Принцип термического цинкования можно кратко описать следующим образом: сначала с помощью воздуха высокого давления и труб на поверхность заготовки наносятся частицы песка для удаления ржавчины и оксидной окалины с металлической поверхности, при этом поверхность обезвоживается для повышения адсорбционной способности термонапыляемого покрытия. Затем с помощью сжатого воздуха и специального оборудования (краскопультов) кислород, ацетилен или электрический источник тепла (электрический нагрев используется для крупных заготовок, кислородный и ацетиленовый нагрев — для заготовок малого и среднего размера) распыляют цинк с очень высокой скоростью на металлическую поверхность.
Преимущества, способствующие сплочению
1. Холодное цинкование предполагает использование травления и фосфатирования в качестве предварительной обработки, в результате чего на поверхности заготовки остаются остатки кислот и щелочей, что создает риск коррозии и делает цинковое покрытие холодного цинкования восприимчивым к отслоению. Процесс цинкового напыления предполагает использование пескоструйной обработки в качестве предварительной обработки, что приводит к получению очень чистой и шероховатой поверхности заготовки. Это предотвращает коррозию изнутри и отслоение цинка после цинкового напыления.
2. Горячее цинкование требует определенной температуры около 440 °C, что может вызвать деформацию заготовки. Однако в процессе цинкового напыления используется очень низкая температура, ниже 80 °C, что предотвращает деформацию. 3. Процессы холодного и горячего цинкования ограничивают длину, ширину и высоту заготовок в ванне для цинкования, в то время как процессы цинкового напыления этого не ограничивают.
4. Как холодное, так и горячее цинкование создают проблемы, связанные с ремонтом на месте. Повреждения сварных швов во время монтажа, погрузки и разгрузки или транспортировки на месте могут быть устранены только покраской. При цинковании методом напыления ремонт на месте может быть выполнен с помощью цинкового напыления, что позволяет избежать узких мест в процессе.
5. Поскольку при холодном цинковании в качестве предварительной обработки используются травление и фосфатирование, поверхность заготовки получается шероховатой, а адгезия покрытия — плохой. В отличие от этого, при цинковании в качестве предварительной обработки используется пескоструйная обработка, что приводит к шероховатости и лучшей адгезии покрытия с пределом прочности на растяжение ≥6 МПа.
6. Холодное цинкование сильно загрязняет воду и представляет собой серьезную экологическую проблему, в то время как горячее цинкование оказывает минимальное воздействие на окружающую среду. Поэтому горячее цинкование будет становиться все более популярным методом защиты стальных конструкций от коррозии.
Процесс горячего цинкования
Весь процесс нанесения антикоррозионного покрытия методом горячего цинкования состоит из четырех этапов: обработка поверхности → цинкование → герметизация → контроль качества.
Обработка поверхности
Поскольку качество обработки поверхности напрямую влияет на качество и долговечность покрытия, правильная предварительная обработка базовой поверхности имеет важное значение. Базовую поверхность следует подвергнуть пескоструйной обработке для удаления ржавчины в соответствии с технологическими требованиями. Стандарты удаления ржавчины соответствуют стандарту Sa3, изложенному в документе «Классы ржавчины и степени удаления ржавчины со стальных поверхностей перед покраской» (GB8923-88). Этот стандарт устанавливает следующие требования к качеству: Тщательно обработать пескоструйным аппаратом для удаления окалины, жира, ржавчины, грязи, краски и других загрязнений. Поверхность должна обладать равномерным металлическим блеском. После пескоструйной обработки очистить поверхность чистым сухим сжатым воздухом или чистой щеткой. Также следует учитывать стандарт Sa3, изложенный в документе «Классы ржавчины и степени удаления ржавчины со стальных поверхностей перед покраской» (GB8923-88).
Пескоструйная обработка
В процессе нанесения покрытия используются следующие оборудование и методы: воздушный компрессор, воздушный резервуар, маслоотделитель, воздушный фильтр, пескоструйная камера, клейкая лента, пескоструйный пистолет и износостойкая фарфоровая насадка. В качестве абразива используется высокотвердый угловатый речной песок (0,5-2 мм). Песок должен быть сухим, с содержанием влаги менее 1%, чистым и без примесей. Используется расширяющаяся L-образная фарфоровая насадка. Благодаря фазе расширения-сжатия-расширения поток воздуха, выходящий из пескоструйной насадки, достигает сверхзвуковой скорости, значительно увеличивая кинетическую энергию абразива, дополнительно активируя и электризуя поверхность подложки, тем самым повышая прочность сцепления покрытия. Процесс удаления ржавчины включает в себя подачу сжатого воздуха в воздушный резервуар, прохождение через маслоотделитель и воздушный фильтр для очистки, сушки и удаления масла перед подачей в пескоструйную камеру. Клейкая лента прижимает песок к пескоструйному пистолету и распыляет его на металлическую подложку. Используя это оборудование и условия, обработка поверхности может соответствовать стандартам Sa3, обеспечивая шероховатость поверхности 40-60 мкм. На этом этапе потенциал электрода, уровень активации и адгезия покрытия к металлической поверхности достигают оптимальных параметров.
Цинковое напыление
Нанесение цинкового покрытия методом напыления следует завершить в течение 2-3 часов после пескоструйной обработки. Это связано с тем, что электродный потенциал поверхности подложки после пескоструйной обработки значительно отличается от потенциала до обработки, достигая своего минимального значения. В этот момент активация поверхности подложки достигает максимального значения, а прочность сцепления между подложкой и покрытием максимальна. Электродный потенциал на поверхности подложки остается практически стабильным в течение 2-3 часов. Со временем электродный потенциал поверхности начинает увеличиваться, прочность активации ослабевает, а прочность сцепления между покрытием и подложкой снижается. Это происходит из-за толщины поверхностной оксидной пленки. В течение 2-3 часов тонкая оксидная пленка легко разрушается высокоскоростными частицами распыления при ударе о поверхность. После 2-3 часов оксидная пленка действует как барьер между покрытием и подложкой, нарушая адгезию между покрытием и подложкой. Для напыления используется краскопульт отечественного производства (обычно это ручной пневматический краскопульт Zhonglian производства Шанхайского завода распылительного оборудования). В качестве цинкового материала используется высококачественная, обезжиренная цинковая проволока диаметром 3 мм с содержанием цинка не менее 99,5%-99,7%.
Дата публикации: 05.09.2025
