Как удалить цинковое покрытие с металла

Удаление некачественных цинковых покрытий. Цинк активнее большинства металлов (железа, меди и т. д.), поэтому снятие его не представляет особых затруднений. При этом значение коррозионного потенциала цинка изменяется в пределах от —0,76 до — 1,26 В. Цинковое покрытие со стали и магния удаляют в цианистых растворах, а с меди и латуни — в растворах щелочи или серной кислоты.

Для снятия цинка с алюминия используют серную кислоту (1,33) при 20 —40 °С. Наибольшее распространение получили 20%-ный раствор NaOH, 10%-ный раствор H 2 SO 4 и 10%-ный раствор нитрата аммония. Обычно в таких растворах скорость удаления цинка достигает 100 мкм/ч при комнатной температуре. Для анодного удаления цинковых покрытий применяют раствор, содержащий 90 г/л NaCN (t=20÷25°С, U = 6 В) или 100-120 г/л NaOH (t = 20 ÷ 40°C; i а = 2 А/дм 2 ; катод — из стали).

Цинкование признано во всем мире наиболее эффективным способом защиты металлоконструкций, труб, проволоки, болтов, гаек и прочей метизной продукции от негативного воздействия окружающей среды. Благодаря относительной дешевизне технологии цинкования, цены на оцинкованные изделия гораздо ниже цен на нержавеющие метизы. Но если потребуется соединить элементы при помощи сварки, то цинковое покрытие может стать серьезной проблемой.

Особенности сварки оцинкованного металла

Необходимость удаления цинковых покрытий с металлов возникает, как правило, при сварочных работах. Каждый сварщик знает, что сваривать оцинкованные поверхности проблематично и даже самый тонкий слой цинка способен сильно ухудшить прочностные свойства сварного шва. Примесь цинка, попавшая в сварочную ванну, приводит к порообразованию и появлению кристаллизационных трещин в шве, то есть не дает получить плотный и равномерный шов. Кроме этого, в ходе сварки цинк под воздействием высокотемпературной дуги начинает улетучиваться, а его ядовитые пары способны вызвать сильное отравление и даже удушье сварщика, особенно при работе в плохо проветриваемом помещении.

Способы удаления цинка со свариваемых поверхностей

Механический. Нежелательное цинковое покрытие с металлических поверхностей можно убрать при помощи абразивного зачистного круга. Иногда достаточно зачистить деталь до металлического блеска щеткой с жесткой проволочной щетиной (кордщеткой).

Термический. Эффективным способом удаления металлического покрытия является выжигание цинка высокотемпературным пламенем, например, с помощью газового резака. При этом следует помнить о токсичности цинка и предпринять все меры безопасности.

Химический. При сварке ответственных конструкций предварительное очищение поверхностей от цинка лучше производить в слабом растворе соляной кислоты (5 %). Цинк активнее стали, поэтому он эффективно вступает в реакцию с кислотой и легко удаляется с метизов. Для предотвращения кислотной коррозии стали в раствор можно добавить 1 % уротропина. Свариваемая часть детали погружается в ванну с разбавленной кислотой комнатной температуры. Процесс очищения (травления) длится несколько минут. Когда он завершится, а это будет видно по затуханию шипения, металл обрабатывают щелочью для нейтрализации кислоты, например, раствором соды (1г / 50мл), затем промывают водой и сушат до полного испарения влаги.

Многие сварщики для химического травления свариваемых оцинкованных деталей используют проверенное и действенное средство – отработанный кислотный аккумуляторный электролит, который есть не что иное, как водный раствор серной кислоты. Всего несколько минут в такой ванне и от цинкового покрытия на металле не останется и следа.

На предприятиях горячего цинкования по различным технологическим причинам случается брак (в зависимости от квалификации технолога его доля колеблется от нескольких процентов до десятых долей процента); в этом случае необходимо производить так называемую «расцинковку» и повторное цинкование. Для расцинковки чаще всего используется одна из ванн с технологическим раствором, который уже непригоден для травления, но пригоден для расцинковки. Кроме того, не все изделия цинкуются на проволоках – длинномерные изделия (трубы, уголки) оцинковываются в специальных кассетах или с использованием захватов, погружаемых вместе с цинкуемыми изделиями в расплавленный цинк. Через несколько десятков погружений эти кассеты необходимо освобождать от цинка для проверки их работоспособности и текущего ремонта.

Использование в качестве ванны для расцинковки бракованных изделий и требующей ремонта оснастки отработанного раствора одной из ванн травления имеет как положительные, так и отрицательные стороны.

Положительным можно считать то, что не требуется дополнительное оборудование для проведения данной технологической операции, что позволяет сосредоточить имеющееся оборудование на совершенствовании других операций горячего цинкования. Необходимо иметь в виду, что при квалифицированной работе технолога количество брака на предприятии обычно исчисляется десятыми и даже сотыми долями процента, поэтому концентрация цинка в ОТР исчисляется величинами порядка нескольких граммов на литр (при концентрации железа порядка 80-120 г/л). А эти величины позволяют использовать получаемое в результате операций регенерации НСl хлористое железо квалификации, дающей возможность его использования в качестве коагулянта для обработки муниципальных вод даже при жестких нормативах стран ЕС. В случае же нейтрализации получаемый осадок гидроксида железа в ряде случаев вообще может отправляться на полигоны хранения.

Недостатком метода расцинковки в одной из ванн с ОТР является потеря цинка, который является самым дорогим реагентом. А в предисловии уже указывалось: чтобы не создавать себе дополнительных проблем с переработкой смешанных стоков, не допускать смешения различных сточных вод, а перерабатывать их в отдельности.

На значительной части европейских оцинковочных производств идут именно по второму пути – там имеются специальные «расцинковочные» ванны, где используется не ОТР, а соляная кислота. Как и в случае ванн травления, в нее добавляются ингибиторы травления, в результате чего взаимодействие кислоты с железом сводится к минимуму. В результате мы получаем ОТР, в корне отличающийся от ОТР ванн травления: в нем содержится свыше 100 г/л цинка и лишь несколько г/л железа.

Получаемые данные суммированы в таблице 13.4.

Таблица 13.4. Ориентировочный состав ОТР ванн расцинковки.

Оцените статью
Добавить комментарий