فرایند گالوانیزه گرم

گالوانيزاسيون گرم حفاظت از خوردگي:

گالوانيزه گرم فرايندي است براي پوشش دادن روي بر روي سطوح ساخته هاي فولادي يا آهني بوسيله قرار تدادن داخل حمامي شامل روي مذاب كه در مورد آن به طور كامل توضيح داده خواهد شد . ساده بودن روش گالوانيزه يك مزيت واضح از روش هاي ديگر براي حفاظت از خوردگي است .

تاريخچه گالوانيزه :

تاريخچه استفاده از گالوانيزه به سال 1724 باز ميگردد. زماني كه يك شيمي دان فرانسوي به نام Melouin در آكادمي رويال فرانسه يك روش پوشش روي مذاببر روي آهن را توصيف نمود در سال 1836 ديگر شيمي دان فرانسوي Sorel يك اختراع به نام خود ثبت كرد. براي پوشش دادن آهن توسط روي ابتدا آنرا با 9 اسيد سولفوريك تميز كرد وسپس توسط فلاكس كلريد آمونيم آنرا پوشانده و در مخزن روي مذاب قرار داد.

گالوانيزه در تمام ساخته هاي اصلي كه از آهن فولاد استفاده مي شوذ كاربرد دارد.

صنايع همگاني برق وتلفن : فرايندهاي شيميايي , كاغذ ,صنايع حمل ونقل و … به طور وسيع ازگالوانيزه در برابر كنترل خوردگي استفاده مي نمايد .و ت امروز بيشتر از 150 سال است كه از گالوانيزه در برابر خوردگي استفاده مي شود و تبديل به يك روش موفق  تجاري شده است .كه يكي از پر مصرف ترين روشها محسوب مي شود .

گالوانيزه گرم

معرفي :

گالوانيزايون گرم فرايندي است كهكلي ان پوشش چسبنده و ومحافظي از فلز روي يا تركيبات ان توسط فرو بردن قطعات فولادي و چدني در روي مذاب ير روي اين قطعات تشكيل مي شود . پوشش محافظ از لايه هايي از پوشش كه يه فلز پايه نزديكتر هستند در واقع الياژهايي از اهن وروي هستند كه به نوبه خود توسط لايه خارجي كه از روي تقريبا خالص تشكيل شده است پوشيده شده اند .

اشنايي با لايه هاي گالوانيزه :

به طور كلي يك پوشش گالوانيزه تشكيل شده از دو لايه الف : ETA   LAYER  ب: ALLOY  LAYER  كه خود لايه دوم از سه لايه

1)                                                                    Zeta  laye

2)                                                                    Delta   layer

3)                                                                    Gamma   layer

تشكيل شده است . تفاوت اين لايه ها در نسبت تركيب شدن فولاد با فلز روي وتشكيل الياژ است .

لايه Etai , به عنوان خارجي ترين لايه سطح فلزروكش شده را در بر مي گيرد و از روي مذاب تشكيل شده و حالت الياژي ندارد . اما لايه Alloy , بصورت لايه هاي الياژي از فولاد و روي بوده كه با توجه به اختلاف نسبت روي و فولاد سه لايه مجزا از هم و متفاوت با الياژ مختلف را تشكيل داده اند.

ساختمان پيچيده اين لايه ها كه تشكيل يك پوشش گالوانيزه را مي دهند از نقطه نظر تركيب شيميايي تفاوت هاي زيادي دارند و خواص شيميايي و فيزيكي يكساني ندارند . خواص مذكور در اين لايه ها تحت

تاثير فعاليت شيميايي حمام مذاب , دماي حمام , زمان غوطه وري در حمام , سرعت خنك شدن و حرارت دهي مجدد مي توان سبب تغييرات چشمگيري در ظاهر و خواص پوشش گردد.

مواد اوليه :

فولاد به كار رفته در ساخت قطعات به منظور گالوانيزه شدن بايد داراي مشخصات و تركيبات شيميايي مناسب باشد . معمولترين فولاد جهت گالوانيزاسيون مطبق با فولاد 2- 37 Vst( استاندارد Din است ) كه غيراز كربن , گوگرد  و فسفر دارد و مقدار سيلسيم ان بايد كمتر از %5.0.0 باشد مطلب

