Qu’est-ce que la galvanisation à chaud ?

La galvanisation à chaud est un processus de protection contre la corrosion après-fabrication dans lequel les composants en acier ou en fer nettoyés sont entièrement immergés dans un bain de zinc fondu, généralement maintenu à815 à 850 degrés F (435 à 455 degrés)avec la chimie du bain de zinc spécifiée sousASTM B6. Lorsque la surface de l'acier entre en contact avec le zinc fondu, le zinc réagit avec le fer et forme des couches d'alliage de zinc-fer avec une couche externe de zinc. Cette réaction métallurgique constitue la principale différence entre la galvanisation à chaud et un simple revêtement de surface.

Étant donné que le processus est effectué après la découpe, le perçage, le soudage et le formage, le revêtement galvanisé à chaud-peut protéger les bords, les coins, les trous de boulons, les zones de soudure, les supports et les géométries fabriquées complexes en un seul cycle d'immersion. Cela le rend adapté aux pièces en acier exposées à l'atmosphère extérieure, à l'humidité des plantes, aux sels de déneigement, aux éclaboussures d'eau et aux longs intervalles de maintenance, y compris les cadres structurels, les supports de tuyaux, les garde-corps, la quincaillerie utilitaire et les assemblages en acier fabriqués.

La qualité de l'acier galvanisé à chaud-ne se juge pas uniquement en fonction de sa luminosité. Une inspection professionnelle se concentre normalement sur l'épaisseur du revêtement, la continuité de la surface, l'adhérence, les zones nues ou non revêtues, l'état de la réparation et la norme applicable telle queASTMA123, ASTMA153, ASTM F2329, ASTMA780, ouOIN 1461. En termes pratiques, la galvanisation à chaud est choisie lorsque les pièces en acier nécessitent un revêtement de zinc mesurable et durable qui peut protéger les véritables surfaces fabriquées plutôt que de simplement fournir une apparence propre.

Le processus peut être compris en trois étapes :

1. La surface en acier est nettoyée chimiquementle zinc peut donc entrer en contact avec le fer nu.
2. Le zinc fondu réagit avec le feret forme des couches intermétalliques de zinc-fer.
3. Le revêtement protège l'aciergrâce à une barrière de protection, une protection sacrificielle et une formation de patine de zinc à long-terme.

C'est pourquoi la préparation de la surface est essentielle. Si de l’huile, de la rouille, de la calamine, de la peinture, des scories de soudage ou de l’oxyde restent à la surface, le zinc ne peut pas former une couche de réaction continue. Le résultat peut être des zones dénudées, une mauvaise croissance du revêtement ou une faible continuité du revêtement.

L'acier galvanisé à chaud-protège le métal de base de plusieurs manières :

• Protection barrière :le revêtement de zinc sépare l'acier de l'oxygène, de l'humidité et des milieux corrosifs.
• Protection cathodique :si le revêtement est rayé, le zinc se corrode préférentiellement et aide à protéger l'acier exposé à proximité.
• Protection contre la patine :après vieillissement, la surface du zinc développe des produits de corrosion stables qui ralentissent le taux de corrosion.

Cette combinaison est ce qui différencie la galvanisation à chaud de nombreux revêtements de zinc minces ou de nombreux systèmes de peinture.

Télécharger : Liste de contrôle du processus de galvanisation à chaud

Dans la plupart des opérations de galvanisation par lots, l’acier fabriqué est trempé après découpe, soudage, perçage ou formage. Ceci est important car les bords, les trous, les zones soudées et les surfaces fabriquées peuvent tous recevoir un revêtement de zinc en un seul cycle d'immersion, à condition que la conception permette une ventilation et un drainage appropriés.

La structure du revêtement est le point technique le plus important de la galvanisation à chaud. Un revêtement galvanisé à chaud-n'est pas un simple film de zinc pur. Il s'agit d'un système en couches formé par diffusion et réaction entre le zinc et le fer. Un revêtement HDG typique comprend des couches d'alliage de zinc-fer près de la surface de l'acier et une couche de zinc pur à l'extérieur.

