71. Hvorfor oppstår ubesvarte beleggflekker og sinkpartikler ofte under aluminium-sinklegeringstøping av stålrør, spesielt ved oppstart? Hva er løsningene?

Denne artikkelen diskuterer ikke utvaskingsflekkene forårsaket av beising, løsemiddel og tørking, men diskuterer bare årsakene til utlutingsflekker ved varm-dypforsinking.
(1) Aluminiumet i sink-aluminiumslegeringen reagerer med luft for å danne aluminiumoksid. Laboratorieforsøk viser at sinkasken ved stålrørets inngangspunkt inneholder ca. 15,2 % aluminiumoksid. Aluminiumoksid har et smeltepunkt på 2050 grader og en tetthet på 3,9-4,0 kg/L, mens sinkoksid smelter ved 1975 grader med en tetthet på 5,606 kg/L. Ved driftstemperatur på 480-510 grader varierer sinkvæskens tetthet fra 6,54 til 6,79 kg/L. Denne tetthetsgradienten gjør at aluminiumoksid forblir på toppen. Når stålrøret ikke er skikkelig tørket eller forblir i luften for lenge etter tørking, absorberes fuktighet fra løsemidlet på nytt. Når røret kommer inn i sinkbadet, kommer det først i kontakt med aluminiumoksid før sinkoksid (sinkaske). Disse stoffene fester seg til røroverflaten, brenner av løsemidlet og resulterer i flekkete beleggsfeil.
(2) Under de innledende og påfølgende produksjonsfasene flyter aluminium med lav tetthet og forlenget statisk tid til overflaten av smeltet sink. Når stålrøret belagt med løsemiddel kommer i kontakt med det, oppstår følgende reaksjon umiddelbart: 2Al + 3ZnCl2 → 2AlCl₃ + 3Zn. Som vist i ligningen, fortrenger det mer reaktive aluminiumet sink fra løsningsmiddelforbindelsen, og danner aluminiumtriklorid (AlCl3). Imidlertid sublimerer AlCl3 ved 178 grader. På samme måte reagerer aluminium med ammoniumklorid i løsningsmidlet for å danne AlCl₈NH3, som koker og fordamper ved rundt 400 grader. Følgelig tømmer disse reaksjonene fullstendig klorinnholdet som er nødvendig for pletteringshjelp, noe som resulterer i manglende pletteringsflekker.
(3) Temperaturen til sinkvæske er vanligvis høy ved begynnelsen av operasjonen. Når løsningsmidlet kommer i kontakt med sinkvæsken, kan den fysiske adsorpsjonen og kombinasjonen av løsningsmidlet ikke fullføres i tide, og løsningsmiddelresten dannes. Løsemidlet mister sin funksjon, og lekkasjen av pletteringsflekken oppstår.
(4) Når stålrøret belagt med løsemiddel settes inn i sinkbadet for plettering, er det nødvendig å tvinge det inn i sinkbadet med tang og dreieskive. Kontakten mellom disse verktøyene og stålrøret vil ødelegge løsemiddelfilmen i varierende grad, slik at pletteringsevnen til kontaktområdet vil gå tapt og pletteringsflekken produseres.
(5) Når produksjonen starter, er prosesstemperaturen ennå ikke nådd, og sinkbadtemperaturen er lav, sinkneddykkingstiden forlenges ikke, og aluminiumsbadet er konsentrert på overflaten, reaksjonen mellom jern og sink er langsom, og jern-sinklegeringslaget kan ikke dannes på kort tid, så når gruppen kommer ut, vil det være noen usinkede deler på stålrøret.
(6) For høyt aluminiuminnhold i galvaniseringsbadet kombinert med ustabil sinktemperatur kan føre til at Fe-Al-Zn-forbindelsespartikler suspenderes i sinkbadet. Når stålrør passerer gjennom, fester disse partiklene seg til røroverflatene, noe som resulterer i overflateruhetsdefekter. Løsninger: (1) Under innledende produksjon bør aluminiuminnholdet i sinkbadet være lavere enn normale produksjonsnivåer, og gradvis øke til spesifisert prosessstandard ettersom driften normaliseres; (2) Skrap regelmessig av sinkaske fra sinkbadoverflaten ved rørinnløpet; (3) Sørg for at løsningsmidlet påført stålrør er tørt, unngå fuktighet eller ufullstendig tørking; (4) Oppretthold sinkbadtemperaturen innenfor optimalt område; (5) Forhindre løsemiddelskade på stålrør under transport; (6) Senk stålrør i en bratt vinkel ned i sinkbadet, og minimer rulling på overflaten.