مهم ديگر آن اين است كه هيچگونه علامت رنگي , لاك , لعاب , چسب و نظاير آن نبايد بر سطح قطعات باشد . زيرا در اين لكه ها در عمليات پيكلينگ معمولي , به هيچ وجه پاك نمي شوند و بايد از مواد رنگ پاكن , سنگ سمباده و غيره براي زدودن آنها استفاده شود كه وقت گير و غير اقتصادي است .در هنگام گالوانيزاسيون قطعات ساخته  شده از آلياژهاي مختلف بايد دقت كافي شود كهتركيب آن قابليت پذيرش پوشش گالوانيزه گرم را داشته باشد . از آنجا كه تعداد آلياژهاي فولاد بسيار زياد است بهترين روش آزمايش چند تا از آنهاست . تا در عمل كيفيت پوشش بدست آمده را ارزيابي و پس در مورد نحوه عمل تصميم گيري نماييم .

مراحل انجام عمل گالوانيزاسيون :

فلاكس زني :

آخرين مرحله قبل از گالوانيزاسيون مرحله فلاكس زني است . پس از اين كه قطعات از حوضچه اسيد شويي خارج شده اند در دو حوضچه آب روان متوالي كاملاً آب كشي مي شوند تا بقاياي اسيد و نمك هاي آهن از سطح قطعات به خوبي پاك شده و محلول فلاكس را آلوده نكنند . عمل اين محلول يكي جلوگيري از زنگ مجدد و سريع قطعات در طول زمان قبل از غوطه وري در مذاب است ديگر اينكه واكنشهايي را بمنظور تميز سازي بقاياي آلودگيدر سطح قطعات و در سطح روي انجام مي دهد كه  در كيفيت بالا و كاهش ضايعات بسيار مؤثر است .

مشخصات محلول فلاكس :

محلول فلاكس حدود 50 % وزني مواد جامد و 50 % وزني آب دارد . مواد جامد آن شامل كلرور روي و كلردر آمونيوم مي باشند و نسبت وزني نشادر به كلرور روي معمولاًَ از ابه 10 تا 4 به 5 متغيير است . مثلاً در يك محلول ميتواند 50 % آب و 45 % وزني كلرور روي %22 وزني نشدر داشته باشد.

Ph محلول فلاكس حدود 5/4 تا 5 است كه در حين كر كاهش مي يابد ولي حتي الامكان از ph حدود 3 به پايين بايد توسط قلياييها مثل آمونياك ph را بالا برد تا ضايعات جبران ناپذيري ايجاد شود دماي محلول موجود در حوضچه فلاكس در حين كار بايد 50 الي 60 سانتي گراد باشد . اين دما سبب گرم شدن قطعات وخشك شدن بهتر در پيشگرم شده و در عين حال تبخير سطحي آب در اين دما منع رقيق شدن فلاكس مي شود . همچنين در اين دما واكنش هاي تميز كننده تا حدي انجام شده و ويسكوزيتزه محلول در اثر دما پايين مي آيد و اين امر باعث مي شود كه مواد از روي قطعات بهتر چكيده شده و مقدار كمتري از آن بر روي قطعات باقي بماند و اتلاف محلول كمتر شود.

همانطور كه در تمام حوضچه ها صادق است در مورد فلاكس نيز بايد قطعات را به مدت كافي به طور شيب دار يا به قسمي نگه داشت كه حتي الامكان فلاكس اضافي قطعات دروان چكيده و به حوضچه برگردد. در غير اينصورت اين قطعات بعداً بر روي زمين مي چكند و مقادير زيادي از محلول به هدر مي رود.

تقويت و بازسازي محلول فلاكس :

