Korrózió elleni védelem

A felhasználás során fellépő korróziós hatások nem csak a külső felületüket, hanem a belső zárt tereket is igénybe veszik, sokszor még intenzívebb korróziós hatások is felléphetnek, mint a jól szellőzött külső felületeken és így az acélszerkezetek gyorsabb tönkremenetelét okozhatja. Különösen igaz ez az illesztések, a hegesztési kapcsolatok környékére. A tűzihorganyzási technológia a végrehajthatóság követelményeinek teljesítéséből adódóan önmagában megválaszolja a belső zárt terek védelmének kérdését. Ugyanis a teljes előkezelés (a szárítás kivételével) folyadékokban történik és folyékony horganyolvadékban el kell merülni a munkadaraboknak, abban légzsákok nem keletkezhetnek. Ez pedig csak akkor lehetséges, ha annak belső terei teljesen megtelnek a folyékony fémmel, horganyzott zártszelvény. Így alakul ki a kívül-belül egyaránt kiváló védelmet biztosító értékes fémbevonat.

Zártszelvényes acélszerkezetek védelme tűzihorganyzással

Az acélszerkezetek felhasználása során – kedvező statikai tulajdonságaik miatt –közkedveltek a különféle méretű négyszög-, vagy csőkeresztmetszetű féltermékek. A szerkezetek gyártása belőlük általában egyszerű és az acélkereskedésekben könnyen, gyorsan beszerezhetőek, az acélszerkezetek esztétikus látványt nyújtanak, ugyanakkor nagy szabadságfokot engednek a tervezői fantáziának. A zártszelvények, mint cső, vagy négyszögszelvényű keresztmetszettel, általában 6 és 12 m-es szálhosszban kerülnek forgalomba, melyekből klasszikus esetekben darabolás és hegesztés után késztermékeket, vagy csavarokkal késztermékekké alakítható részegységeket állítanak elő. Az acélszerkezeteket, egységeket ezután tűzihorganyozzák, a kért szabványnak megfelelő bevonatokkal látják el. A csőszerű szerkezetek tűzihorganyzásánál semmiféle nehézséggel nem kell számolni, amennyiben a szerkezet tervezői és gyártó maradéktalanul betartják a horganyzás technológia egyszerű előírásait, horganyzott zártszelvény.

A zártszelvények végeredményben speciális, hosszú tartályoknak tekinthetők

A különféle zártszelvényből készített darabok, rácsos acélszerkezetek tervezésénél a tervezőknek úgy kell eljárni, mintha a szerkezet egy-egy speciálisan hosszú tartályból, vagy tartályokból lenne összeállítva. Mivel ezeknek a belsejét is egyenletes horganyréteg fogja borítani, ezért a megfelelő kialakítással gondoskodni kell arról, hogy a kezelő folyadékok a belső térbe be tudjanak áramolni és onnan ki tudjanak folyni. A zártszelvények, mint cső, vagy négyszögszelvényű keresztmetszettel, általában 6 és 12 m-es szálhosszban kerülnek forgalomba, melyekből klasszikus esetekben darabolás és hegesztés után késztermékeket, vagy csavarokkal késztermékekké alakítható részegységeket állítanak elő, horganyzott zártszelvény. Az acélszerkezeteket, egységeket ezután tűzihorganyozzák, a kért szabványnak megfelelő bevonatokkal látják el.

