آشنايي با عيوب، روش هاي ترميم و بازرسي پوشش هاي گالوانيزه گرم

[Peyman 16,150]

هدف از بازرسي

 

گالوانيزه يكي از پركاربردترين روشهاي مقابله با خوردگي است . آخرين مرحله در عمليات گالوانيزه گرم بازرسي و حصول اطمينان از تطابق پوشش ايجاد شده با شرايط مطلوب است . بررسي و تفسير نتايج حاصل از بازرسي بايد با دركي صحيح از شرايط و چگونگي تاثير آنها بر هدف نهايي گالوانيزه همراه باشد . اولين و مهمترين هدف گالوانيزه گرم ، محافظت سازه در مقابل خوردگي است . مدت زماني كه اين محافظت مي تواند بدون نياز به ترميم و بازسازي پوشش دوام داشته باشد ، طول عمر كارآيي (service life ) ناميده مي شود . طول عمر كارآيي گالوانيزه مستقيما" به ضخامت لايه روي محافظ بستگي دارد : هر چه ضخامت پوشش بيشتر باشد طول عمر بيشتر خواهد بود . ( شكل 1 ) . بنابراين تعيين ضخامت پوشش مهمترين گزينه بازرسي براي تعيين كيفيت پوشش گالوانيزه مي باشد .

 

 

شكل 1- نمودار طول عمر پوششهاي گالوانيزه گرم

 

 

نمونه برداري براي آزمون

 

براي تعيين دقيق ضخامت پوشش بايد نمونه برداري بگونه اي باشد كه نمايانگر كل مجموعه باشد . نمونه هاي انتخاب شده براي بازرسي بايد از يك نوع باشند يعني :

 

-تقريبا" در يك زمان گالوانيزه شده باشند .

-به يك روش گالوانيزه شده باشند .

-در يك وان گالوانيزه شده باشند .

-بعنوان يك مجموعه تائيديه دريافت كنند .

 

بخش 7 استاندارد ASTM A 123 راهنمائيهايي را در زمينه تعداد نمونه لازم از هر بسته قطعات براي آزمون ، آورده است . براي قطعات كوچك مانند پيچ ، مهره و واشرها . خود قطعه بايد بعنوان نمونه در نظر گرفته شود . براي قطعات بزرگ مانند ورق ها ، تيرها و نبشي ها ، آزمون بايد بر قطعات گالوانيزه شده و بر اساس دستورالعمل مشخص شده در بخش 6 . 1 استاندارد ASTM A 123 اجرا گردد . اندازه گيري ضخامت پوشش بايد بر روي نقاط پراكنده اي روي قطعه صورت گيرد تا بيانگر ضخامت واقعي پوشش باشد . در قطعات بسيار بزرگ ممكن است نياز به اجراي آزمون در مقاطعي از قطعه باشد .

 

 

 

[Peyman 16,150]

ساختار ميكروسكوپي پوشش و تاثير آن بر ضخامت و يكنواختي

 

فاكتور اصلي در تعيين عمر پوشش گالوانيزه ، ضخامت آن مي باشد . عواملي كه بر ضخامت پوشش تاثير مي گذارند تركيبي از متغيرهاي مختلف مي باشد كه برخي از آنها در كنترل مجري بوده و برخي ديگر خارج از كنترل مجري هستند . تركيب شيميايي فولاد بيشترين نقش را در تعيين ضخامت پوشش دارد . در خلال عمليات گالوانيزه واكنشهاي متالوژيكي پيچيده اي اتفاق مي افتد كه حاصل آن ايجاد لايه هايي از آلياژهاي مختلف آهن - روي مي باشد . اين لايه ها شامل مقادير مختلفي از آهن و روي مي باشند كه مقدار آنها به فاصله از فولاد پايه بستگي دارد . لايه هاي نزديكتر به فولاد پايه داراي آهن بيشتر و روي كمتري نسبت به لايه هاي بعدي مي باشند . شكل 2 نمايي عمومي از اين لايه ها را نشان مي دهد . رشد لايه هاي آلياژي با رسيدن دماي فولاد به دماي وان كم كم متوقف مي شود . هنگامي كه قطعه از وان خارج مي گردد يك لايه روي خالص تشكيل مي شود كه ظاهري براق و نقره اي ايجاد مي كند .

 

 

 

شكل 2- نمايي از لايه هاي آلياژي پوشش گالوانيزه گرم

 

 

تركيبات خاص فولاد باعث افزايش رشد لايه هاي آلياژي آهن - روي مي شوند بطوريكه پوشش گالوانيزه داراي ظاهري مات با مقادير كم و يا بدون روي خالص در لايه نهايي خواهد شد (شكل 3) . فولادهايي با كربن بيش از 0.25% ، فسفر بيش از 0.04% ، يا منگنز بيش از 1.35% چنين پوششهايي را تشكيل مي دهند . اين پوششها همچنين ضخامت بيشتري را نسبت به پوششهاي روشن و براق معمول ايجاد مي كنند . مجري گالوانيزه كنترلي بر واكنش فولادهاي فعال آرام شده (Killed) با سيليكون ندارند (شكل 4) . پوششهاي ضخيم تر بدليل عدم حضور لايه نهايي از روي خالص ظاهر خاكستري تيره و مات هستند. حضور سيليكون بيش از 0.30% باعث لايه هاي آلياژي روي - آهن ضخيم مي گردد .

