​Процесс флюсования в горячем цинковании: подробное описание

Процесс флюсования в горячем цинковании: подробное описание

Флюсование — важный этап подготовки поверхности после травления и промывки, непосредственно перед сушкой и погружением в расплавленный цинк. Его основная цель — окончательная активация поверхности стали: удаление остаточных оксидов, предотвращение повторного окисления на воздухе и улучшение смачиваемости расплавленным цинком для равномерного и прочного покрытия.

Основные характеристики процесса флюсования

1. Состав флюса

- Основные компоненты: хлорид аммония (NH₄Cl) и хлорид цинка (ZnCl₂).

- Типичные соотношения: 50 – 70% NH₄Cl и 30 – 50% ZnCl₂ (часто смесь «двойной соли»).

- Концентрация раствора: 200 – 400 г/л общих солей (оптимально 250 – 350 г/л).

- Иногда добавляют поверхностно-активные вещества (ПАВ) для лучшего смачивания.

2. Температура и время

- Температура раствора: 20 – 80 °C (чаще 40 – 60 °C для ускорения процесса и лучшей адгезии флюса).

- Время погружения: 1 – 10 минут (обычно 2 – 5 минут) — зависит от размеров изделия и концентрации раствора.

- Процесс завершается, когда поверхность равномерно покрыта тонкой пленкой флюса.

3. Технологические особенности

- Изделия полностью погружают в ванну флюса (резервуары из пластика или футерованные).

- Применяют перемешивание раствора (воздухом или циркуляцией) для равномерности.

- Контроль параметров: плотность раствора (1,25 – 1,35 г/см³), pH (4 – 5), содержание железа (не более 5 – 10 г/л).

- После извлечения — стекание излишков и переход к сушке (без промывки!).

4. Роль флюса в процессе цинкования

- При нагреве в сушке и погружении в цинк (450 – 460 °C) флюс разлагается:

- NH₄Cl → NH₃ + HCl (очищает поверхность).

- ZnCl₂ плавится и растворяет остаточные оксиды.

- Выделяющиеся газы создают защитную атмосферу, предотвращая окисление до контакта с цинком.

- Обеспечивает идеальную смачиваемость — цинк равномерно растекается.

5. Последующая сушка

- Обязательна сразу после флюсования (80 – 120 °C, 10 – 30 минут).

- Формируется сухая белая пленка флюса — признак правильной обработки.

Нормативные требования

Согласно ГОСТ 9.307-2021 (Россия и страны ЕАЭС, включая аналогичные стандарты в Украине):

- Поверхность после флюсования и сушки должна быть покрыта равномерным слоем сухого флюса без пропусков.

- Допускается белый налет, без капель раствора или влажных зон.

- Запрещены избыточные наплывы флюса (могут вызвать дефекты покрытия).

Аналогичные требования в ISO 1461 и EN 1090.

Возможные дефекты при неправильном флюсовании

- Недостаточное флюсование — непокрытые зоны, «черные пятна» (цинк не прилипает).

- Избыточное или влажное — взрывообразные реакции в ванне цинка, брызги, пузыри в покрытии.

- Загрязненный флюс (высокое содержание железа) — грубое, неравномерное покрытие.

На современных заводах горячего цинкования процесс флюсования автоматизирован, с рекуперацией раствора и контролем состава для экологичности и стабильности качества.