Télécharger : Guide d'anatomie et de protection contre la corrosion des revêtements galvanisés à chaud-

Les couches d'alliage de zinc-fer sont plus dures que le zinc pur et sont fortement liées à l'acier. Cela aide le revêtement à résister aux dommages causés par la manipulation, à l’abrasion liée au transport, au contact lors de l’installation et à l’usure locale des bords ou des coins. La couche externe d'Eta est plus douce et plus ductile, ce qui aide à absorber les impacts mineurs et constitue la principale surface de zinc pour les intempéries.

Pourquoi la structure en couches est importante

Le revêtement en couches confère à l'acier-galvanisé à chaud plusieurs avantages pratiques :

• Le revêtement est lié à l'acier par une réaction métallurgique.
• Les coins et les bords reçoivent généralement une bonne couverture de revêtement car la totalité de la pièce fabriquée est immergée.
• Des dommages mineurs au revêtement n’exposent pas immédiatement l’acier à une corrosion rapide.
• Le zinc peut fournir une protection sacrificielle autour des petites rayures ou des zones coupées.
• Le revêtement peut être mesuré, inspecté et spécifié par des normes.

Cette structure en couches explique également pourquoi l’apparence du revêtement HDG peut varier. Certaines parties sont brillantes et pailletées, tandis que d’autres sont gris ternes ou mates. Une surface gris terne ne signifie pas automatiquement une mauvaise galvanisation. La chimie de l'acier, en particulier la teneur en silicium et en phosphore, peut accélérer la croissance de l'alliage zinc-fer et produire un revêtement plus épais et plus foncé.

Patine du zinc et protection à long terme-

Une fois que l'acier galvanisé à chaud-est exposé à l'atmosphère, la surface externe du zinc commence à réagir avec l'oxygène, l'humidité et le dioxyde de carbone. Au fil du temps, une patine de zinc stable se forme à la surface. Cette patine réduit le taux de corrosion du zinc et prolonge sa durée de vie. Cependant, l'acier nouvellement galvanisé doit être stocké correctement. Si les pièces sont empilées étroitement dans des conditions humides sans circulation d’air, de la rouille blanche peut se former. La rouille blanche est généralement liée à l'humidité emprisonnée et à une mauvaise ventilation pendant le stockage ou le transport, et ne résulte pas nécessairement d'une défaillance du processus de galvanisation lui-même.

Pour les projets impliquant un stockage extérieur, un transit maritime ou de longs itinéraires de livraison, les pièces galvanisées doivent être emballées et stockées avec :

• espace de drainage entre les surfaces
• stockage au sec si possible
• bonne circulation de l'air
• séparation des produits chimiques agressifs
• inspection avant installation

La galvanisation à chaud doit être spécifiée et inspectée selon la norme appropriée. Différentes normes s'appliquent à l'acier de construction, à la quincaillerie, aux barres d'armature, aux fixations filetées et aux zones de réparation.

L'inspection n'est pas seulement un contrôle visuel. Une inspection HDG pratique comprend généralement la mesure de l'épaisseur du revêtement, l'examen de l'apparence, la vérification des points nus, l'examen des réparations et la confirmation que les marques de drainage ou de ventilation n'affectent pas l'utilisation prévue.

Les éléments d’inspection courants comprennent :

• Épaisseur du revêtement :mesuré par une jauge d'épaisseur magnétique ou d'autres méthodes acceptées.
• Aspect des surfaces :vérifié pour déceler toute rugosité, grumeaux, coulures, cendres, particules de scories ou accumulation excessive.
• Zones nues :examiné pour déterminer si une réparation est nécessaire.
• Adhésion:vérifié lorsque cela est requis par la norme applicable ou la spécification du projet.
• Zones de discussion :examiné pour l'ajustement après revêtement où des boulons, des écrous ou des pièces filetées sont impliqués.
• Zones de réparation :réparé selon la méthode de réparation spécifiée et les critères d'acceptation.

