Galvanização a quente para a ASTM A123 Ficultura

Galvanização a quente para a ASTM A123 Ficultura

A galvanização a quente (HDG) é o processo de imersão de aço fabricado em uma chaleira ou IVA contendo zinco fundido. Enquanto o aço está na chaleira, o ferro no aço reage metalurgicamente com o zinco fundido para formar um revestimento de liga bem ligado que fornece proteção superior à corrosão ao aço.
O processo de galvanização a quente (HDG) consiste em três etapas básicas:
 Preparação da superfície
 Galvanização
 Inspeção

• Preparação da superfície do pólo de potência

A preparação da superfície é uma etapa crítica na aplicação de qualquer revestimento. O processo de galvanização tem seus próprios meios de controle de qualidade, porque o zinco não reagirá com uma superfície de aço impura. Quaisquer falhas ou inadequações na preparação da superfície serão imediatamente aparentes quando o aço for retirado do banho de zinco, porque as áreas impuras permanecerão não revestidas e a ação corretiva imediata pode ser tomada. A preparação da superfície para a galvanização consiste em três etapas:
Degolhas/limpeza cáustica
Uma solução alcalina quente, banho ácido leve ou banho de limpeza biológica remove contaminantes orgânicos, como sujeira, marcações de tinta, graxa e óleo da superfície metálica. Epóxi, vinil, asfalto ou escória de soldagem, que não podem ser removidos por segmentação, devem ser removidos antes da galvanização por meios de retração, explosão de areia ou outros meios mecânicos.
Decapagem
Uma solução diluída de ácido sulfúrico aquecido ou ácido clorídrico ambiente remove a escala do moinho e os óxidos de ferro (ferrugem) da superfície do aço. Como alternativa para ou em conjunto com a decapagem, essa etapa também pode ser realizada usando limpeza abrasiva ou areia de areia de ar, tiro metálico ou areia no aço. Enquanto a superfície do aço for completamente limpa para o metal nu e todas as substâncias não metálicas removidas, a reação galvanizadora é indiferente à maneira de limpar.
Fluxo
A etapa final da preparação da superfície no processo de galvanização, uma solução de cloreto de amônio de zinco, serve a dois propósitos. Ele remove quaisquer óxidos restantes da superfície do aço e deposita uma camada protetora no aço para impedir que outros óxidos se formem na superfície antes da imersão no zinco fundido.

• Estrutura do pólo de aço galvanizando

Durante a etapa de galvanização real do processo, o material é completamente imerso em um banho de zinco derretido. A química do banho é especificada pelo ASTM A123 e requer pelo menos 98% de zinco puro em peso mantido a uma temperatura acima do ponto de fusão do zinco. O metal de zinco no banho deve atender aos requisitos do ASTM B6 ou ASTM B960.
Enquanto o aço está imerso na chaleira, o zinco reage com o ferro no aço para formar uma série de camadas de liga intermetálica de ferro de zinco de zinco metalurgicamente, comumente coberto por uma camada de metal de zinco puro do banho. Uma vez concluído o crescimento do revestimento dos itens fabricados, ele é retirado lentamente do banho de galvanização e o excesso de zinco é removido por drenar, vibrar e/ou centrifugando. A reação metalúrgica continuará após a retirada dos materiais do banho, desde que a parte do aço permaneça perto da temperatura do banho. Os artigos galvanizados são resfriados por imersão em uma solução de passivação ou água, ou sendo deixados ao ar livre.

