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนนั้นง่ายและรวดเร็ว คุณสมบัติทั้งสองของการเคลือบชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนที่ได้รับการตรวจสอบอย่างใกล้ชิดที่สุดคือความหนาของการเคลือบและสภาพที่ปรากฏ/พื้นผิว การทดสอบทางกายภาพที่หลากหลายสามารถดำเนินการเพื่อกำหนดความหนาความสม่ำเสมอความสม่ำเสมอและลักษณะที่ปรากฏ
Fabricator - ตัวแปรที่ควบคุมได้
เพื่อส่งเสริมผลลัพธ์ที่ดีที่สุดที่เป็นไปได้จากกระบวนการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนผู้ประดิษฐ์ควรพิจารณาควบคุมตัวแปรหลายตัวที่ส่งผลกระทบต่อลักษณะการเคลือบและลักษณะ
เหล็กที่มีเคมีเฉพาะนั้นมักจะส่งผลให้เกิดการเคลือบแบบชุบสังกะสีที่มีความหนาของการเคลือบสูงกว่าค่าต่ำสุดที่ระบุใน ASTM A123 เหล็กที่มีซิลิกอนและฟอสฟอรัสนอกช่วงที่กำหนดใน ASTM A385 สามารถส่งผลให้เกิดการเคลือบสังกะสีหนามากเกินไปซึ่งสามารถนำไปสู่การ delamination เมื่อได้รับผลกระทบจากแรงภายนอกในระหว่างการจัดการและการแข็งตัว สารเติมแต่งอาบน้ำมักใช้เพื่อลดการเจริญเติบโตของการเคลือบให้น้อยที่สุดในระดับใกล้กับความหนาขั้นต่ำ แต่ไม่มีประสิทธิภาพสำหรับเหล็กทั้งหมด การลดเวลาในการแช่ในสังกะสีที่หลอมเหลวเพื่อส่งผลให้การเคลือบสังกะสีบางลงเป็นไปไม่ได้เสมอไป
เหล็กที่มีช่องระบายอากาศและท่อระบายน้ำที่ออกแบบมาอย่างเหมาะสมแผ่นแปรรูปที่ถูกครอบตัดและพื้นผิวที่ทับซ้อนกันของแมวน้ำตามที่กำหนดโดย ASTM A385 มักจะส่งผลให้เกิดการเคลือบแบบชุบสังกะสีโดยไม่มีการสะสมของสังกะสีส่วนเกินภายในหรือนอกบทความเหล็ก
การแช่และความเร็วในการกำจัดที่ดีที่สุดจากอ่างอาบน้ำสังกะสีที่หลอมเหลวเป็นอัตราที่ช้าและมั่นคง สิ่งนี้จะช่วยให้แม้แต่ความร้อนในระหว่างการแช่และแม้กระทั่งการแช่แข็งของสังกะสีในระหว่างการกำจัด ท่อระบายน้ำและช่องระบายอากาศที่เล็กเกินไปหรือเล็กเกินไปทำให้การแช่และการกำจัดช้ามากและไม่มีประสิทธิภาพและผลลัพธ์คือการเคลือบที่ไม่สม่ำเสมอ รอยเชื่อมซีลที่ไม่ดีหรือการเชื่อมตะเข็บทำให้เกิดการระเบิดของสารเคมีที่ติดอยู่จากพื้นผิวที่ทับซ้อนกันและเหล็กรอบพื้นที่เชื่อมอาจยังคงไม่ได้รับการยกเว้น
เหล็กเชื่อมปราศจากฟลักซ์และตะกรันและการใช้แท่งเชื่อมที่คล้ายกันในเคมีกับเหล็กที่กำลังเชื่อม
ฟลักซ์ที่เหลือและตะกรันไม่สามารถมองเห็นได้เสมอสำหรับ galvanizer และจะไม่ถูกลบออกในระหว่างขั้นตอนการทำความสะอาดทางเคมี ผลที่ได้คือพื้นที่ที่ไม่ได้รับการยกเว้นรอบ ๆ เชื่อม หากแท่งเชื่อมนั้นแตกต่างกันในเคมีกับเหล็กที่กำลังเชื่อมปฏิกิริยาสังกะสีกับโลหะเชื่อมจะมีลักษณะที่แตกต่างกันและความหนาของการเคลือบที่แตกต่างกันเมื่อเทียบกับสมาชิกเหล็ก
ลูกปัดเหล็ก/เชื่อมต่อความเครียดใกล้กับพื้นที่ของขอบรับแสงตัดเปลวไฟ