Pour l'acier fabriqué, les exigences en matière d'épaisseur dépendent souvent de l'épaisseur de l'acier et de la catégorie du matériau. Une spécification claire doit définir plus que les exigences générales en matière de galvanisation ; il doit indiquer la norme applicable, le type de produit, la portée de l'inspection et toute condition particulière de surface ou d'assemblage.

Tous les aciers galvanisés n'ont pas la même structure de revêtement. Le mot « galvanisé » peut faire référence à plusieurs méthodes de revêtement de zinc, mais leur durabilité, l'épaisseur du revêtement, la protection des bords et les performances de service peuvent être très différentes.

Télécharger : Galvanisation à chaud-par immersion par rapport aux autres revêtements de zinc

La galvanisation à chaud est généralement préférée lorsque la pièce fabriquée finale doit être protégée après soudage, découpe, perçage ou formage. L'acier pré-galvanisé peut convenir aux produits légers-en tôle ou en tube, mais les bords coupés et les zones soudées nécessitent une attention supplémentaire. L'électro-galvanisation et le zingage peuvent fournir une finition plus lisse, mais ils sont normalement utilisés lorsqu'un revêtement plus fin est acceptable.

L’acier galvanisé à chaud est utilisé là où la protection contre la corrosion doit survivre à une véritable exposition extérieure ou industrielle. Les applications les plus appropriées sont celles où il est difficile de repeindre, où l'accès est limité ou où la surface en acier peut être exposée à l'humidité, à l'abrasion ou aux intempéries à long terme.

Les conditions de candidature courantes incluent :

• Charpentes extérieures :structures de stationnement, plates-formes, escaliers, mains courantes et cadres de support exposés à la pluie, à l'humidité et à la pollution atmosphérique.
• Supports à tuyaux et supports de tuyaux :supports, selles, cintres et acier de support utilisés dans les usines où la condensation, les éclaboussures d'eau et les dommages au revêtement peuvent survenir lors de l'installation.
• Composantes routières :garde-corps, poteaux de signalisation, poteaux d'éclairage, raccords de pont et barrières exposés à l'eau des routes, à la poussière, aux sels et aux impacts de l'entretien.
• Structures de services publics et de pouvoir :pièces de tour de transmission, poteaux, traverses et matériel installés dans des environnements ouverts où repeindre régulièrement n'est pas pratique.
• Assemblages en acier fabriqués :plaques de base, supports soudés, cadres et sections creuses dont les bords, les soudures et les trous percés nécessitent une protection après-fabrication.

Pour les tuyaux, tubes et composants creux en acier, les détails de conception deviennent particulièrement importants. Les sections fermées doivent permettre à l'air et au zinc fondu de se déplacer en toute sécurité. Sans ventilation et drainage appropriés, une pression emprisonnée, une rétention d'acide ou un revêtement incomplet peuvent se produire. Pour les projets d'approvisionnement en canalisations,tuyau en acier galvanisé à chaud-doit être examiné avec la norme sur les tuyaux, les exigences en matière de revêtement de zinc, le type d'extrémité, la méthode d'emballage et les documents d'inspection.

La galvanisation à chaud est un processus d'immersion totale, de sorte que la conception de la pièce affecte directement la qualité et la sécurité du revêtement. Une pièce galvanisée-bien conçue permet aux fluides de nettoyage, au flux, à l'air et au zinc fondu d'entrer et de s'écouler sans piéger de liquide ni de pression.