محلول موجود در حوضچه فلاكس در حين كار توليدي به تدريج ضعيف مي شود . در واقع اين ضعيف شدن محلول در درجه اول به علت ورود آب از طرف حوضچه آب قبل از فلاكس كه توسط قطعات انجام مي شود مي باشد. هر بسته اي كه وارد محلول فلاكس مي گردد چندين كيلوگرم آب را وارد فلاكس نموده و در هنگام خروج از محلول نيز مقداري فلاكس را با خود به خارج از محلول حمل مي كند . البته همراه با آب مقادير كمي اسيد و نمكهاي آهن نيز وارد محلول فلاكس مي شود. اگر چه دوحوضچه شستشو قبل از فلاكس موجودند . ولي بهرحال اين مقادير جزئي اسيد و نمكهاي آهن در طول زمان به حدود غير مجاز مي رسند . در صورتي كه فلاكس گرم باشد . آب ورودي تبخير مي شود و در نتيجه فلاكس رقيق نمي شود و در عوض مقدر آن كم مي شود . اسيد اضافي را كه سبب كاهش ph محلول مي شود را نيز مي توان با محلول آمونياك خنثي نمود در صورتي كه مقدار آهن موجود در فلاكس از %3 در ليتر بيشتر شود بايد آنرابا عمليات شيميايي بخصوصي تصفيه نمود در غير اينصورت اين نمكهاي آهن به هنگام ورود قطعات به حمام مذاب تجزيه مي شوند و آهن آزاد
شده با روي موجود در حمام توليد دراس ( آلياژ آهن ـ روي ) مي كند و چون هر گرم حدود 30 برابر وزن خود روي را بصورت دراس در مي آورد از نظر اقتصادي سبب ضرروزيان مي شود . براي آهن گيري از فلاكس بايد ابتدا آنرا با آمونياك كاملاً خنثي نمود و پس از اينكه ph  آن نزديك به 5 شد توسط افزايش محلول آب اكسيژنه %30 يون هاي آهندو ظريفتي را تبديل به يون آهن سه ظريفتي نمود و به عبارت ديگر هيدروكسيد فريك در محلول ايجادكرد كه توسط فيلتر قابل جدا كردن باشد .

آزمايش و كنترل محلول فلاكس :

غلظت محلول را توسط چگالي سنج مي توان به طور تقريبي تعيين نمود كه بسته به ميزان نشادر موجود در فرمول اوليه اين چگالي متفاوت است . در واقع هر توليد كننده اي بايد دانسيته يا چگالي محلول فلاكس را در آغاز كار اندازه گيري كند ونسبت به چگالي اوليه محلول مقايسه نمايد .

معمولاً درجه بندي اشل بومه را براي سنجش بكار مي برند و از بومه سنج هاي دقيق براي كنترل متر استفاده مي گردد. براي سنجش ph استفاده از كاغذ ph متدوال است و مقدار آهن موجود در فلاكس را نيز مي توان از روشي كه در مورد سنجش مقدار يون آهن موجود در اسيد گفته شده بدست آورد در صورتي كه بخواهيم مقدار كلرور روي و نشادر موجود در فلاكس را بدست آوريم از روش زير مي توان استفاده نمود .

روش كار :

ابتدا از محلول فلاكس نمونه برداري مي كنيم و پس از اينكه ph آنرا به 5 رسانديم آنرا صاف كرده و سپس يك سانتي متر مكعب از آن را درون ارلن 100 m 1 مي ريزيم و به آن 125 m آب مقطر مي ريزيم و ph آنرا توسط با فر در حدود5/5 تثبيت مي كنيم و آنرا نتيتر مي كنيم .دهنده پايان نيتراسيون است .

عمليات كلر سنجي توسط نيتراسيون با نيترات نقره انجام مي شود كهمعرف اين واكنش آمونيوم تيو سيانات به همراه فويك سولفات است . با داشتن حجم و غلظت نيترات نقره و آمونيوم تيوسيانات وحجم نمونه مورد آزمايش مي توان غلظت يون كلر موجود در فلاكس را محاسبه كرد .

از نظر تئوري محلول فلاكس را هميشه مي توان تصفيه و تقويت نمود و يا كمبود آنرا توسط افزايش مواد جامد و مايع جبران نمود و تنها دور ريز فلاكس بايد دور ريزهاي حامل از عمليات تصفيه فلاكس باشد. اما در هرحال گاهي مجبور به دور ريز فلاكس مي شويم چون بعضي نا خالصيها با غلظت كم در طول زمان در محلول تجمع كرده و يا بهدليل ديگر فلاكس غير قابل استفاده مي شود . در زير فلاكس نيز ماننده ريز اسيد كلدريك حتي پس از خنثي شدن بايد به نقاط دور دست و غير مسكوني حمل گردد. زيرا يون كلر موجود در آن حتي پس از خنثي شدن وارد آبهاي زير زميني محل مي شود و از نظر زيست محيطي مشكلاتي را بوجود مي آاورد .