• Inspeção do pólo de energia de metal

A inspeção do aço galvanizado a quente é simples e rápido. As duas propriedades do revestimento galvanizado com os quentes mais examinados são a espessura do revestimento e a aparência/condição da superfície. Uma variedade de testes físicos simples pode ser realizada para determinar a espessura, a uniformidade, a adesão e a aparência.
Fabricante - variáveis ​​controláveis
Para promover o melhor resultado possível a partir do processo de galvanização a quente, o fabricante deve considerar o controle de várias variáveis ​​que afetam a aparência e as características do revestimento.
O aço com uma química específica é conhecida por mais frequentemente resulta em um revestimento galvanizado com uma espessura de revestimento acima do mínimo especificado no ASTM A123. O aço com silício e fósforo fora dos intervalos prescritos no ASTM A385 pode resultar em revestimentos de zinco excessivamente espessos, o que pode levar à delaminação quando impactado pelas forças externas durante o manuseio e a ereção. Os aditivos de banho são frequentemente usados ​​para minimizar o crescimento do revestimento até um nível próximo à espessura mínima, mas não são eficazes para todos os aços. Diminuir o tempo de imersão no zinco fundido para resultar em um revestimento de zinco mais fino é sempre possível.
Aço com orifícios de ventilação e drenagem projetados adequadamente, placas de reforço cortadas e superfícies sobrepostas soldadas de vedação, conforme prescrito pelo ASTM A385, geralmente resultará em um revestimento galvanizado sem o excesso de acúmulo de zinco dentro ou fora do artigo de aço.
A velocidade ideal de imersão e remoção do banho de zinco fundido é uma taxa lenta e constante. Isso permite aquecimento uniforme durante a imersão e até o congelamento do zinco durante a remoção. Poucos ou pequenos orifícios de drenagem e ventilação tornam a imersão e a remoção muito lentas e ineficientes, e o resultado é um revestimento muito irregular. A baixa soldagem de vedação ou a soldagem de costura causa `` explosão 'de produtos químicos presos das superfícies e aço sobrepostas ao redor da área de solda podem permanecer não galvanizadas.
Aço soldado livre de fluxo e escória e o uso de haste de solda semelhante em química ao aço sendo soldado.
O fluxo residual e a escória nem sempre são visíveis para o galvanizador e não são removidos durante as etapas de limpeza química. O resultado são áreas não galvanizadas ao redor da solda. Se a haste de solda for diferente na química do aço sendo soldada, a reação de zinco com o metal de solda provavelmente produzirá uma aparência diferente e uma espessura diferente de revestimento em comparação com os membros do aço.
Berço de aço/solda para alívio do estresse perto da área de bordas de laca cortada em chamas.
O gradiente térmico inerente ao processo de galvanização afeta as tensões residuais no aço estrutural causadas por copses cortados em chamas. Se não houver alívio do estresse antes da galvanização, as áreas de corte de lama podem exibir rachaduras após a galvanização. O fabricante pode alternativamente colocar o cordão de solda na teia de feixe adjacente à área de lama, aliviando assim parte do estresse residual nessa área.
Minimize o trabalho a frio, mas, se necessário, faça-o de acordo com o raio de curvatura recomendado.
O trabalho a frio induz o estresse no aço estrutural e o excesso de estresse residual pode envelhecer o aço a temperaturas galvanizantes, mudando assim as propriedades do aço. O calor do processo de galvanização acelera a aparência de rachaduras, mas não causa as rachaduras.
Use etiquetas de aço removíveis, contas de solda ou stencil para marcar pedaços fabricados.
A tinta, a laca e o material da caneta de marcação não são removidos no processo de limpeza e devem ser removidos mecanicamente antes do início do processo de galvanização.