A Verticalgalva-eljárás elve

A módszerrel eszményi feltételeket biztosítanak a horganyzási folyamathoz, ugyanakkor meg lehet akadályozni a szilíciummal csillapított acélokra jellemző erős vas-cink reakciók okozta vastag horganyrétegek kialakulását, horganyzott zártszelvény. Az eljárás „lelke” a horganyfürdő, ahová már függőleges helyzetben érkeznek a csőkötegek. Annak érdekében, hogy a fürdőbe legkorábban érkező csővég és az utoljára beérkező másik vég közel egyenlő ideig tartózkodjon a fémolvadék két részből áll. A kád kb. 90%-ban folyékony ólommal van megtöltve, melynek tetején a fajlagos tömegénél fogva a horganyolvadék helyezkedik el. A csőkötegek bemerítéskor a csőfelületek csak rövid ideig tartózkodnak a horganyolvadékba, mert lefelé haladva abból kiérnek és az ólomolvadékba jutnak. Így el lehet érni azt is, hogy a vas-cink közötti kétirányú reakció csak minimális ideig tartson és vékony ötvözeti rétegek alakuljanak ki a felületeken. Mivel a vas fajlagos tömege lényegesen kisebb az óloménál, azért megfelelő súlyokkal biztosítják a csőkötegek elmerülését a fémolvadékba. Az ólombetét nem lép reakcióba a vassal és a kikerülő termék vékony, ólommentes, jól alakítható és egyenletes bevonatot mutat. Az eljárás nagy előnye még, hogy a csövek függőleges helyzetben merülnek a kb. 450 °C hőmérsékletű olvadékba. Ezért az egyenletes, szimmetrikus és a szabad hőtágulás, valamint összehúzódás miatt vetemedésmentesek lesznek a szálanyagok. Ugyanis olyan szerszámban helyezik el a csöveket, mely nem akadályozza meg az acélcsövek hőtágulását és a lehűlés során történő összehúzódását sem.

Tűzihorganyzott szálanyagok feldolgozása

A tűzihorganyzott szálanyagokat beépítve, csavarokkal, bilincsekkel összekapcsolva kifogástalan acélszerkezeteket nyerünk. Ha azonban mint féltermék kezeljük őket, azaz horganyzás után további megmunkálásnak vetjük alá a szelvényeket lényegében hasonló technikákat alkalmazhatunk, mint a „natúr” felületű termékek esetében, horganyzott zártszelvény. Amennyiben kisebb mértekre daraboljuk a szelvényeket, és ezt hidegen (fűrésszel), vagy csak lokális hőbevitellel végzik, akkor csak a vágási éleken sérül a bevonat.

A szálanyagok tűzihorganyzása

A különféle méretű zártszelvények darabáruként történő tűzihorganyzása egyszerűen megoldható. Ebben a tekintetben előnyösebb helyzetben vannak a hosszabb és mélyebb horganyzó kádakkal rendelkező vállalatok. Klasszikus technológiával történik az automata és félautomata berendezéséken történő csőhorganyzás. Erre azonban más előírások (MSZ EN ISO 10240) vonatkoznak. Ám hagyományos darabáru horganyzási technológiával is jóminőségű bevonatokat lehet készíteni. Ilyenkor a szálanyagokat – hosszuktól függően - 20-45°-os szögben láncokkal, vagy speciális tüskék közé rögzítik a horganyzói fedelekre, majd a teljes technológiai soron végighaladva kezelik. A kapott bevonatok megfelelnek a MSZ EN ISO 1461:2000 szabvány előírásainak. A négyszög és csőszelvényű szálanyagok tűzihorganyzására léteznek speciális technológiák is, melyekkel a hosszú anyagok számára specifikus feltételeket teremtve kiemelkedően jó minőségű és igen gazdaságos horganybevonatokat lehet előállítani, horganyzott zártszelvény.

Hegesztési eljárások a zártszelvényeknél

A korszerű hosszvarratos csőgyártás legelterjedtebb módszerei közé tartoznak a nagyfrekvenciás és lézeres hegesztés, valamint fokozott tömörségi követelmény esetén az AWI hegesztés. Ezek a módszerek a gázhegesztő eljárásokkal szemben egyre inkább előtérbe kerültek a csövek, zártszelvények minősége, valamint a varrat paraméterei szempontjából. A jelenleg kereskedelmi forgalomba kerülő hosszvarratos zártszelvények,horganyzott zártszelvény,  túlnyomó része ezen módszerek  valamelyikével készül. A nagy frekvenciás és lézeres hegesztés nyomán keletkező varratok mérete és minősége nagy mértékben elősegíti a zártszelvények hidegalakítással történő tovább feldolgozását. Amennyiben a tűzihorganyzott szelvényeket hegesztési eljárásokkal egyesítik, vagy a bevonatot leköszörülik, akkor gondoskodni kell a helyi elszívásról, valamint arról, hogy a leégett bevonat helyén a horganyréteggel egyenértékű korrózió elleni védelmet kell biztosítani.

Horganyzott zártszelvény

A vaskiegészítő funkciót betöltő, az acéltermékek kategóriájába tartozó horganyzott zártszelvény az építőipari beruházások, kisebb-nagyobb építkezések elengedhetetlen ipari eszközei. Egy-egy munka során, ami a legfontosabb szempont a zártszelvénnyel kapcsolatban az a zártszelvény mérete és típusa. A méret alapján a szakemberek a zártszelvény falvastagságát és szálhosszát határozzák meg legfontosabb szempontként és alapadatként.

