71. Почему во время заливки стальных труб алюминиевым-цинковым сплавом, особенно при запуске, часто возникают пропущенные пятна покрытия и частицы цинка? Каковы решения?

В этой статье не обсуждаются пятна выщелачивания, вызванные травлением, растворителем и сушкой, а обсуждаются только причины появления пятен при горячем-цинковании погружением.
(1) Алюминий в цинк-алюминиевом сплаве реагирует с воздухом с образованием оксида алюминия. Лабораторные исследования показывают, что цинковая зола на входе в стальную трубу содержит около 15,2% оксида алюминия. Оксид алюминия имеет температуру плавления 2050 градусов и плотность 3,9-4,0 кг/л, а оксид цинка плавится при 1975 градусах и плотность 5,606 кг/л. При рабочей температуре 480-510 градусов плотность цинковой жидкости колеблется от 6,54 до 6,79 кг/л. Этот градиент плотности приводит к тому, что оксид алюминия остается наверху. Если стальная труба не высушена должным образом или слишком долго остается на воздухе после высыхания, влага растворителя повторно впитывается. Когда труба входит в ванну цинкования, она сначала контактирует с оксидом алюминия, а затем с оксидом цинка (цинковой золой). Эти вещества прилипают к поверхности трубы, выжигая растворитель и приводя к появлению пятнистых дефектов покрытия.
(2) На начальном и последующих этапах производства алюминий с низкой плотностью и длительным статическим временем всплывает на поверхность расплавленного цинка. При контакте с ним стальной трубы, покрытой растворителем, сразу происходит следующая реакция: 2Al + 3ZnCl₂ → 2AlCl₃ + 3Zn. Как показано в уравнении, более реакционноспособный алюминий мгновенно вытесняет цинк из соединения-растворителя, образуя трихлорид алюминия (AlCl₃). Однако AlCl₃ сублимируется при температуре 178 градусов. Аналогичным образом алюминий реагирует с хлоридом аммония в растворителе с образованием AlCl₈NH₃, который кипит и испаряется при температуре около 400 градусов. Следовательно, эти реакции полностью истощают содержание хлора, необходимого для облегчения гальванического покрытия, что приводит к появлению пропущенных мест гальванического покрытия.
(3) Температура цинковой жидкости обычно высока в начале операции. Когда растворитель вступает в контакт с цинковой жидкостью, физическая адсорбция и соединение растворителя не могут быть завершены вовремя, и образуется остаток растворителя. Растворитель теряет свою функцию, и образуется протечка покрытия.
(4) Когда стальная труба, покрытая растворителем, помещается в ванну цинкования для нанесения покрытия, необходимо вставить ее в ванну цинкования с помощью плоскогубцев и поворотного стола. Контакт между этими инструментами и стальной трубой в той или иной степени разрушит пленку растворителя, поэтому способность к покрытию области контакта будет потеряна и образуется пятно покрытия.
(5) Когда производство начинается, температура процесса еще не достигнута, температура цинковой ванны низкая, время погружения цинка не увеличивается, а алюминиевая ванна концентрируется на поверхности, реакция между железом и цинком протекает медленно, и слой сплава железа-цинка не может быть сформирован за короткое время, поэтому, как только группа выйдет, на стальной трубе останутся некоторые неоцинкованные части.
(6) Чрезмерное содержание алюминия в ванне цинкования в сочетании с нестабильной температурой цинка может привести к взвешиванию частиц соединения Fe-Al-Zn в ванне цинкования. При прохождении стальных труб эти частицы прилипают к поверхности труб, что приводит к дефектам шероховатости поверхности. Решения: (1) Во время первоначального производства содержание алюминия в цинковой ванне должно быть ниже нормального уровня производства, постепенно увеличиваясь до указанного технологического стандарта по мере нормализации операций; (2) Регулярно соскребайте цинковую золу с поверхности цинковой ванны на входе трубы; (3) Убедитесь, что растворитель, нанесенный на стальные трубы, сухой, избегая попадания влаги или неполного высыхания; (4) Поддерживайте температуру цинковой ванны в оптимальном диапазоне; (5) Предотвратить повреждение стальных труб растворителем во время транспортировки; (6) Погрузите стальные трубы под крутым углом в ванну с цинком, сводя к минимуму скатывание по поверхности.