Флюс для обробки поверхні сталевих виробів перед цинкуванням

Изобретение относится к области нанесения цинк со держащих покрытий из расплава с предварительной обработкой во флюсе и может быть использовано для изготовления стальных труб, проволоки и др. стальных изделий. Подготовка поверхности стальных изделий перед нанесением цинксодержащих покрытий из расплава является важнейшим фактором получения на них качественных покрытий. Флюсование представляет собой завершающую операцию подготовки поверхности. Указанную операцию проводят с целью предотвращения окисления стальной поверхности после травления и промывки перед погружением изделий в расплав и для улучшения их смачивания. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является флюс, содержащий, г/л: хлористый цинк - 300, хлористый аммоний - 50, карналлит - 400, гартцинка - 20, смачиватель гидрофильный препарат "Омега-1" - 0,9, вода до - 1л. В процессе использования данного флюса погружении стальных изделий в расплав цинка через слой изгари флюс частично выгорает и в этих местах стальная поверхность окисляется. На окисленной стальной поверхности покрытие не формируется. Кроме того, присутствие во флюсе больших количеств органических добавок способствует увеличению изгари, образующейся на поверхности расплава. Задачей предлагаемого изобретения является разработка флюса, обеспечивающего возможность получения качественного цинксодержащего покрытия на стальных изделиях и снижение количества образующейся изгари на зеркале расплава. Поставленная задача решена тем, что известный флюс, содержащий хлористый. цинк, хлористый аммоний, карналлит, смачиватель гидрофильный и воду, дополнительно содержит буру и жидкое стекло при следующем соотношении компонентов, г/л: Техническим результатом от использования предлагаемого флюса является создание бездефектного цинксодержащего покрытия при снижении количества образующейся изгари. Это достигается тем, что при одновременном введении буры и жидкого стекла в состав, содержащий хлористые цинк и аммоний, а также карналлит образуется термостойкая пленка, не сгорающая в процессе прохождения изделий через слой изгари. При погружении изделия с данной пленкой в расплав, она расплавляется на зеркале расплава. При этом стальная поверхность оголяется, находясь уже в расплаве и вступает в контакт с жидким цинком. В зависимости от времени контакта расплава со стальной основой формируется качественное цинковое покрытие заданной толщины. Отсутствие в составе флюса органических добавок позволяет уменьшить количество изгари, образующейся в процессе цинкования стальных изделий. Предлагаемый флюс приготавливается следующим образом. Расчетное количество раствора хлористого цинка подогревают до 60°C и вводят карналлит. После растворения карналлита вводят хлористый аммоний и затем добавляют буру и жидкое стекло. При этом использовали химикаты по следующим ГОСТам: Нанесение цинксодержащего покрытия с использованием нового флюса осуществляли следующим образом. После замочки образцы-патрубки обезжиривали, промывали, флюсовали в предложенном растворе. Затем сушили и подвергали цинкованию. Предлагаемый и известные составы флюса были опробованы на образцах патрубков, вырезанных из электросварных труб и труб печной сварки, сталь 2КП и 10СП, диаметром 20мм толщиной стенки 3,2мм. Длина образцов-патрубков 100мм. Для проведения экспериментов были приготовлены следующие составы флюсов (табл.1). Перед нанесением флюса образцы обезжиривали в растворе следующего состава, г/л: Температура раствора 60°C, продолжительность обезжиривания 10мин. Промытые после обезжиривания образцы травили в растворе, г/л: Продолжительность травления 20 минут, температура раствора 40°C. После травления патрубки промывали в холодной и горячей воде и затем флюсовали в указанных выше растворах при температуре 60°C в течение 1мин. Сушку офлюсованных патрубков проводили при температуре 210, 230, 250°C. Подготовленные указанным выше способом образцы подвергали цинкованию в расплаве цинка при температуре 460 ± 5°C в течение 40сек. Качество офлюсованной поверхности определяли после сушки визуально. Пригодность флюса после сушки определяли путем подсчета процентов поверхности с пригодным флюсом к общей площади поверхности патрубка. Качество оцинкованной поверхности определяли визуально и металлографическим способом. Количество изгари определяли гравиметрическим способом. Испытание каждого состава флюса проводили на 10 образцах, как труб печной сварки, так и электросварных. Усредненные результаты испытаний представлены в табл.2 Как видно из табл.2 состав флюса №2, 3, 4 обеспечивает получение качественного, сплошного, светло-серого, гладкого покрытия на 100% поверхности образцов-патрубков. При этом флюс выдерживают температуру сушку 250°C. В сравнении с известным термостойкость флюса увеличена на 20C1.C4ри использовании предлагаемого флюса выделяется »80г изгари с м2 цинкуемой поверхности. Известный состав №1 не выдерживает температуры сушки при 250°C. При этом на патрубках наблюдается 5% поверхности с выгоревшим флюсом. При попадании этих патрубков в расплав через слой изгари на поверхности наблюдаются непокрытые цинком участки, составляющие до 7% общей площади. Использование известного флюса приводит к образованию изгари на зеркале расплава, составляющей 114г/м2 поверхности цинкуемых стальных изделий, что в 1,4 раза больше по сравнению с предлагаемым флюсом. Состав №5 не позволяет сушить патрубки с флюсом при температуре сушки 230, 250°C. На патрубках наблюдаются выгоревшие участки флюса (в среднем на 2% поверхности), что приводит к появлению непокрытых участков. Состав №6 не обеспечивает получения качественного покрытия, так как повышение концентрации компонентов ухудшает смачивание флюсом стальной поверхности, Кроме того увеличивается расход химикатов. Таким образом, предлагаемый состав флюса по сравнению с известным имеет следующие преимущества: 1. Обеспечивает 100% выход годных труб со сплошным, светло-серым и гладким покрытием. 2. Позволяет на 20°C повысить термостойкость флюса. 3. Уменьшает в 1,4 раза образование изгари.