Horganyzott zártszelvények feliratozása

A rozsdamentes anyagok Charge-szám szerinti követése érdekében a zártszelvényeket is feliratozzák. A feliratokon általában az alábbiak találhatók: anyagminőség, méret, gyártási idő, Charge szám és gyártó vállalat. A gyártó vállalat mellett sok esetben a horganyzott zártszelvény gyártásáért felelős személy azonosítója is szerepel, ugyanis ez a minőségbiztosítási rendszer egyik fontos elemének számít. A feliratozás időnként zavaró is lehet, ezért az eltávolítás műveletét megtakarítandó, a zártszelvények gyártását feliratozás nélkül is lehet kérni.

A „zárt terek” hatása a bevonat minőségére

A tűzihorganyzás olyan technológia, melyet csak akkor lehet végrehajtani, ha a zártszelvényes acélszerkezetek külső és belső felületén is kialakul a horganybevonat (ettől kivételt csak a hőcserélők jelentenek, ahol csak kívülről horganyoznak). Abban rejlik a technológiai egyik nagy előnye, hogy acélszerkezeteinket nem csak kívül, hanem belül is védjük a korrózió támadásai ellen, horganyzott zártszelvény. A tervezés során – amennyiben az acéltermékek tűzihorganyzásra kerülnek– csak néhány egyszerű, de fontos alapszabályt kell betartani. Ezek közé tartozik, hogy a megfelelő helyekre kell elhelyezni a be-, és kifolyó nyílásokat. Ugyanakkor e furatok méreteinek megfelelőnek kell lenni.

A horganyzás utáni lehűlési folyamat körülményeinek hatása a bevonatképződésre

Mint tudjuk, a tűzihorgany bevonatok nem homogének, hanem többfázisúak, egymáson fekvő, intermetallikus rétegek alkotják. A bevonat legfelső rétege általában megközelítően tiszta horganyból (cinkből) áll. Ám esetenként, ettől eltérő védőrétegek is kialakulhatnak. Ilyenkor a legfelső fázist részben, vagy teljes egészében vas-horgany ötvözet alkotja. E jelenség okai a bevonatban zajló kémiai-fizikai reakciókban keresendők. Amennyiben az acélminőségek egy darabon belül azonosak, a technológiai paraméterek közel állandóak, akkor az eltérı bevonat megjelenése leginkább a munkadarab keresztmetszetének lehűlési viszonyaira vezethető vissza. Mint az ismeretes, a horganybevonat „végső” szerkezete attól függ, hogy a vas és a horgany atomok diffúziója milyen intenzitással, illetve mennyi időn keresztül játszódik le. Az említett diffúzió nem csak az olvadék felszíne alatt játszódik le, hanem a környezeti hőmérsékletig tartó lehűlés időtartama alatt is tovább zajlik, horganyzott zártszelvény.

Zártszelvények hegeszthetősége

A horganyzott zártszelvény minden szokványos hegesztési módszerrel hegeszthetők, mert a zártszelvények termomechanikusan melegen hengerelt acélból készülnek, amely elősegíti a gyors megmunkálást. A hegesztések, az ömledék szilárdulása közben zsugorodik, ettől deformálódik a szerkezet, ezért arra kell törekedni, hogy a zsugorodás ne nagyon változtassa a geometriát. Zártszelvényeknél például, ha tűzővarrattal összeállítjuk a szerkezetet úgy, hogy az a szelvény találkozásainál négy oldalról fogjon, majd beállítjuk a derékszögeket, egysíkúságot, és kezdődhet a készre hegesztés, szem előtt tartva a zsugorodásból eredő feszültségek kiegyenlítését, azaz a zártszelvény egyik oldalának hegesztése után a szemközti következik, ezután a maradék két oldal, nem szabad folyamatosan körbevarrni a zártszelvényt egy lépésben.

