Металлопрокат
Металлоконструкции
Обработка металла
Трубы с диффузионным цинковым покрытием без применения порошковых смесей можно изготовлять по следующей технологической схеме:
1. Приемка и контроль труб. После изготовления, правки, обрезки концов и других необходимых операций трубы окончательно осматривают, бракуют, а затем передают в ОТК. Годные трубы поступают в отделение цинкования.
2. Промывка. Пакет труб погружают в ванну с горячей (70—80° С) проточной водой, где выдерживают в течение 5 мин. В результате с поверхности труб удаляются различные загрязнения, что облегчает последующее обезжиривание.
3. Обезжиривание. Для этой операции используют ванну, имеющую механизм для покачивания. Состав раствора обезжиривания: 20—30 г/л тринатрийфосфата, 0,5 г/л эмульгатора ОП-7 или ОП-10.
Температура раствора 70—80° С. Подогревают его острым паром. Продолжительность выдержки в растворе 10—15 мин.
4. Промывка. Пакет труб погружают в ванну с горячей (70—80° С) водой на 3—5 мин для удаления обезжиривающего раствора с их поверхности.
5. Травление. Состав раствора: 200 г/л H2SO4 (плотностью 1,6); 1—3 г/л ингибитора «катапин».
Температура раствора 40—50° С. Подогрев раствора производят острым паром. Продолжительность выдержки 20—30 мин. После осмотра труб при необходимости время травления можно увеличить.
6. Промывка. Операцию выполняют в ванне с горячей (80—90° С) проточной водой, где с поверхности труб удаляются остатки травильного раствора и сернокислых солей железа. Продолжительность промывки 3—5 мин. Для лучшего промывания пакет труб несколько раз поднимают и опускают краном.
7. Декапирование. Операцию выполняют в 5%-ном растворе соляной кислоты при температуре раствора 18—20° С в течение 5—10 мин.
8. Промывка. Трубы помещают в ванну с холодной проточной водой на 3—5 мин.
9. Флюсование. Для этой цели используют ванну с механизмом поштучного перемещения труб. Состав раствора флюсования: 650—700 г/л хлористого цинка; 80—100 г/л хлористого аммония; 1—2 г/л эмульгатора ОП-7 или ОП-10.
Температура раствора 40—50° С. Подогревают его глухим паром. Продолжительность пребывания трубы в растворе 1—2 мин.
Флюсование можно производить также пакетом, но в этом случае время выдержки труб в ванне увеличивают до 5—10 мин.
10. Сушка. Перед цинкованием трубы предварительно нагревают, благодаря чему сокращается время выдержки их в расплаве и облегчается нагрев ванны цинкования. Кроме того, предварительный нагрев необходим для высушивания флюса. Для сушки офлюсованных труб используют специальные сушильные печи с поштучным перемещением труб. Температура печи 120— 160° С.
11. Цинкование труб жидким методом. Из сушильной печи трубы поступают на агрегат цинкования жидким методом с машиной цинкования, работающей по непрерывному способу без применения ручного труда. Трубы автоматически загружаются в ванну с расплавом цинка, где с помощью специальных шнеков перемещаются. Для цинкования применяют электролитический цинк марки Ц-0. Расплав цинка содержит 0,11—0,13% Al. Алюминий вводят в ванну цинкования в виде сплава с цинком. Цинкование ведут при температуре расплава 460—470° С в зависимости от сортамента покрываемых труб.
Время выдержки труб в расплаве 55—85 сек. Скорость их извлечения в зависимости от размера составляет 0,13—0,2 м/сек.
12. Диффузионный отжиг. Из ванны цинкования трубы извлекаются автоматически и специальным устройством направляются на рольганг, по которому они перемещаются к установке для отжига.
Отжиг можно производить в газовых или электрических печах или комбинированным способом (нагрев изделий до необходимой температуры диффузионного отжига в индукторе, а выдержка их при этой температуре в печи). Для загрузки труб в печь или перемещения их в установке индукционного нагрева, а затем уже в печи имеются специальные устройства.
Режим диффузионного отжига: температура 500 или 550° С (в зависимости от назначения оцинкованных труб), продолжительность 10—15 мин.
13. Охлаждение и контроль труб с диффузионным цинковым покрытием. Из установки диффузионного отжига трубы попадают на охладительный рольганг, по которому транспортируются в отделение OTK.
Все трубы подвергают визуальному осмотру поверхности. Для определения толщины и структуры покрытия из каждой партии отбирают до 1 % труб. Толщину и структуру диффузионного цинкового покрытия определяют металлографически.
Технологическая схема получения диффузионного цинкового покрытия на трубах без применения порошковых смесей приведена на рис. 104.
Из рисунка видно, что после обезжиривания, промывки, травления, еще одной промывки и флюсования, которые выполняются соответственно в ваннах 1, 2, 3, 2 и 4, трубы по рольгангу 5 поступают в сушильную печь 6, а оттуда на автоматическую установку цинкования жидким методом 7. Затем снова по рольгангу трубы направляются в печь 8, где происходит диффузионный отжиг (9 — вытяжная вентиляция; 10 — устройство выгрузки труб).
Такая технология позволяет широко механизировать и автоматизировать процесс диффузионного цинкования труб и тем самым сократить затраты ручного труда. Достоинством нового метода является также и то, что он не требует высокого качества поверхности покрываемых труб. Так, этим методом можно будет получать высококачественное, с однородной структурой, диффузионное покрытие на сварных трубах и трубах с приваренными фланцами, отростками и т. д.
Особенно широкие возможности для данной технологии открываются при использовании индукционного нагрева: продолжительность цинкования станет еще меньше.
Наиболее целесообразно с применением новой технологии цинковать трубы диаметром от 1/2 до 4 дюймов различной длины и назначения, причем можно наносить покрытие на гладкие трубы и трубы с резьбами, а также на другие стальные изделия (насосные штанги, прутки и др.).
- Пластичность диффузионного цинкового покрытия и механические свойства оцинкованной стали
- Распределение концентрации железа по глубине слоя циркового покрытия
- Рентгеновский анализ диффузионных цинковых покрытий
- Структура цинковых покрытий и кинетика изменения фаз после диффузионного отжига в индукторе
- Структура цинковых покрытий и кинетика изменения фаз после диффузионного отжига в печи сопротивления