การไล่ระดับความร้อนที่มีอยู่ในกระบวนการชุบสังกะสีส่งผลกระทบต่อความเครียดที่เหลืออยู่ในเหล็กโครงสร้างที่เกิดจากการตัดเปลวไฟ หากไม่มีการบรรเทาความเครียดก่อนที่จะมีการชุบสังกะสีพื้นที่ที่ถูกตัดอาจแสดงรอยแตกหลังจากการชุบสังกะสี เครื่องประดิษฐ์อาจวางลูกปัดเชื่อมบนเว็บลำแสงที่อยู่ติดกับพื้นที่รับมือซึ่งจะช่วยบรรเทาความเครียดที่เหลืออยู่ในบริเวณนี้
ลดการทำงานเย็นให้น้อยที่สุด แต่ถ้าจำเป็นให้ทำตามรัศมีโค้งที่แนะนำ
การทำงานเย็นทำให้เกิดความเครียดในเหล็กโครงสร้างและความเครียดที่เหลืออยู่ส่วนเกินสามารถทำให้เกิดเหล็กที่อุณหภูมิการชุบสังกะสีซึ่งจะเปลี่ยนคุณสมบัติของเหล็ก ความร้อนของกระบวนการชุบสังกะสีช่วยเร่งการปรากฏตัวของรอยแตก แต่ไม่ทำให้เกิดรอยแตก
ใช้แท็กเหล็กที่ถอดออกได้ลูกปัดเชื่อมหรือ stenciling เพื่อทำเครื่องหมายชิ้นส่วนประดิษฐ์
สีแล็กเกอร์และวัสดุปากกาทำเครื่องหมายบางส่วนจะไม่ถูกลบออกในกระบวนการทำความสะอาดและจะต้องลบออกทางกลไกก่อนที่จะเริ่มกระบวนการชุบสังกะสี
- Fabricator - ตัวแปรที่ไม่สามารถควบคุมได้
การผลิตเหล็กไม่ใช่กระบวนการที่แม่นยำในแง่ของเคมีที่เกิดขึ้นและการกระจายองค์ประกอบที่สม่ำเสมอตลอด การผลิตบางอย่างรวมกันเป็นเหล็กของเคมีและความหนาที่แตกต่างกัน ทั้งสองมีอิทธิพลต่อผลลัพธ์ของลักษณะการเคลือบแบบชุบสังกะสีและความหมายของเครื่องประดิษฐ์มีดังนี้
การผลิตโดยใช้ความหนาของเหล็กสองตัวขึ้นไปของเคมีเดียวกันที่แน่นอน
หนึ่งในข้อดีของการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนคือการแช่ทั้งหมดดังนั้นจึงมีการป้องกันพื้นผิวเหล็กทั้งหมดพื้นที่ร่วมที่แน่นหนาและพื้นที่ภายใน เมื่อการผลิตประกอบด้วยความหนาของเหล็กสองหรือมากกว่านั้นถูกแช่อยู่เหล็กที่บางกว่าจะร้อนขึ้นถึงอุณหภูมิอ่างในเร็วกว่าเหล็กหนา เวลาตอบสนองระหว่างเหล็กในเหล็กและสังกะสีจะแตกต่างกันและอาจส่งผลให้ปรากฏตัวที่แตกต่างกันสองแบบตั้งแต่สว่าง/เงางามถึงสีเทาด้าน
การผลิตโดยใช้เหล็กด้วยเคมีที่แตกต่างกันสองตัวขึ้นไป
อัตราการเกิดปฏิกิริยาโลหะระหว่างสังกะสีที่หลอมเหลวและแต่ละประเภทของเหล็กอาจแตกต่างกันมากและส่งผลให้ทั้งความหนาของการเคลือบที่แตกต่างกันและลักษณะที่แตกต่างกันแม้ว่าแต่ละส่วนของการชุมนุมจะถูกแช่อยู่ในอ่างเดียวกันในระยะเวลาเดียวกัน ไม่มีวิธีที่จะปรับเปลี่ยนเวลาแช่เพื่อสร้างความหนาหรือลักษณะการเคลือบที่สม่ำเสมอ
ปริมาณการผลิตไม่เพียงพอที่จะชุบสังกะสีในชุดที่เข้ากันได้
เพื่อให้มีประสิทธิภาพและมีประสิทธิภาพมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ Galvanizers จะรวมงานหลายอย่างซึ่งอาจมีความหนาของเหล็กและเคมีที่แตกต่างกันในบทความและใช้สายเพื่อระงับเหล็กจากชั้นวางที่ใช้ในการแช่ชิ้นส่วนทั้งหมดในการทำความสะอาดและหลอมเหลว อาบน้ำสังกะสีในครั้งเดียว ไม่มีวิธีการทำนายหรือตรวจสอบให้แน่ใจว่าการปรากฏตัวของชิ้นส่วนเหล็กต่าง ๆ จะสอดคล้องกัน แม้ว่าบทความเหล็กทั้งหมดจะมีความหนาเท่ากันและใช้เวลาในการแช่ที่แน่นอนสำหรับความหนาที่เฉพาะเจาะจงนั้นความหนาของการเคลือบและลักษณะที่ปรากฏจากชิ้นส่วนหนึ่งไปอีกชิ้นอาจแตกต่างกันมาก