Les points de fabrication importants comprennent :

• Les sections creuses doivent être correctement dimensionnéestrous d'aération et trous de drainage.
• Les surfaces superposées et les espaces restreints peuvent emprisonner les produits chimiques de nettoyage ou l'humidité.
• Les scories de soudure, la peinture, l'huile et les marquages ​​lourds doivent être enlevés avant la galvanisation.
• Les filetages, les trous de précision et les assemblages coulissants doivent tenir compte de l'accumulation de revêtement.
• Les grands assemblages doivent s'adapter à la cuve de galvanisation ou être conçus pour un trempage progressif.
• Le soudage ou le meulage après galvanisation supprime la protection locale et nécessite une réparation.
• Les assemblages soudés-doivent être examinés attentivement pour éviter l'air emprisonné ou tout risque d'explosion pendant l'immersion.

Pour les cadres complexes, les supports de tuyaux et les structures tubulaires, la conception de la galvanisation doit être revue avant la fabrication. Une ventilation et un drainage corrects ne sont pas des détails esthétiques ; ils affectent la continuité du revêtement, la sécurité des travailleurs, l'ajustement dimensionnel et l'acceptation finale.

La galvanisation à chaud est appréciée car elle fournit un système de protection contre la corrosion robuste, inspectable et nécessitant peu d'entretien. Ses performances proviennent de la structure de l'alliage zinc-fer et du comportement sacrificiel du zinc.

Avantages

• Revêtement à liaison métallurgique à forte adhérence
• Couches d'alliage de zinc-fer qui résistent à la manipulation et à l'abrasion
• Protection barrière plus protection cathodique
• Bonne couverture sur les bords, les coins, les soudures et les trous après fabrication
• Convient à de nombreux composants en acier extérieurs et industriels
• Demande de maintenance réduite par rapport à de nombreux systèmes-de peinture uniquement
• Normes reconnues pour l’épaisseur, la réparation et l’inspection du revêtement

Limites

• La taille des pièces est limitée par les dimensions de la bouilloire et la capacité de manipulation.
• La chimie de l’acier peut affecter la couleur, l’épaisseur et la texture du revêtement.
• Les composants à tolérance étroite-peuvent nécessiter un usinage ou un nettoyage des filetages après la galvanisation.
• Les sections fermées nécessitent une ventilation et un drainage corrects.
• La rouille blanche peut apparaître si les pièces nouvellement galvanisées sont stockées humides sans circulation d'air.
• Le soudage, le découpage ou le meulage après la galvanisation enlève localement le revêtement protecteur.

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FAQ

 

 

01.Un revêtement galvanisé à chaud-plus épais est-il toujours préférable ?

Pas toujours. L'épaisseur du revêtement dépend de l'épaisseur de l'acier, de l'état de la surface, de la chimie, du temps d'immersion et de la conception de la pièce. La clé est de respecter la norme requise, telle que ASTM A123 ou ISO 1461, plutôt que de simplement rechercher le revêtement le plus épais.

02.Pourquoi l'acier galvanisé à chaud-par immersion paraît-il parfois gris terne ?

Une surface gris terne est souvent causée par la croissance d'un alliage de zinc-fer ou par des intempéries normales. Cela ne signifie pas automatiquement une mauvaise qualité. La continuité du revêtement, l’épaisseur et la conformité aux normes comptent plus que la luminosité.

03.L'acier galvanisé à chaud-peut-il rouiller pendant le stockage ou le transport ?

Oui. Les pièces nouvellement galvanisées peuvent développer de la rouille blanche si elles sont empilées humides et mal ventilées. Pendant le stockage ou l'expédition, les pièces doivent être conservées égouttées, aérées et protégées de l'eau stagnante.

04.Que faut-il vérifier avant de spécifier la galvanisation à chaud ?

Vérifiez l'épaisseur de l'acier, la composition chimique, la conception du produit, la ventilation et le drainage, les zones filetées ou de précision, la norme applicable, les exigences en matière d'épaisseur de revêtement et l'acceptation des réparations. Ces détails affectent la qualité du revêtement et l'inspection finale.

Certifications

 

Certificat CE

Certificat ISO 9001

Certificat API Q1

Certificat ABS

Certificat AP-5L

Certificat API-5CT