• Fabricante - variáveis ​​incontroláveis

A produção de aço não é um processo preciso em termos de química resultante e uma distribuição uniforme de elementos. Algumas fabricações combinam aços de química e espessura variadas. Ambos influenciam o resultado da aparência galvanizada do revestimento e as implicações para o fabricante são as seguintes.
Fabricações usando duas ou mais espessuras de aço da mesma química
Uma das vantagens da galvanização a quente é a imersão total, de modo que há proteção completa de todas as superfícies de aço, áreas articulares apertadas e espaços internos. Quando uma fabricação composta por duas ou mais espessuras de aço é imersa, o aço mais fino aquece até a temperatura do banho mais cedo que o aço mais espesso. O tempo de reação entre o ferro no aço e o zinco será diferente e pode resultar em duas aparências bastante diferentes que variam de cinza brilhante/brilhante a fosco.
Fabricações usando aço com duas ou mais químicas diferentes
A taxa de reação metalúrgica entre o zinco fundido e cada um dos tipos de aço pode ser bem diferente e resultar em uma espessura diferente de revestimento e em uma aparência diferente, apesar de cada parte da montagem imersa no mesmo banho pela mesma quantidade de tempo. Não há como modificar o tempo de imersão para produzir uma espessura ou aparência uniforme de revestimento.
Volume de fabricação insuficiente para ser galvanizado em um lote compatível
Para ser o mais produtivo e eficiente possível, os galvanizadores combinam vários empregos, que podem conter espessura e químicas de aço bastante diferentes entre seus artigos, e usarão fios para suspender o aço de um rack usado para mergulhar todas as partes na limpeza e fundido Banhos de zinco ao mesmo tempo. Não há como prever ou garantir que a aparência das várias peças de aço seja consistente. Mesmo que todos os artigos de aço tivessem a mesma espessura e um tempo exato de imersão para essa espessura específica foi usado, a espessura do revestimento e a aparência de peça em peça podem ser bem diferentes.
Aço com uma química homogênea, onde todos os elementos são distribuídos uniformemente em todo o artigo de aço
Tanto os métodos contínuos e os métodos tradicionais de minério de ferro/coque/calcário de produção de aço não garantem a química do aço, conforme relatado no relatório de teste da fábrica, é consistente em uma viga, placa ou tubo. De fato, é normal que a química do ponto A ao ponto B em uma peça de aço estrutural seja um pouco diferente. Essa diferença no silício e/ou fósforo, os dois elementos no aço causando mais reatividade entre o ferro e o zinco fundido, geralmente resulta em uma espessura de revestimento galvanizada diferente e/ou aparência na mesma peça de aço. Mesmo que a química fosse conhecida com precisão e 100% homogênea em toda a peça de aço, ter um tempo de imersão prescrito e a temperatura derretida de zinco não garante um resultado previsível. Existem outros elementos desconhecidos no aço e possíveis tensões laminadas ou fabricadas induzidas no aço, o que pode causar uma área de acabamento fosco adjacente a uma área com um acabamento brilhante e brilhante.
Variáveis ​​de galvanizer
Pesquisas e testes extensivos da indústria de galvanização resultaram em melhores práticas que não são 100% preditivas de aparência e espessura do revestimento, mas oferecem a qualidade mais consistente dentro dos parâmetros que o processo permite a variedade de materiais que estão sendo galvanizados. É isso que sabemos.
O uso de zinco ocidental de alto grau, alto ou principal grau, produzido a partir de minério bruto ou através da re-derretimento do zinco secundário, não garante uma aparência ou espessura específica.
A adição de uma pequena quantidade de níquel ao banho de zinco fundido ajuda a controlar a reatividade entre ferro e silício, bem como ferro e fósforo para algumas químicas de aço, mas uma gama específica de espessura de revestimento não é previsível para qualquer espessura de aço.
A adição de alumínio ao banho de zinco fundido geralmente resulta em um revestimento de zinco mais brilhante, mas não garante que não haja aparência de revestimento fosco em uma peça ou em toda a peça de aço.
Não há como medir o grau de escala e a corrosão em um pedaço de aço antes da imersão nos tanques do processo de limpeza. Assim, a quantidade de tempo para o aço residir no banho de ácido é determinada por operadores experientes e não está disponível em uma tabela de valores.
A decapagem com ácido clorídrico ou sulfúrico são meios eficazes de remover a escala do moinho e a ferrugem. A escolha excessiva é possível ao usar ácido sulfúrico, mas o revestimento de zinco resultante é apenas marginalmente mais espesso do que o tempo de decapagem foi exato. Os galvanizadores têm cuidado para não escolher demais, porque a aplicação de excesso de zinco torna a produção menos econômica.
A extinção imediata de água ou passivação após a remoção do aço é removida do banho galvanizador, interrompe a reação entre o ferro e o zinco, geralmente resultando em um revestimento mais brilhante, mas nem sempre. Para produtos tubulares, a têmpera esfria o material de maneira rápida e normalmente evita a descamação, ou seja, a separação da camada externa de zinco puro do revestimento das camadas de liga. Com base na simetria e espessura do aço, algumas fabricações não podem ser extintas de água devido a preocupações relacionadas à distorção.
Os galvanizadores testam e ajustam regularmente a força de suas soluções de ácido e fluxo, e mudam completamente ou empregam um sistema de filtragem para manter sua eficácia. Qualquer variação da resistência e/ou limpeza ideais afeta apenas a eficiência do processo e não a qualidade do revestimento galvanizado. Se o fluxo falhar, isso será imediatamente visível como áreas não galvanizadas na fabricação logo após a remoção do banho de zinco.
Os galvanizadores removem regularmente os compostos de ferro de zinco chamados escroços do fundo da chaleira galvanizadora, onde se estabelecem com o tempo. É importante manter a chaleira em ordem de funcionamento adequada e também minimiza a quantidade de escória que pode acabar com o aço galvanizado à medida que é removido da chaleira. A frequência de [escorando "a chaleira é uma função de quanto volume de aço está sendo processado e a limpeza da limpeza do fluxo
solução. Este é um processo e a produção envolvidos não podem ser feitos durante [desgaste; "Assim, os galvanizadores são flexíveis ao agendar a escória para garantir que atendam à demanda dos clientes.
Antes da remoção de artigos e fabricações de aço da imersão total no banho de zinco, os galvanizadores Raddle Zinc Skimmings (óxido de zinco) para o lado da chaleira tão pouco, se houver, skimmings se estabelecem no topo da superfície recém-galvanizada durante a remoção de de partir de o banho. Como a oxidação do zinco fundido é um processo contínuo, nem sempre é possível ter todas as superfícies completamente livres de skimmings.
Copyright 2017 American Galvanizers Association. O material aqui fornecido foi desenvolvido para fornecer informações precisas e autorizadas sobre o aço galvanizado de mergulho a quente. Este material fornece apenas informações gerais e não se destina como substituto para exames e verificação profissionais competentes quanto à adequação e aplicabilidade. As informações aqui fornecidas não se destinam a uma representação ou garantia por parte do AGA. Qualquer pessoa que use essas informações assume toda a responsabilidade decorrente desse uso.