Hot-dip galvanizing ke astm a123 fact sheet
Hot-dip galvanizing (HDG) adalah proses mencelupkan baja fabrikasi menjadi ketel atau tong yang mengandung seng cair. Sementara baja berada di ketel, besi dalam baja secara metalurgi bereaksi dengan seng cair untuk membentuk lapisan paduan yang terikat erat yang memberikan perlindungan korosi yang unggul terhadap baja.
Proses hot-dip Galvanizing (HDG) terdiri dari tiga langkah dasar:
Persiapan permukaan
Galvanisasi
Inspeksi
- Persiapan permukaan tiang listrik
Persiapan permukaan adalah langkah penting dalam penerapan lapisan apa pun. Proses galvanisasi memiliki sarana kontrol kualitas sendiri karena seng tidak akan bereaksi dengan permukaan baja yang tidak bersih. Setiap kegagalan atau ketidakcukupan dalam persiapan permukaan akan segera terlihat ketika baja ditarik dari rendaman seng karena daerah najis akan tetap tidak dilapisi, dan tindakan korektif langsung dapat diambil. Persiapan permukaan untuk galvanisasi terdiri dari tiga langkah:
Pembersihan degreasing/kaustik
Larutan alkali panas, bak asam ringan, atau penangas pembersih biologis menghilangkan kontaminan organik seperti kotoran, tanda cat, minyak, dan minyak dari permukaan logam. Epoksi, vinil, aspal, atau slag pengelasan, yang tidak dapat dihilangkan dengan degreasing, harus dihilangkan sebelum galvanisasi dengan meledak, blasting pasir, atau cara mekanis lainnya.
Acar
Larutan encer asam sulfat yang dipanaskan atau asam klorida sekitar menghilangkan skala pabrik dan oksida besi (karat) dari permukaan baja. Sebagai alternatif atau dalam hubungannya dengan pengawetan, langkah ini juga dapat dilakukan dengan menggunakan pembersihan abrasif atau pasir peledakan udara, tembakan logam, atau grit ke baja. Selama permukaan baja benar-benar dibersihkan ke logam telanjang dan semua zat non-logam dihilangkan, reaksi galvanisasi acuh tak acuh terhadap cara pembersihan.
Fluks
Langkah persiapan permukaan akhir dalam proses galvanisasi, larutan seng amonium klorida, melayani dua tujuan. Ini menghilangkan oksida yang tersisa dari permukaan baja, dan mendeposisi lapisan pelindung pada baja untuk mencegah oksida lebih lanjut terbentuk pada permukaan sebelum direndam dalam seng cair.
- Galvanisasi struktur tiang baja
Selama langkah galvanisasi yang sebenarnya dari proses, material benar -benar terbenam dalam penangas seng cair. Kimia mandi ditentukan oleh ASTM A123 dan membutuhkan setidaknya 98% seng murni berdasarkan berat yang dipertahankan pada suhu di atas titik leleh seng. Logam seng di bak mandi harus memenuhi persyaratan ASTM B6 atau ASTM B960.
Sementara baja direndam dalam ketel, seng bereaksi dengan besi dalam baja untuk membentuk serangkaian lapisan paduan intermetalik-zinc-besi yang terikat metalurgi, biasanya di atasnya oleh lapisan logam seng murni dari bak. Setelah pertumbuhan lapisan barang yang dibuat selesai, ia ditarik perlahan dari bak galvanisasi, dan kelebihan seng dihilangkan dengan menguras, bergetar, dan/atau sentrifuging. Reaksi metalurgi akan berlanjut setelah bahan ditarik dari bak, selama bagian baja tetap mendekati suhu mandi. Artikel galvanis didinginkan baik dengan perendaman dalam larutan pasif atau air, atau dengan ditinggalkan di udara terbuka.
- Inspeksi tiang listrik logam
Inspeksi baja galvanis hot-dip sederhana dan cepat. Dua sifat lapisan hot-dip galvanis yang paling dekat diteliti adalah ketebalan pelapis dan kondisi penampilan/permukaan. Berbagai tes fisik sederhana dapat dilakukan untuk menentukan ketebalan, keseragaman, kepatuhan, dan penampilan.