เหล็กที่มีเคมีที่เป็นเนื้อเดียวกันซึ่งองค์ประกอบทั้งหมดกระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งบทความเหล็ก
ทั้งวิธีการหล่ออย่างต่อเนื่องและแร่เหล็ก/โค้ก/หินปูนในการผลิตเหล็กไม่รับประกันเคมีของเหล็กตามที่รายงานในรายงานการทดสอบโรงสีมีความสอดคล้องกันตลอดลำแสงแผ่นหรือท่อ ในความเป็นจริงมันเป็นเรื่องปกติสำหรับเคมีจากจุด A ถึงจุด B บนชิ้นส่วนเหล็กโครงสร้างที่แตกต่างกันเล็กน้อย ความแตกต่างของซิลิกอนและ/หรือฟอสฟอรัสองค์ประกอบทั้งสองในเหล็กทำให้เกิดปฏิกิริยามากที่สุดระหว่างเหล็กและสังกะสีที่หลอมเหลวมักจะส่งผลให้เกิดความหนาของสารเคลือบผิวชุบสังกะสีที่แตกต่างกันและ/หรือปรากฏบนชิ้นส่วนของเหล็ก แม้ว่าเคมีจะเป็นที่รู้จักอย่างแม่นยำและเป็นเนื้อเดียวกัน 100% ตลอดทั้งชิ้นของเหล็ก แต่มีเวลาแช่ที่กำหนดและอุณหภูมิสังกะสีที่หลอมเหลวไม่รับประกันผลลัพธ์ที่คาดการณ์ได้ มีองค์ประกอบที่ไม่รู้จักอื่น ๆ ในเหล็กและความเค้นรีดหรือการประดิษฐ์ที่เกิดขึ้นที่เกิดขึ้นในเหล็กซึ่งอาจทำให้พื้นที่ของพื้นผิวด้านที่อยู่ติดกับพื้นที่ที่มีผิวสีสดใสและเงางาม
ตัวแปร Galvanizer
การวิจัยและการทดสอบอย่างกว้างขวางโดยอุตสาหกรรมการชุบสังกะสีส่งผลให้เกิดการปฏิบัติที่ดีที่สุดซึ่งไม่ได้คาดการณ์ 100% ของการเคลือบผิวและความหนา แต่ให้คุณภาพที่สอดคล้องกันมากที่สุดภายในพารามิเตอร์ที่กระบวนการช่วยให้วัสดุที่หลากหลาย นี่คือสิ่งที่เรารู้
การใช้สังกะสีระดับสูงระดับสูงหรือดีเยี่ยมตะวันตกที่ผลิตจากแร่ดิบหรือผ่านการละลายสังกะสีทุติยภูมิใหม่ไม่รับประกันการปรากฏตัวหรือความหนาเป็นพิเศษ
การเพิ่มนิกเกิลเล็กน้อยในอ่างอาบน้ำสังกะสีที่หลอมเหลวช่วยควบคุมปฏิกิริยาระหว่างเหล็กและซิลิกอนรวมถึงเหล็กและฟอสฟอรัสสำหรับเคมีเหล็กบางชนิด แต่ช่วงความหนาของการเคลือบที่เฉพาะเจาะจงไม่สามารถคาดการณ์ได้สำหรับความหนาของเหล็ก
การเพิ่มอลูมิเนียมลงในอ่างอาบน้ำสังกะสีที่หลอมเหลวโดยทั่วไปส่งผลให้เกิดการเคลือบสังกะสีที่เป็นประกาย แต่ไม่รับประกันว่าจะไม่มีการเคลือบผิวด้านในชิ้นส่วนหรือชิ้นส่วนทั้งหมดหรือทั้งหมด
ไม่มีวิธีใดที่จะวัดระดับของขนาดโรงสีและการกัดกร่อนบนชิ้นส่วนของเหล็กก่อนที่จะแช่ในถังทำความสะอาด ดังนั้นระยะเวลาสำหรับเหล็กที่จะอยู่ในอ่างกรดจะถูกกำหนดโดยผู้ปฏิบัติงานที่มีประสบการณ์และไม่สามารถใช้ได้จากตารางของค่า
ดองด้วยไฮโดรคลอริกหรือกรดซัลฟูริกเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการลบขนาดโรงสีและสนิม การเก็บมากเกินไปเป็นไปได้เมื่อใช้กรดซัลฟูริก แต่การเคลือบสังกะสีที่เกิดขึ้นนั้นมีความหนาเพียงเล็กน้อยกว่าเวลาดองที่แน่นอน Galvanizers ระมัดระวังไม่ให้มีการเลือกมากเกินไปเนื่องจากการใช้สังกะสีส่วนเกินทำให้การผลิตประหยัดน้อยลง