ميزان فلاكس مصرفي حدود 3 كيلوگرم به ازاء يك تن محصول مي باشد. در صورتي كه عوامل مختلف كاري رعايت نشود ميزان مصرفي افزايش خواهد يافت . گرمايش محلول فلاكس توسط بخا آب و كويل فنر بسته امكان پذير است اگر جنس كويل از فولاد معمولي باشد عمر بسيار كوتاهي خواهد داشت و پس از چند روز يا هفته سوراخ مي شود ، در صورتي كه از فولادهاي آلياژي مخصوصاً نيكل و كرم استفاده شود ممكن است . يكسال يا بيشتر عمر داشته باشد اما استفاده از آلياژهاي سرب كه در برابر فلاكس مقاوم باشند به علت نرمي آنها بايد به طريقي انجام شود كه فشار و ضربه به آنها .وارد نشود ، بديهي است كه استفاده از بخار به صورت مستقيم امكان پذير نيست . چون مقادير زيادي آب وارد /فلاكس مي شود و آن را رقيق مي كند .

مواد افزودني به فلاكس :

معمولاً مقادير جزئي حدود %3 تا 2/0 گليسرين و مواد نرم كننده به فلاكس افزوده مي شود كه خاصيت تركنندگي فلاكس را افزايش داده و سبب عملكرد بهتر فلاكس مي گردد و ضمناً در چكيدن محلول از سطح قطعات كمك مي كند كه اين امر سبب بالا رفتن عمر محلول خواهد شد . مقدار مواد نرم كننده معمولاً %1/0 حجمي مي باشد .

تاسيات جنبي و تجهيزات مورد استفاده در قسمت پيكلينگ :

به منظور جابجائي مواد شيميايي مثل اسيد و فلاكس استفاده از پمپ هاي مخصوص جابجائي مواد شيميايي متداول است كه به همراه آن شاسي هاي فولادي متناسب با شكل قطعات استفاده مي شود . از آنجايي كه اين شاسي ها معمولاً فلزي و از جنس فولاد هستند هر چند وقت بايد تعويض شوند . چون به  تدريج توسط اسيد و غيره خورده مي شوند . در صورت استفاده از آلياژ هاي مقاوم در برابر اسيد كه بسيار گران هستند بايد مساله اقتصادي آن را به دقت در نظر گرفت .

تاسيسات جنبي براي تهويه در خصوص مواد قليايي ، فلاكس و مخصوصاً حوضچه هاي اسيد بكار مي روند . اصول كار ين تاسيسات مكش هواي آلوده و بخارات از محل حوضچه هاست . بدين منظور كانال كشيهاي در لبه طولي وانها  انجام  مي شود و هواي آلوده توسط يك فن سانترينيوژ قوي از طريق اين كانالها مكيده مي شود و از محيط خارج مي گردد . در مورد بخارات اسيد . شستشو در يك اسكرابر مخصوص نيز بايد انجام گيرد تا بخارات اسيد ، هواي اطراف كارگاه و محيط را آلوده نسازد . اسكرابرهاي بكار رفته معمولاً بصورت برج هاي شستشو آب هستند كه در آنها از  حلقه هايي نيز بصورت افقي استفاده شده است . تا بخارات اسيد اطراف كارگاه و محيط را آلوده نسازد آب توسط يك روش مخصوص از بالا بر روي حلقه ها به طور دائم مي ريزد و در زير برج مخزني است كه آب جمع آوري شده در آن توسط يك پمپ سركوله مي شود . البته اين آب داراي مقادير كافي سر ريز مي باشد . تا مقدار اسيد موجود در آن  افزايش نيابد و بتواند بخارات اسيد را جذب خود نمايد.

كليه حوضچه هاي مورد استفاده در پيكلينگ بايد داراي شير تخليه از زير باشد كه هنگام دور ريز تعويض و شستشو حوضچه ها مورد استفاده قرار گيرند .

همچنين سيستم گرمايش كه معمولاً از ديگ بخار ، شير آلات مخصوص ، كويلهاي بخار ، لوله هاي رفت و برگشت وادرات كنترل دماي محلول تشكيل شده نيز از ملزومات پيكلينگ مي باشد. براي حمل قطعات به حوضچه ديگر معمولاً از جرثقيلهاي سقفي با آلياژ مورد نياز استفاده مي گردد كه حتي الامكان بايد در قلابه باشد تا بتواند در موقع لزوم به قطعات شيب لازم را بدهد . اين شيب براي چكيده شدن سريع و  كامل محلول ها از سطح قطعه ضروري است . عدم رعايت اين امر سبب آلودگي حوضچه ها و كاهش عمران خواهد شد . اين امر در مورد مقاطع خارج نمي شوند .