Fabricator - Variabel yang Dapat Dikontrol
Untuk mempromosikan hasil terbaik dari proses galvanisasi hot-dip, perakit harus mempertimbangkan mengendalikan beberapa variabel yang berdampak pada penampilan dan karakteristik pelapis.
Baja dengan kimia spesifik diketahui paling sering menghasilkan lapisan galvanis dengan ketebalan lapisan di atas minimum yang ditentukan dalam ASTM A123. Baja dengan silikon dan fosfor di luar rentang yang ditentukan dalam ASTM A385 dapat menghasilkan pelapis seng yang terlalu tebal yang dapat menyebabkan delaminasi ketika dipengaruhi oleh kekuatan luar selama penanganan dan ereksi. Aditif mandi sering digunakan untuk meminimalkan pertumbuhan lapisan ke tingkat dekat ketebalan minimum tetapi tidak efektif untuk semua baja. Mengurangi waktu perendaman dalam seng cair untuk menghasilkan lapisan seng yang lebih tipis tidak selalu mungkin.
Baja dengan lubang ventilasi dan tiriskan yang dirancang dengan baik, pelat karset yang dipotong, dan permukaan tumpang tindih yang dilapisi segel seperti yang ditentukan oleh ASTM A385 akan paling sering menghasilkan lapisan galvanis tanpa kelebihan penumpukan seng di dalam atau di luar artikel baja.
Kecepatan perendaman dan penghapusan optimal dari rendaman seng cair adalah laju yang lambat dan stabil. Ini memungkinkan bahkan pemanasan selama perendaman dan bahkan pembekuan seng selama penghapusan. Terlalu sedikit atau terlalu kecil dan lubang ventilasi membuat perendaman dan pelepasan sangat lambat dan tidak efisien, dan hasilnya adalah lapisan yang sangat tidak merata. Lasan segel yang buruk atau pengelasan jahitan menyebabkan `blowout` bahan kimia yang terperangkap dari permukaan yang tumpang tindih dan baja di sekitar area lasan mungkin tetap tidak divanisasi.
Baja las bebas dari fluks dan terak dan penggunaan batang las yang serupa dalam kimia dengan baja yang dilas.
Fluks dan slag residual tidak selalu terlihat oleh galvanizer dan tidak dihilangkan selama langkah pembersihan kimia. Hasilnya adalah area yang tidak tervanis di sekitar lasan. Jika batang las berbeda dalam kimia dengan baja yang dilas, reaksi seng dengan logam las kemungkinan akan menghasilkan penampilan yang berbeda dan ketebalan lapisan yang berbeda dibandingkan dengan anggota baja.
Manik baja/las-relieving di dekat area tepi cope-cut api.
Gradien termal yang melekat dalam proses galvanisasi mempengaruhi tegangan residu pada baja struktural yang disebabkan oleh copes potongan api. Jika tidak ada penghilang stres sebelum galvanisasi, area cop cut dapat menunjukkan retakan setelah galvanisasi. Perakit dapat alternatif menempatkan manik las pada jaring balok yang berdekatan dengan area COPE, sehingga menghilangkan beberapa tegangan residu di daerah ini.
Minimalkan pekerjaan dingin, tetapi jika perlu, lakukan sesuai dengan jari-jari tikungan yang disarankan.
Kerja dingin menginduksi tegangan ke dalam baja struktural dan tegangan residu berlebih dapat menua baja pada suhu galvanisasi, sehingga mengubah sifat baja. Panas proses galvanisasi mempercepat penampilan retakan tetapi tidak menyebabkan retakan.
Gunakan tag baja yang dapat dilepas, manik las, atau stensil untuk menandai potongan -potongan yang dibuat.
Cat, pernis, dan beberapa bahan penanda tidak dihilangkan dalam proses pembersihan dan harus dihapus secara mekanis sebelum memulai proses galvanisasi.
- Fabricator - Variabel yang Tidak Terkendali
Produksi baja bukanlah proses yang tepat dalam hal kimia yang dihasilkan dan distribusi elemen yang merata di seluruh. Beberapa fabrikasi menggabungkan baja dari berbagai kimia dan ketebalan. Keduanya mempengaruhi hasil penampilan lapisan galvanis dan implikasi untuk perakit adalah sebagai berikut.