น้ำหรือการดับพาสซีฟท์ทันทีหลังจากที่เหล็กจะถูกลบออกจากการอาบน้ำชุบสังกะสีหยุดปฏิกิริยาระหว่างเหล็กและสังกะสีมักจะส่งผลให้เกิดการเคลือบผิวหนัง แต่ไม่เสมอไป สำหรับผลิตภัณฑ์ท่อการดับทำให้วัสดุเย็นลงอย่างรวดเร็วและโดยทั่วไปจะป้องกันการลอกเช่นการแยกชั้นนอกสังกะสีบริสุทธิ์ของการเคลือบจากชั้นโลหะผสม ขึ้นอยู่กับความสมมาตรและความหนาของเหล็กการผลิตบางอย่างไม่สามารถดับน้ำได้เนื่องจากความกังวลที่เกี่ยวข้องกับการบิดเบือน
Galvanizers ทดสอบและปรับความแข็งแรงของสารละลายกรดและฟลักซ์เป็นประจำและเปลี่ยนพวกเขาออกหรือใช้ระบบกรองเพื่อรักษาประสิทธิภาพ ความแปรปรวนใด ๆ จากความแข็งแรงที่เหมาะสมและ/หรือความสะอาดจะส่งผลต่อประสิทธิภาพของกระบวนการเท่านั้นและไม่ใช่คุณภาพของการเคลือบชุบสังกะสี หากฟลักซ์ล้มเหลวสิ่งนี้จะมองเห็นได้ทันทีว่าเป็นพื้นที่ที่ไม่ได้รับการขนถ่ายในการผลิตทันทีหลังจากถอดออกจากอ่างสังกะสี
Galvanizers กำจัดสารประกอบเหล็กสังกะสีเป็นประจำที่เรียกว่า Dross จากด้านล่างของกาต้มน้ำชุบสังกะสีที่พวกเขาตั้งถิ่นฐานเมื่อเวลาผ่านไป ที่มีประสิทธิภาพ [การหยดน้ำ "เป็นสิ่งสำคัญในการรักษากาต้มน้ำตามลำดับการทำงานที่เหมาะสมและยังลดปริมาณของยาเสพติดที่อาจลดลงบนเหล็กชุบสังกะสีเนื่องจากมันถูกลบออกจากกาต้มน้ำความถี่ของ [drossing" kettle เป็นฟังก์ชั่นของ การประมวลผลปริมาณเหล็กเท่าใดและความสะอาดของการทำความสะอาดฟลักซ์
วิธีการแก้. นี่เป็นกระบวนการที่เกี่ยวข้องและการผลิตไม่สามารถทำได้ในขณะที่ [การเล่นกล "" ดังนั้น galvanizers มีความยืดหยุ่นในการจัดตารางเวลาการจัดเก็บเพื่อให้แน่ใจว่าพวกเขาตอบสนองความต้องการของลูกค้า
ก่อนที่จะมีบทความเหล็กและการประดิษฐ์ที่ถูกลบออกจากการแช่ทั้งหมดในอ่างสังกะสี, galvanizers พาย skimmings สังกะสี (สังกะสี-ออกไซด์) ไปที่ด้านข้างของกาต้มน้ำน้อยมากถ้ามี skimmings ตั้งอยู่บนพื้นผิวชุบสังกะสีใหม่ อ่างอาบน้ำ. เนื่องจากการเกิดออกซิเดชันของสังกะสีที่หลอมเหลวเป็นกระบวนการต่อเนื่องจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะมีพื้นผิวทั้งหมดที่ปราศจากการกระโดดข้าม
ลิขสิทธิ์ 2017 American Galvanizers Association วัสดุที่ให้ไว้ในที่นี้ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อให้ข้อมูลที่ถูกต้องและเชื่อถือได้เกี่ยวกับเหล็กชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนหลังการทำน้ำ วัสดุนี้ให้ข้อมูลทั่วไปเท่านั้นและไม่ได้มีไว้เพื่อทดแทนการตรวจสอบอย่างมืออาชีพและการตรวจสอบที่มีความสามารถเกี่ยวกับความเหมาะสมและการบังคับใช้ ข้อมูลที่ให้ไว้ในที่นี้ไม่ได้มีไว้เพื่อเป็นตัวแทนหรือการรับประกันในส่วนของ AGA ใครก็ตามที่ใช้ข้อมูลนี้ถือว่าเป็นความรับผิดทั้งหมดที่เกิดจากการใช้งานดังกล่าว