 

محفظه پيش گرم :

پس از فلاكس زني قطعات را به منظور خشك شدن درون محفظه اي كه با دماي 80 تا 150 درجه سانتي گراد كنترل مي شود قرار مي دهند . در اين محفظه ترجيحاً هواي گرم بايد داراي جريان كافي باشد تا قطعات بطور يكنواخت تر و سريع پيشگرم و خشك شوند. پس از مدت زمان لازم قطعات را براي گالوانيزه كردن از محفظه خارج نموده و به كوزه مذاب منتقل مي كنند ، در صورتي كه دماي پيشگرم يا زمان آن كافي نباشد قطعات بخوبي خشك نشده و هنگام فروريزي در مذاب سبب پاشش قطرات روي يه اطراف و ايجاد حادثه خواهد شد . اگر دماي پيشگرم كلاً يا بطور موضعي بالا باشد  نيز در نواحي فوق العاده داغ ، لايه فلاكس سطحي مي سوزد و سطح فولاد اكسيد شده و در گالوانيزاسيون ايجاد لكه و ضايعات مي نمايد .

كوره ذوب روي :

اين كوره كه حمام مذاب روي را به دماي لازم رسانده و يا تجهيزات مناسب اين دما را كنترل  مي كند و همچنين گرماي لازم براي گالوانيزاسيون قطعات فولادي را تامين مي نمايد مهمترين قسمت خط  گالوانيزه را تشكيل مي دهد. درون  كوره مخزن فولادي حاوي مذاب روي قرار دارد و گرماي منتقل شده و به مذاب منتقل مي گردد . از خصوصيات اين كوره گرما دهي يكنواخت در تمام سطوح مخزن مي باشد .

كوره ذوب روي را مي توان توسط سوخت هاي فسيلي ( گاز ، گازوئيل ، ماروت ) و  همچنين انژي الكتريكي گرم نمود ، اما نوع منبع حرارتي اهميت چنداني ندارد و همان طور كه گفته شد گرما دهي يكنواخت در تمام سطح مخزن مذاب داراي اهميت چنداني ندارد و همان طور كه گفته شد گرما دهي  يكنواخت در تمام سطح مخزن مذاب داراي اهميت است . و مي تواند عمر مخزن را افزايش داده و توليد تفاله هاي حاصل از انحلال آهن جداره مخزن را كاهش مي دهد و در نتيجه فرآيند را اقتصادي مي نمايد در صورتي كه حرارت دهي يكنواخت نباشد عمر مخزن كاهش يافته و مقادير متناهي از روي توسط انحلال سريع جداره در مذاب به دراس (Dross ) تبديل مي شود . و ضررهاي مالي زيادي را به دنبال دارد .

در اين راستا تحقيقات زيادي نجام گرفته و سيستم هاي گرما دهي مختلفي به ظهور رسيده اند كه از جمله پيشرفت خهاي اخير استفاده از مشعل هاي شعله تخت ، به كارگيري هواي داغ و گردش آن در اطراف مخزن روي به طور سريع و مشعل هاي سرعت بالا در سيستم گرمايش كوره هاي ذوب روي مي باشند . كنترل دما توسط ترموكوپل و ترموستات امري متداول است كه در بيشتر تاسيسات از ترموكوپل كرم ـ نيكل (  ni/crai) و ترموستات مربوطه استفاده مي شود .

البته جهت اطمينان از كاركرد صحيح اين سيستم كنترلي ، ترمومترهاي دستي موجود در بازار به عنوان مشاهد بكار مي روند ، كه اندازه گيري مقطعي دما روزي 1 تا 13 بار با اين ترمومترها مي تواند ما را از عملكرد صحيح اتوماتيك مطمئن سازد . دماي كاري جهت گالوانيزاسيون همان طور كه قبلاً گفته شد حدود 445 تا 465 درجه سانتي گراد و در هنگام استراحت و نبودن توليد اين دما را به 435 الي 440 درجه سانتي گراد كاهش مي دهند .

يك مسئله مهم در كوره هاي ذوب روي ، جلوگيري از منجمد شدن روي است . در صورت قطع برق استفاده از ژنراتور اظطراري الزامي است . و در صورت بروز هوا شكافي بايد سريعاً در رفع آن اشكال اقدام نمود تا مشعل ها هميشه در صورت لزوم بطور مرتب آماده بكار باشند زيرا در غيراين صورت اگر به مدت طولاني گرماي لازم به مذاب نرسد و منجمد شود ذوب مجدد آن همراه با خسارات جبران

ناپذيري بهمخزن مذاب خواهد زد .بنابراين لوازم يدكي براي مشعل ها و كليه تاسيسات حرارتي و كنترلي بايد هميشه در دسترس باشند و دائماً بايد از داشتن سوخت در منبع و كاركرد ژنراتور اطمينان حاصل نمود .