Fabrikasi menggunakan dua atau lebih ketebalan baja dari kimia yang sama persis
Salah satu keunggulan galvanisasi hot-dip adalah perendaman total sehingga ada perlindungan lengkap dari semua permukaan baja, area sambungan yang ketat, dan ruang internal. Ketika fabrikasi yang terdiri dari dua atau lebih ketebalan baja direndam, baja yang lebih tipis memanas hingga suhu bak lebih cepat dari baja yang lebih tebal. Waktu reaksi antara besi dalam baja dan seng akan berbeda dan dapat menghasilkan dua penampilan yang sangat berbeda mulai dari terang/mengkilap hingga abu -abu matte.
Fabrikasi menggunakan baja dengan dua atau lebih kimia yang berbeda
Laju reaksi metalurgi antara seng cair dan masing -masing jenis baja mungkin sangat berbeda dan menghasilkan ketebalan lapisan yang berbeda dan penampilan yang berbeda, meskipun masing -masing bagian rakitan direndam dalam rendaman yang sama untuk jumlah waktu yang sama. Tidak ada cara untuk memodifikasi waktu perendaman sehingga menghasilkan ketebalan atau penampilan pelapisan yang seragam.
Volume fabrikasi tidak cukup untuk digalvanis dalam batch yang kompatibel
Agar produktif dan seefisien mungkin, galvanizer akan menggabungkan beberapa pekerjaan, yang mungkin mengandung ketebalan baja yang sangat berbeda dan kimia di antara barang -barangnya, dan menggunakan kawat untuk menangguhkan baja dari rak yang digunakan untuk membenamkan semua bagian ke dalam pembersihan dan cair mandi seng pada satu waktu. Tidak ada cara untuk memprediksi atau memastikan penampilan berbagai potongan baja akan konsisten. Bahkan jika semua artikel baja memiliki ketebalan yang sama dan waktu perendaman yang tepat untuk ketebalan spesifik yang digunakan, ketebalan lapisan dan penampilan dari potongan ke potongan mungkin sangat berbeda.
Baja dengan kimia homogen di mana semua elemen didistribusikan secara merata di seluruh artikel baja
Baik metode gips dan bijih besi/kokas/batu kapur tradisional untuk menghasilkan baja tidak menjamin kimia baja seperti yang dilaporkan pada laporan uji pabrik konsisten di seluruh balok, pelat, atau tabung. Bahkan, adalah normal untuk kimia dari titik A ke titik B pada potongan baja struktural menjadi sedikit berbeda. Perbedaan dalam silikon dan/atau fosfor ini, dua elemen dalam baja yang menyebabkan reaktivitas paling banyak antara besi dan seng cair, sering menghasilkan ketebalan lapisan galvanis yang berbeda dan/atau penampilan pada baja yang sama. Bahkan jika kimia itu diketahui secara tepat dan 100% homogen di seluruh baja, memiliki waktu perendaman yang ditentukan dan suhu seng cair tidak menjamin hasil yang dapat diprediksi. Ada elemen lain yang tidak diketahui dalam baja dan kemungkinan tegangan yang digulung atau dibuat yang diinduksi dalam baja yang dapat menyebabkan area lapisan matte yang berdekatan dengan area dengan sentuhan akhir yang cerah dan mengkilap.
Variabel galvanizer
Penelitian dan pengujian yang luas oleh industri galvanis telah menghasilkan praktik terbaik yang tidak 100% prediksi penampilan dan ketebalan pelapisan, tetapi memberikan kualitas yang paling konsisten dalam parameter proses ini memungkinkan berbagai bahan yang digalvanisasi. Inilah yang kita ketahui.
Penggunaan zinc barat bermutu tinggi, bermutu tinggi, atau utama, yang diproduksi dari bijih mentah atau melalui pencairan seng sekunder, tidak menjamin penampilan atau ketebalan tertentu.
Penambahan sejumlah kecil nikel ke bak seng cair membantu mengendalikan reaktivitas antara zat besi dan silikon serta zat besi dan fosfor untuk beberapa kimia baja tetapi kisaran spesifik ketebalan lapisan tidak dapat diprediksi untuk ketebalan baja apa pun.