 

 

شكل 3- لايه هاي نا منظم آلياژي روي-آهن ... شكل 4- وزن پوشش بر فولادهاي فعال

 

 

شرايط سطحي فولاد نيز بر ضخامت و صافي پوشش گالوانيزه موثر است . فولادهاي غير فعال كه سطح آنها توسط ذرات ساينده تميز شده است داراي پوشش با ضخامت 50 تا 100 درصد بيشتر از پوشش فولادهايي هستند كه تنها بصورت شيميايي تميز كاري شده اند . در فولادهاي فعال عكس اين قضيه اتفاق مي افتد و ضخامت پوشش فولادهايي كه بوسيله ذرات ساينده تميز شده اند اغلب كمتر از انتظار است هر چند كه ظاهر پوشش همچنان مات و با رافنس بالا خواهد بود . وزن ، شكل و مقدار كار سرد انجام شده روي قطعه نيز بر ضخامت و يكنواختي پوشش موثر است . هنگامي كه قطعه داراي مقاطع كوچك و بزرگ است امكان ايجاد تفاوت در ضخامت پوشش قسمتهاي مختلف وجود دارد . بدليل اينكه زمان غوطه وري به نسبت سطح به وزن قطعه بستگي دارد، مجري كار كنترل كمي روي اين موضوع دارد .

 

متغيرهايي كه براي مجري قابل كنترل هستند عبارتنداز دماي وان و سرعت خارج كردن . بدليل اينكه مكانيزم ايجاد لايه هاي آلياژي روي-آهن نفوذ ميباشد، افزايش دماي وان باعث ايجاد لايه هاي ضخيم تر مي گردد . مشابه بسياري از فرآيندهاي نفوذي سرعت واكنش در ابتدا سريعتر بوده و با رشد لايه ها كاهش مي يابد . ضخامت لايه نهايي روي تا حد زيادي به سرعت خارج كردن قطعه از وان و جدايش روي اضافه (drain-off) از قطعه مي باشد . هر چه سرعت خارج كردن بيشتر باشد مقدار روي بيشتر بوده و ضخامت پوشش بيشتر مي شود . هنگام گالوانيزاسيون قطعات سرهم بندي شده ، تفاوت در نحوه ريزش روي در نقاط مختلف كه ناشي از تفاوت زاويه خروج قسمتهاي مختلف از وان مي باشد باعث ايجاد تفاوت ضخامت در اين نواحي مي شود . بر اساس مستندات گالوانيزه گرم تفاوت ضخامت جزو لاينفك فرآيند مي باشد . ميانگين ضخامت قطعات تست شده و حداقل وزن هر قطعه همواره بعنوان حداقل ضخامت مورد نياز تعيين مي گردد .

 

 

ادامه دارد ....

 

 

[Peyman 16,150]

هنگامي كه تعيين ضخامت در قطعات بزرگ مد نظر باشد بايد تعداد نقاط كافي - حداقل 5 نقطه و ترجيحا" 10 نقطه - در قسمتهاي انتهايي و مياني قطعه اندازه گيري شود (شكل 5) . نقاط اندازه گيري در هر نقطه بايد حداقل چهار اينچ از لبه قطعه فاصله داشته و بطور مناسبي گسترده باشند . اغلب قسمتي از قطعه كه در نهايت از وان خارج مي گردد ضخامت پوشش بيشتري خواهد داشت . اين ناحيه معمولا" قسمتي است كه آخرين قطرات مذاب روي از قطعه جدا مي شوند .

 

 

شكل 5- اندازه گيري ضخامت بايد در هر دو انتها و قسمتهاي مياني قطعه اجرا گردد

 

 

حداقل ضخامت مورد نياز براي دسته هاي مختلف قطعات بر اساس ASTM A123 در جدول 1 ، ASTM A153 در جدول 2 و ASTM A767 در جدول 3 آورده شده است . در جدول 4 نيز حداقل ضخامت مورد نيازبراي قطعات مختلف بر اساس استاندارد كانادا CSA آورده شده است . ضخامت پوشش روي بر اساس هزارم اينچ گزارش مي شود . براي تسهيل تبديل ضخامت به اينچ و ميل بايد گفت كه در هر اونس روي در يك فوت مربع معادل 0.0018 اينچ يا 1.8 ميل مي باشد . تبديل واحد بر اساس وزن پوشش بر اساس واحد انگليسي و متر يك در جدول 5 آمده است .

 

 

جدول 1

 

 

جدول 2

 

 

 

جدول 3

 

 

 

جدول 4

 

 

 

جدول 5

 

 

 

......