در مورد مخزن مذاب و شكل ، ضخامت جداره ، جنس و ساير خصوصيات آن بايد گفت ، كه هيچ گونه برجستگي يا فرو رفتگي و هيچ گونه جوشكاي و قطعات استحكام دهنده در جدار خارجي مخزن نبايد وجود داشته باشد . چون در محل هاي مذكور خوردگي روي از داخل مخزن تشديد مي شود فقط در لبه فوقاني مخزن يك نوار پهن كه ترجيحاً ضخامت آن برابر خدار مخزن وپهناي آن حدود 20 سانتي متر است به عنوان استحكام دهنده و جلوگيري از شكم دادن مخزن لازم مي باشد به طور محكم بايد جوشكاري شود .

گاهي اوقات در مخزني كه داراي طول يا ارتفاع زياد هستند استحكامات ديگري لازم مي شود كه از جمله آنها استفاده از مهاربندهاي سراميكي است البته بازوي اين مهاربندها از فولاد محكم و ستور بوده و قسمت جلوي آنها كه به مخزن متصل است از يك سراميك مخصوص تشكيل شده كه در غلافي از فولاد محكم شده و در نتيجه مانع شكم دادن مخزن مي شود . نيروي وارده از طرف مهاربنديه كوره و استحكامات در نظر گرفته شده در آن متصل است بگونه اي كه بتواند فشار وارده از سوي فنر و مخزن را در دماي نسبتاً بالا تحمل نمايد .

جداره كوره مانند تمام كوره ها ديگر از يك لايه نسوز و يك لايه عايق در پشت آن تشكيل شده كه معمولاً از جنس آجرهاي شاموتي است .

در كف كوره چند سكوي نسوز براي استقرار مخزن موجود است كه از چسبيدن كامل كف مخزن روي به كف كوره جلوگيري مي كند وبار مواد مذاب و مخزن بر روي اين سكوها وارد مي شوند.

فاصله ايجاد شده به اين دليل است كه گردش هوا و انتقال حرارت از كف مخزن انجام گرفته و راندمان حرارتي افزايش مي يابد.

در محاسبه گرماي مورد نياز بايد دقت كرد كه گرماي ايجاد شده در حين كار توليدي نبايد بيشتر از حد مورد نياز باشد. در طول يك شبانه روز مقدار وزني قطعات فولادي گالوانيزه شده بايد تقريباً برابر وزن روي مذاب موجود در حمام باشد . در صورتي اگر بخواهيم گرماي بيشتري به مذاب بدهيم ضررهاي حاصله بيشتر از منفعت احتمالي خواهد بود و عمر مخزن كاهش و دراس فراوان خواهد گرديد.

 

در اين مرحله هدف زدودن هر نوع روغن و گريس، رنگ، قشرهاي اكسيدي و زنگ آهن ازسطح قطعه و ايجاد سطحي كاملاً تميز   مي باشد . از محلول گرم قليا براي زدودن روغن و گريس و رنگهايي نظير اپوكسي و وينيل استفاده مي شود.

جرمهاي حاصل از جوشكاري را با استفاده از ماسه پاشي يا ساچمه پاشي و قشرهاي اكسيدي و زنگ آهن ها را با محلول رقيق اسيد  كلريدريك يا سولفوريك پاك مي كنند. اين عملPickling  مي گويند.

مدت زمان نگهداري قطعه در محلول رقيق اسيد بستگي به شرايط P سطح و طبيعت فولاد و ضخامت  قشرهاي اكسيدي  دارد.

مدت زمان نگهداري قطعه فولادي در وان اسيدشويي حتي الامكان بايد كوتاه باشد . چون درزمان غوطه وري طولاني، بين  اسيد و آهن واكنش شيميايي اتفاق مي افتد و هيدروژن متصاعدميگردد. هيدروژن آزاد شده جذب فولاد شده و در سطح قطعه حملات  شيميايي نامطلوب رخ میدهد . برای جلوگیری از ان به اسید بازدارنده (Inhibitors)  ) اضافه می کنند.

گاهي مواقع به محلول رقيق اسيد مواد كند كننده تا از حملات شيميايي به سطح فل ز جلوگيري شود . با اين عمليات مقدار مصرف اسيد كاهش مي يابد. و جذب هيدروژن توسط فولاد كم م ي گردد .در صورت عدم اضافه كند كننده ها هيدروژن متصاعد شده جذب سطحي فولاد شده وممكن است باعث شكنندگي آن در هنگام فرو بردن قطعه در حمام (Embrittlement) فولاد يا (Blister Coating) 4  مذاب روي شود.