Penambahan aluminium ke dalam bak seng cair umumnya menghasilkan lapisan seng yang lebih bersinar, tetapi tidak menjamin tidak akan ada penampilan lapisan matte pada bagian atau semua bagian baja.
Tidak ada cara untuk mengukur tingkat skala pabrik dan korosi pada sepotong baja sebelum perendaman dalam tangki proses pembersihan. Dengan demikian, jumlah waktu untuk baja berada dalam bak asam ditentukan oleh operator yang berpengalaman dan tidak tersedia dari tabel nilai.
Acar dengan asam klorida atau sulfat adalah cara yang efektif untuk menghilangkan skala dan karat pabrik. Pickling yang berlebihan dimungkinkan ketika menggunakan asam sulfat tetapi lapisan seng yang dihasilkan hanya sedikit lebih tebal daripada waktu pengawetan yang tepat. Galvanizer berhati-hati untuk tidak terlalu bergigi karena menerapkan kelebihan seng membuat produksi kurang ekonomis.
Air langsung atau pendinginan pasif setelah baja dihilangkan dari kamar mandi galvanis menghentikan reaksi antara besi dan seng, biasanya menghasilkan lapisan yang lebih bersinar, tetapi tidak selalu. Untuk produk tubular, pendinginan mendinginkan material dengan cepat dan biasanya mencegah mengelupas, yaitu pemisahan lapisan luar seng murni lapisan dari lapisan paduan. Berdasarkan simetri dan ketebalan baja, beberapa fabrikasi tidak dapat dipadamkan air karena kekhawatiran yang terkait dengan distorsi.
Galvanizer secara teratur menguji dan menyesuaikan kekuatan larutan asam dan fluks mereka, dan benar -benar mengubahnya atau menggunakan sistem penyaringan untuk mempertahankan efektivitasnya. Setiap varian dari kekuatan optimal dan/atau kebersihan hanya mempengaruhi efisiensi proses dan bukan kualitas lapisan galvanis. Jika fluks gagal, maka ini segera terlihat sebagai area yang tidak tervanis pada fabrikasi tepat setelah dilepas dari rendaman seng.
Galvanizer secara teratur menghapus senyawa besi seng yang disebut sampah dari bagian bawah ketel galvanis di mana mereka menetap dari waktu ke waktu. Efektif [drossing "penting untuk mempertahankan ketel dalam urutan kerja yang tepat dan juga meminimalkan jumlah sampah yang berpotensi berakhir pada baja galvanis karena dikeluarkan dari ketel. Frekuensi [drossing" ketel adalah fungsi dari berapa banyak volume baja sedang diproses dan kebersihan pembersihan fluks
larutan. Ini adalah proses dan produksi yang terlibat tidak dapat dilakukan saat [melantur; "dengan demikian, galvanizer fleksibel dalam menjadwalkan drossing untuk memastikan mereka memenuhi permintaan pelanggan.
Sebelum artikel baja dan fabrikasi dikeluarkan dari perendaman total dalam rendaman seng, galvanizer mendayung skimming seng (seng-oksida) ke sisi ketel sangat sedikit, jika ada, skimming menetap di atas permukaan yang baru galvanis selama pelepasan dari dari pelepasan dari dari pelepasan dari dari pelepasan dari pelepasan dari pelepasan dari pelepasan mandi. Karena oksidasi seng cair adalah proses yang berkelanjutan, tidak selalu mungkin untuk memiliki semua permukaan yang benar -benar bebas dari skimming.
Hak Cipta 2017 American Galvanizers Association. Bahan yang disediakan di sini telah dikembangkan untuk memberikan informasi yang akurat dan otoritatif tentang baja galvanis hot-dip setelah pembuatan. Materi ini hanya memberikan informasi umum dan tidak dimaksudkan sebagai pengganti untuk pemeriksaan dan verifikasi profesional yang kompeten untuk kesesuaian dan penerapan. Informasi yang diberikan di sini tidak dimaksudkan sebagai representasi atau garansi dari pihak AGA. Siapa pun yang menggunakan informasi ini mengasumsikan semua tanggung jawab yang timbul dari penggunaan tersebut.
