Горячее цинкование металлоконструкций

Одним из наиболее эффективных способов антикоррозионной защиты является анодное покрытие. Существует несколько методик его выполнения, различающихся типом применяемого оборудования, сложностью процесса, затрачиваемым временем и стоимостью. Наибольшее распространение получило горячее цинкование металлоконструкций. По популярности данная технология уступает только электролитическому способу, поскольку стоит несколько дороже. Зато покрытия, полученные посредством горячего цинкования, намного долговечнее.

Базовые преимущества горячего оцинкования

  • Универсальность. Технологию можно применять на металлических заготовках любой формы, сложности, типа и сферы использования.
  • Самовосстановление. При небольших механических повреждениях дефект покрытия уменьшается и со временем исчезает.
  • Надежность. Устойчивость цинкового покрытия, нанесенного горячим способом, в 6 раз выше по сравнению с защитными слоями, полученными другими методами.
  • Маскировочный эффект. Слой цинка скрывает поры и другие дефекты основы, избавляя от дополнительных работ по их устранению.
  • Высокая адгезия. Технология горячего цинкования металлоконструкций обеспечивает надежное сцепление защитного покрытия с поверхностью заготовки.
  • Небольшие эксплуатационные расходы. Затраты на эксплуатацию снижаются благодаря отсутствию необходимости систематически окрашивать металлоконструкцию.

Принцип оцинкования горячим способом

На поверхность заготовки наносится слой цинка толщиной 40–65 микрон. Полученное покрытие исключает прямой контакт материала изделия с жидкостями, благодаря чему и обеспечивается эффективная антикоррозионная защита. Горячее цинкование металлоконструкций в Московской области и других регионах используется преимущественно для стали и железа. По экспертным оценкам, покрытие, полученное с помощью описываемой методики, сохраняет свои защитные свойства минимум 65–70 лет.

Согласно технологии горячего цинкования, предварительно подготовленная конструкция погружается в емкость с расплавленным цинком. Жидкий металл обволакивает изделие, попадая даже в труднодоступные места. Более подробная информация о данной технологии изложена в ГОСТ № 9.307 (1989 г.). Чтобы понять принцип такой обработки, рассмотрим ее базовые этапы.

Подготовка металлоконструкции к горячему цинкованию

Механическая обработка. Она призвана удалить окалину, грязь и прочие загрязнения с поверхности. Механическая обработка выполняется с помощью пескоструйных аппаратов.

Обезжиривание. Данный технологический этап необходим, чтобы увеличить силу сцепления цинка с поверхностью заготовки, ведь наличие посторонних веществ (например, масла) может привести к отслоению защитного покрытия. Обезжиривание проводится при температуре порядка 75 °С с применением специальных реагентов.

Промывка. Она позволяет удалить с поверхности деталей все посторонние вещества, например применяемые в процессе обезжиривания.

Травление. На металлических поверхностях всегда присутствует определенное количество окислов, включая ржавчину. Травление посредством соляной и других кислот позволяет удалить их. Обработка выполняется при температуре (23 ± 1) °С, концентрация раствора подбирается в зависимости от уровня загрязненности и составляет 140–200 г/л. После травления осуществляется промывка, позволяющая очистить конструкцию от остатков кислотного раствора и продуктов произошедших химических реакций.

Флюсование. Это финальный этап подготовки к горячему цинкованию металлоконструкций. Тонкий слой флюса блокирует окисление металла и повышает надежность сцепления цинка с основанием. Как правило, для флюсования используются составы на основе хлоридов цинка и аммония.

Термическая обработка металлоконструкций

После подготовки изделия с помощью растворов его тщательно просушивают. Наличие жидкости на поверхности приводит к парообразованию, что негативно сказывается на качестве защитного покрытия. Кроме того, предварительный разогрев изделия до 100 °С уменьшает энергетические расходы на дальнейшие этапы, предусмотренные технологией горячего цинкования металлоконструкций. Для максимального просушивания используют минимум 2 термические камеры.

Горячее цинкование

После завершения термообработки заготовку покрывают слоем цинка. Оптимальный температурный режим подбирают с учетом специфики конструкции и внешних условий. В среднем обработка осуществляется при температуре 420–455 °С. Базовые технологические особенности процесса:

  • наличие мощной вытяжки, поскольку процесс оцинкования сопровождается активным паровыделением;
  • четкое соблюдение скорости погружения заготовки, времени выдержки ее в резервуаре с расплавленным цинком.

Технология горячего цинкования металлоконструкций предусматривает выполнение следующих базовых операций:

  • погружения;
  • выдержки в резервуаре на протяжении 4–10 мин. Если появляется шлак, его удаляют механическими методами;
  • выемки конструкции из ванны. Толщина покрытия во многом зависит от скорости извлечения изделия, поэтому она индивидуально рассчитывается для каждого образца.

После горячего цинкования металлоконструкция подвергается естественному или принудительному охлаждению в закрытом помещении. После этого она готова к эксплуатации.