گاهي اوقات از مخلوط اسيد فلئوریدریک ريك و اسيد كلريدريك جهت آماده سازي سطح استفاده مي نمايند .  ولي  به  هر  حال  تمام  سطح  بايستي  آنقدر تميز شده باشد تا هيچ گونه ناخالصي  روي  سطح  قطعه  باقي  نما ند . وجود  هر  گونه  مواد  حتي  به  مقدار  خيلي كم، پوشش نامناسب و ناهموار را نتيجه خواهد داد.

چون نمكهاي آهن در آب گرم حل مي شوند، بعد از عملPickling قطعه را با آب گرم نسبتاً P بين  3 تا 4 مي شويند . اسيدي  كردن   آب بدان خاطر است كه از هيدروليزشدن PH اسيدي در نمكهاي فريك جلوگيري شود،  در غير اينصورت  هيدروكسيد فريك  بر سطح قطعه مي نشيند و درطول پروسس ايجاد مزاحمت مينمايد . براي از بين بردن كامل نمكهاي آهن معمولاً بعد از شستشو  با  آب گرم ، قطعه را با آب سرد نيز شستشو ميدهند.

براي تميز كردن سطوحي كه داراي زنگ هاي بسيار سنگين بالاخص آهن هاي ريخته گري باشداز روش  ماسه پاشي يا  ساچمه  پاشي  استفاده مي كنند، چون استفاده ازPickling  احتياج به مدت زمان طولاني دارد، و  به خاطر سطوح  ناهموار و  كمپلكس ، پوشش ناهموار نتيجه عمليات  خواهد بود.

-2-1-2 روانسازي  (Fluxing)

بعد از شستشو قطعه، آن را وارد محلول روان ساز كرده، اين محلول معمولاً از كلرور آمونيم روي  (Zncl ₂.3 NH₄cl) همراه با 5 ( wetting Agent )  ساخته ميشود

حمام روان ساز در اين مرحله لايه c حاوي 20 تا 30 درصد وزني اين نمكها و حرارت حدود    ⁰ 10 ميباشد .  نازكي از

كلرور روي آمونيوم در سطح قطعه مي نشيند تا از تاثير هوا بر روي سطح جلوگيري كند و قطعه سالم به حمام مذاب روي برسد

-2-1-3 خشككردن(Drying)

در اين عمليات قطعه را توسط خشك كن خشك كرده و بلافاصله به حمام مذاب روي مي برند . حرارت خشك كن نبايستي بيشتر از

C  150⁰  باشد،  در غير اين صورت لايه نازك   Flux تجزيه شده و يا در نتيجه تاثير اين لايه با فلز سطح قطعه، نمك   آهن

تشكيل ميشود كه عيب لكه هاي سياه رنگ (Bare Spot) در پايان گالوانيزه گرم بر روي سطح قطعه مشاهده خواهد شد

تامين حرارت براي خشك كردن را ميتوان از سوخت گازهاي حاصل از حمام مذاب(Convectionally) از طريق كانالي به خش ك كن رسانيد . بعد از خشك كردن قطعه، آن را بايستي بلافاصله وارد حمام مذاب روي نمود چون لايه نازك فوق رطوبت هوا را ميتواند

جذب كند و شروع به اكسيده شدن نمايد.

 

حمام مذاب روي  – گالوانیزاسیون

وقتيكه قطعه وارد حمام مذاب روي گرديد و سطح آن به درجه حرارت حمام رسيد )اين درجه حرارت معمولاً بين   456 ⁰ C / 446⁰ است  (، فعل و انفعال بين روي – آهن شروع و  لايه هاي  آلياژ  تشكيل مي شودY هنگام خارج نمودن  قطعه از حمام، روي خالص بر روي سطح مي نشيند. اين واكنش سريع است و در همان لحظه اول ضخامت  اصلي پوشش تشكيل مي گردد،   كم كم واكنش كند شده بطوريكه زمان نگهداري ديگر چندان تا ثيري بر ازياد ضخامت پوشش نخواهد گذاشت. زمان نگهداري قطعه در داخل حمام حدود 1 تا 2 دقيقه مي باشد ولي براي قطعات سنگين يا قطعاتي كه احتياج  به  ريزش  روي از فضاهاي داخلي آنها(نظير مهره ها ) دارد طولاني تر مي باشد. بنابراين پوشش ايجاد شده داراي دو بخش اصلي آلياژ روي – آهن وديگري روي خالص در بالاي آلياژ مي باشد. بدليل وجود روي در قسمت فوقاني پوشش روي،رنگ  قطعه شفاف است.