Zártszelvény méretek

A zártszelvények alakja, kitűnő szilárdsági tulajdonságai és jó hegeszthetősége tartós és könnyű acélszerkezetek létrehozását teszik lehetővé, a tervezés szabadságának korlátozása nélkül. Mivel a zártszelvények kitűnő horganyozási tulajdonságokkal rendelkeznek, korrodáló hatású környezetben is használhatók, horganyzott zártszelvény. A zártszelvény kapható téglalap, négyzet és kör keresztmetszetben is.  A zártszelvények közül a négyzet és téglalap alakúakat méretre vágva 13 vagy 24 méterig szállíthatók, a kör alakúakat pedig 12 vagy 16 méterig. A méretek széles skálája a megfelelő acélminőséggel párosítva lehetővé teszi a szerkezet működésének és költséghatékonyságának optimalizálását.

Cső és idomacél hajlítógépek

A profilhajlító gép az idomacélok széles skáláját képes különböző sugarú ívekben meghajlítani. Ezek az idomacélok lehetnek hidegen hajlított L és U acélok, melegen hengerelt kör, négyzet, téglalap keresztmetszetű, L, T, U, valamint I acélok, különféle átmérőjű csövek, négyzet és téglalap keresztmetszetű horganyzott zártszelvény. A gép alsó hajlító görgői képesek egymástól függetlenül működni, így lehetőség van az alapanyag akár mindkét végét is előhajlítani. Az állítható támasztó görgők segítségével lehetőség van spirálok hajlítására is. Alkalmankénti munkákhoz standard görgők, míg csövekhez és speciális méretű profilokhoz egyedi hajlító görgők használata szükséges. A gép széles körű alkalmazhatóságát segíti elé, hogy mind függőleges, mind vízszintes üzemmódban használható. Vízszintes módban nagyméretű munkadarabok gyártására is alkalmas.

Zártszelvények tartóssága

A horganyzott zártszelvény alakja, kitűnő szilárdsági tulajdonságai és jó hegeszthetősége tartós és könnyű acélszerkezetek létrehozását teszik lehetővé, a tervezés szabadságának korlátozása nélkül. Mivel a zártszelvények kitűnő horganyozási tulajdonságokkal rendelkeznek, korrodáló hatású környezetben is használhatók. Különleges eljárások azokra az anyagokra is kiterjed, amelyek megfelelnek a nagy igénybevételt jelentő alkalmazásokhoz az emelő- és szállítóberendezések gémjeiben és vázszerkezeteiben. Nagy számban szerepelnek az előnyös hatású horganybevonattal ellátott, alakított, időjárásálló, illetve jó edzési tulajdonságokkal rendelkező acélok.

A tűzihorganyzás

A tűzihorganyzás során a megfelelően megtisztított acélszerkezetet (alapfémet) folyékony cinkbe (horganyba) mártják. A horganyfürdőben töltött idő alatt a magas hőmérséklet (435–450 ° C) hatására a horgany az alapfém felületébe diffundál, azzal összeötvöződik és a felületére rakódik. Minél több időt tölt az alapfém a horganyfürdőben, annál vastagabb horganybevonat keletkezik rajta. A tűzihorganyzott acélszerkezetek évtizedeken keresztül ellenállnak a korróziónak, amelynek bizonyítékai az évtizedekkel ezelőtt lehorganyzott szerkezetek ma is hibátlan állapota. Egyszeri nagyobb költség befektetésével néhány éven belül megtérülő felületvédelem minden acélszerkezeten a festékréteggel szemben. Önmagában is rendkívül ellenálló, azonban a tűzihorganyzott felületre speciális festékréteget felhordva duplex védelmet biztosíthatunk acélszerkezeteinknek, ami szinte örök védelmet nyújt. A horganyréteg védi a festékréteget a felhólyagosodástól, felválástól, miközben a festékréteg védi a horganyfelületet lassú cinkkorróziótól, horganyzott zártszelvény.

Optimális acélminőségek kiválasztása

Általánosságban elmondható, hogy ötvözetlen szénacélok, gyengén ötvözött acélok és öntöttvasak alkalmasak tűzihorganyzásra. Erősen ötvözött és magas kéntartalmú acélok alkalmatlanok ilyen fémbevonásra. A horganyozható acélok felületén a horganyzás során EN ISO 1461 szabványnak megfelelő bevonatok alakulnak ki. A tűzihorganyozható acélok csoportján belül vannak azonban olyan acélféleségek, melyek felületén ezüstös-fényes és elegendően vékony, más minőségeken, pedig vastagabb és szürke fémrétegek jönnek létre, horganyzott zártszelvény. Ez a jelenség elsősorban az acélok szilícium (Si) és foszfor (P) tartalmával függ össze.

