71. Perché si verificano spesso macchie di rivestimento e particelle di zinco durante l'incapsulamento in lega di alluminio-zinco di tubi di acciaio, soprattutto all'avvio? Quali sono le soluzioni?

Questo articolo non tratta i punti di lisciviazione causati dal decapaggio, dal solvente e dall'essiccazione, ma discute solo le cause dei punti di lisciviazione nella zincatura a caldo-per immersione.
(1) L'alluminio nella lega di zinco-alluminio reagisce con l'aria per formare ossido di alluminio. Test di laboratorio dimostrano che la cenere di zinco nel punto di ingresso del tubo d'acciaio contiene circa il 15,2% di ossido di alluminio. L'ossido di alluminio ha un punto di fusione di 2050 gradi e una densità di 3,9-4,0 kg/L, mentre l'ossido di zinco fonde a 1975 gradi con una densità di 5,606 kg/L. Alla temperatura operativa di 480-510 gradi, la densità del liquido di zinco varia da 6,54 a 6,79 kg/l. Questo gradiente di densità fa sì che l'ossido di alluminio rimanga in alto. Quando il tubo d'acciaio non è adeguatamente asciugato o rimane all'aria per troppo tempo dopo l'asciugatura, l'umidità del solvente viene riassorbita. Quando il tubo entra nel bagno di zinco, entra in contatto prima con l'ossido di alluminio e poi con l'ossido di zinco (cenere di zinco). Queste sostanze aderiscono alla superficie del tubo, bruciando il solvente e provocando difetti nel rivestimento a chiazze.
(2) Durante le fasi di produzione iniziale e successive, l'alluminio a bassa densità e con tempo statico prolungato galleggia sulla superficie dello zinco fuso. Quando il tubo d'acciaio rivestito di solvente entra in contatto con esso, avviene immediatamente la seguente reazione: 2Al + 3ZnCl₂ → 2AlCl₃ + 3Zn. Come mostrato nell'equazione, l'alluminio più reattivo sposta istantaneamente lo zinco dal composto solvente, formando tricloruro di alluminio (AlCl₃). Tuttavia, AlCl₃ sublima a 178 gradi. Allo stesso modo, l'alluminio reagisce con il cloruro di ammonio nel solvente per formare AlCl₈NH₃, che bolle ed evapora a circa 400 gradi. Di conseguenza, queste reazioni esauriscono completamente il contenuto di cloro essenziale per l'assistenza alla placcatura, con conseguente perdita di punti nella placcatura.
(3) La temperatura dello zinco liquido è solitamente elevata all'inizio dell'operazione. Quando il solvente entra in contatto con lo zinco liquido, l'adsorbimento fisico e la combinazione del solvente non possono essere completati in tempo e si forma il residuo del solvente. Il solvente perde la sua funzione e si produce la fuoriuscita delle screziature della placcatura.
(4) Quando il tubo d'acciaio rivestito con solvente viene messo nel bagno di zinco per la placcatura, è necessario forzarlo nel bagno di zinco con una pinza e una piattaforma girevole. Il contatto tra questi strumenti e il tubo d'acciaio distruggerà la pellicola di solvente a vari livelli, quindi la capacità di placcatura dell'area di contatto andrà persa e verrà prodotto il punto di placcatura.
(5) Quando inizia la produzione, la temperatura del processo non è ancora stata raggiunta e la temperatura del bagno di zinco è bassa, il tempo di immersione dello zinco non è prolungato e il bagno di alluminio è concentrato sulla superficie, la reazione tra ferro e zinco è lenta e lo strato di lega di ferro-zinco non può formarsi in breve tempo, quindi una volta che il gruppo esce, ci saranno alcune parti non zincate sul tubo d'acciaio.
(6) Un contenuto eccessivo di alluminio nel bagno di zincatura combinato con una temperatura instabile dello zinco può causare la sospensione delle particelle del composto Fe-Al-Zn nel bagno di zinco. Quando i tubi di acciaio passano, queste particelle aderiscono alle superfici dei tubi, provocando difetti di rugosità superficiale. Soluzioni: (1) Durante la produzione iniziale, il contenuto di alluminio nel bagno di zinco dovrebbe essere inferiore ai normali livelli di produzione, aumentando gradualmente fino allo standard di processo specificato man mano che le operazioni si normalizzano; (2) Raschiare regolarmente la cenere di zinco dalla superficie del bagno di zinco all'ingresso del tubo; (3) Assicurarsi che il solvente applicato ai tubi di acciaio sia asciutto, evitando umidità o asciugatura incompleta; (4) Mantenere la temperatura del bagno di zinco entro un intervallo ottimale; (5) Prevenire danni da solventi ai tubi di acciaio durante il trasporto; (6) Immergere i tubi di acciaio con un angolo ripido nel bagno di zinco, riducendo al minimo il rotolamento sulla superficie.