با امتزاج روی با فولاد لایه های مختلف تشکیل می شود که  ميزان درصد روي را در لاي ه هاي مختلف پوشش كه از سطح تماس شروع وبه قسمت فوقاني پوشش ختم  مي شود، این لایه ها از نظر خواص شيميايي، فيزيكي ومكانيكي كاملاً متغيير و متفاوت    هستند . هرگونه تغيير در تركيب پوشش، درجه حرارت حمام،زمان غوطه وري و سرعت سرد كردن قطعه، مي تواند تغييرات قابل  توجهي را در خواص پوشش ايجاد نمايد.

براي انجام عمليات گالوانيزه گرم بعد از مرحلهPickling دو روش خشك و روش تر مورد استفاده قرار مي گيرد:

در روش خشك بعد از مرحلهPickling و شستشو با آب، قطعه را وارد حمام محلول  روان ساز كلرور روي و آمونيم كرده و پس از خشك كردن، بلافاصله وارد حمام مذاب روي مي نمايند.

در روش تر بعد از مرحله Pickling و شستشو، قطعه را وارد حمام مذاب روي  مي نمايند. حمام مذاب روي در اين روش داراي دو بخش است در يك بخش محلول روان ساز كلرور آمونيم يا كلرور روي  آمونيم در سطح حمام مذاب نشسته و بخش ديگر فقط حاوي روي مذاب مي باشد. ابتدا قطعه را وارد بخش اول كه محلول روان ساز در سطح قرار دارد نموده و از بخش ديگر خارج مي نمايند . خارج نمودن محلول روان ساز سنگين خميري از بالاي سطح حمام مذاب بعد از هر مدت ضروري است.

اندازه حمام مذاب براي قطعات گوناگون متفاوت است . تجربه نشان داده است وزن قطعات. / گالوانيزه شده در ساعت مي بايست كمتر از 20/1  وزن روي در حمام باشد سرعت خار ج سازي قطعات بزرگ از حمام (كه در تشكيل خال جوش Spots موثر است  ) حدود 5 فوت در دقيقه مناسب مي باشد.

اظهار نظر دقيق تر راجع به موارد فوق بستگي به نوع فولاد و تركيب آن (Compositions) و همچنين  ضخامت پوشش  مورد  نظر  دارد . براي بدست آوردن پوشش يكنواخت لازم است كه قطعه را پس از خارج نمودن از حمام بخوبي تكان داده تا روي اضافي ريزش نمايد.

 

مرحله تكان دادن قطعه پس ازخارج سازي ازحمام مذاب روي

در اين مرحله روي خالص مذاب بوسيله تكان دادن قطعه گالوانيزه شده از سطح آن ريزش مي نمايد. قطعات كوچك مثل پيچ

و مهر ه ها كه در داخل سبدهاي مخصوص گالوانيزه مي شوند  بايستي Centrifuge شوند  تا عمل  ريزش  روي به  خوبي  صورت گيرد.

 

مرحله خنك سازي قطعه

عمل سرد كردن قطعه با هو ا و آب سرد انجام مي گيرد . هوا از طريق فن به قطعه دميده مي شود و بايد عاري از هر نوع آلودگي باشد

. آب سرد هم بايستي نسبتاً نرم باشد تا از بروز هر گونه عيب روي پوشش گالوانيزه گرم كه در اين مرحله ممكن است بوجود آيد

جلوگيري شود.

انباركردن وطريقه حمل

در طول مدتي كه قطعه گالوانيزه شده در انبار قرار مي گيرد نمي بايست با آب باران يا آب كندانس و يا با رطوبت تماس پيداكنند

. انبار بايد داراي سيستم وينتيلاسيون باشد و كار گذاري انواع Spacers مناسب نظير چوب خشك- كائوچو  و غيره  بين  قطعات  براي  ايجاد وينتيلاسيون كامل ضروري است.جلوگيري  از برخورد قطعات  به همديگر در طول  حمل آنها در عمر  گالوانيزه گرم  موثر است وقطعات به اشكال گوناگون را بصورتهاي  مختلف انبار مي كنند.