Fehérrozsda jelenség

A jelenség oka, hogy a frissen tűzihorganyzott szerkezeteket folyamatos nedvesség éri, és a levegő CO2-tartalmának segítségével nem tud kialakulni a bázisos cink-karbonátokból álló védőréteg, a cinkpatina. A frissen tűzihorganyzott szerkezetek alkalmazását, raktározását nem lehet elkerülni, ezért ezt az alapvető területet kell megvizsgálni a jelenség kialakulása megakadályozása érdekében.

A fehérrozsdásodás megelőzése

A tűzihorganyzást követően számos olyan technológiai kezelés létezik, melyeknek segítségével a frissen horganyzott termékek felületét el tudjuk zárni a levegő nedvesség tartalmától, annak érdekében, hogy ne alakuljon ki a cink-hidroxid (Zn(OH)2). Ezekkel az általunk passzív eljárásoknak nevezett módszerekkel egy védőréteget lehet felvinni a fémfelületre, horganyzott zártszelvény, amely hosszabb-rövidebb ideig megakadályozza a cink korrózióját. Az említett eljárások erre alkalmas, speciális technikákat jelentenek. Mielőtt döntünk az esetleges kromátozás, foszfátozás, vagy más bevonat alkalmazásáról figyelembe kell venni, hogy a tűzihorgany bevonat további felületkezelésnek (festés, porszórás, stb.), illetve megmunkálásnak (pl. további hidegalakítás) ki lesz-e téve. Ezt, és a szerkezet felhasználási körülményeit tekintve kell meghatározni a fehérrozsdásodás ellen alkalmazott bevonat jellemzőit.

A csőszerkezetek „belső felületei” is ellenálló fémréteggel védettek

A felhasználás során fellépő korróziós hatások nem csak a külső felületüket, hanem a belső zárt tereket is igénybe veszik, sokszor még intenzívebb korróziós hatások is felléphetnek, mint a jól szellőzött külső felületeken és így az acélszerkezetek gyorsabb tönkremenetelét okozhatja. Különösen igaz ez az illesztések, a hegesztési kapcsolatok környékére. A csőszerű acélszerkezetek belső felületeinek festése általában nehézkes, vagy egyáltalán meg sem oldható, mivel a megfelelő merítéses technológia nem áll rendelkezésre. Így legtöbbször csak a szerkezetek külső felületeit lehet megfelelő minőségben lefesteni, viszont a belső felületről kiinduló korrózió előre nem látható statikailag veszélyes törésekhez vezethet. A viszonylagosan kisebb méretű zártszelvény szerkezetek belső festése is nehézkes, ezért ajánlott olyan technológiát alkalmazni, amely megoldja az említett feladatot. A tűzihorganyzási technológia a végrehajthatóság követelményeinek teljesítéséből adódóan önmagában megválaszolja a belső zárt terek védelmének kérdését. Ugyanis a teljes előkezelés (a szárítás kivételével) folyadékokban történik és folyékony horganyolvadékban el kell merülni a munkadaraboknak, abban légzsákok nem keletkezhetnek. Ez  pedig csak akkor lehetséges, ha annak belső terei teljesen megtelnek a folyékony fémmel. Így alakul ki a kívül-belül egyaránt kiváló védelmet biztosító értékes fémbevonat, horganyzott zárszelvény. (forrás)
 

Zártszelvény felhasználhatósága

Az acél kedvező jellemzőit partnereink akkor tudják kamatoztatni, ha a megfelelő  minőségben, mennyiségben, időben és méretben juthatnak hozzá a szükséges acéltermékekhez. Szilárdsági-alakíthatósági tulajdonságai és sokrétű felhasználhatósága alapján a legújabb fejlesztések tükrében az acél méltán nevezhető  a XXI. század alapanyagának.  Az acél alapanyagú zártszelvény termékek egyszerre rendelkeznek nagy szilárdsággal és jó kopásállósággal, amely tulajdonságok a magas felületi minőséggel, a jó megmunkálhatósággal és a mérettűréssel kombinálva számtalan előnyt garantálnak mind az előkészítő fázisban, mind a felhasználás során. A horganyzott zártszelvény olyan szerkezeti acél, amely egyaránt ellenáll a környezeti hatásoknak és a szélsőséges feltételeknek.