Стальной рулон гальвалюм (стальной лист с покрытием из сплава алюминия и цинка 55%, часто указываемый по стандартам ASTM A792/A792M, JIS G3321 или EN 10346 как DX51D+AZ и смежные марки) является одним из наиболее часто используемых металлических подложек для промышленной полосы, плоского листа и гофрированных кровельных панелей. Покупатели, ищущие длительный срок службы во влажном, промышленном или прибрежном климате, часто задают один и тот же практический вопрос: что именно определяет производительность — только масса покрытия или комбинация химического состава покрытия, поверхностной обработки, масляной пленки и контроля последующей переработки?

Это руководство объясняет, как работает гальвалюм (также называемый GL, Aluzinc или сталью с покрытием Al-Zn 55%), как рулоны преобразуются в продукцию из полосы, плиты/листа и кровельные изделия, а также как пассивация, хроматирование/бесхроматная обработка, антиследовое покрытие (AFP) и масса масляного покрытия влияют на внешний вид, формовочную способность, стабильность при хранении и коррозионную стойкость на объекте. В нем также сопоставляются распространенные дефекты качества с их наиболее частыми первопричинами, чтобы отделы закупок, контроля качества и производства могли составлять более четкие спецификации и эффективнее проверять поступающие рулоны.

Что такое стальной рулон гальвалюм и как покрытие из 55% Al-Zn защищает сталь?

Гальвалюм производится путем непрерывного горячего оцинкования полосы холоднокатаной стали в расплавленной ванне, которая номинально состоит примерно из 55% алюминия, приблизительно 43,4% цинка и около 1,6% кремния по весу. Кремний необходим для адгезии покрытия и контроля слоя интерметаллидов на границе раздела сталь-покрытие. После выхода полосы из ванны воздушные ножи удаляют излишки расплавленного металла до достижения целевой массы покрытия, полоса охлаждается, и формируется характерный дендритный блеск.

Защита от коррозии осуществляется в двух режимах:

• Барьерная защита со стороны богатых алюминием областей — алюминий окисляется с образованием стабильной поверхностной пленки, которая замедляет общую атмосферную атаку.
• Жертвенная (гальваническая) защита со стороны богатых цинком междендритных областей — цинк предпочтительно корродирует на резаных кромках, царапинах и трещинах деформации, задерживая появление красной ржавчины на стальной подложке.

Отраслевой опыт эксплуатации и техническая документация производителей обычно указывают, что покрытие гальвалюма AZ50 / AZM150 может обеспечить примерно в два-четыре раза больший срок службы при атмосферной коррозии по сравнению с традиционной оцинкованной сталью G90 (Z275) во многих сельских, промышленных и морских условиях, хотя абсолютный срок службы все еще зависит от климата, конструктивных деталей, контактных материалов и технического обслуживания. Рассчитанная толщина покрытия для AZ50 (AZM150) составляет около 20 мкм с каждой стороны на основе соотношений плотности покрытия, используемых в руководстве ASTM A792 (приблизительно 3,75 г/м² = 1 мкм для гальвалюма; 1,0 унции/фут² = 305 г/м² = 3,2 мил общей толщины покрытия).

Какие классы массы покрытия имеют значение для применения в лентах, листах и кровельных материалах?

Маркировка покрытия является основным фактором, определяющим срок службы от коррозии. Стандарт ASTM A792/A792M определяет минимальную массу покрытия, измеряемую методом тройной и одиночной точек, как в системе дюймов-фунтов, так и в метрической системе. Типичные коммерческие варианты включают:

Для стандарта ASTM AZ50 средний минимальный вес покрытия на трех точках составляет 0,50 унции/фут² с обеих сторон вместе взятых, при этом минимальный вес на одной точке должен быть не менее 0,43 унции/фут². Для стандарта SI AZM150 соответствующие значения составляют 150 г/м² для средней точки и 130 г/м² для одной точки. ASTM также отмечает, что покрытие не всегда равномерно распределяется между сторонами или от края к центру; как практическое ожидание, каждая поверхность обычно несет не менее примерно 40% от предела для одной точки. Именно из-за такой вариабельности в заказах следует указывать как обозначение покрытия, так и стандарт инспекции, а не только маркетинговое название, такое как «AZ150».

Марки основного металла не менее важны для изготовления изделий. Коммерческие и формовочные стали (семейства CS/FS или DX51D/DX52D) обеспечивают умеренную гибку и рулонную прокатку. Конструкционные марки, такие как SS Grade 33-80 (примерно классы предела текучести 230–550 МПа) или системы G300–G550, выбираются, когда жесткость панелей, снеговая нагрузка, ветровое отрывное усилие или кровельные покрытия с большим пролетом требуют более высокой прочности. Более высокая прочность обычно означает меньшую пластичность, поэтому радиусы инструмента, конструкция формующего цветка при рулонной прокатке и состояние кромок становятся более критичными.

Как катушки из гальвалюма перерабатываются в ленту, стальной лист/плиту и кровельные панели?

1. Гальвалюмовая лента (разрезанная катушка)

Материнские катушки обрезаются по краям и разрезаются на более узкую ленту для трубных заготовок, линий производства пurlин, деталей бытовой техники, компонентов систем ОВКВ, кабельных лотков и подачи при рулонной прокатке. Критический контроль включает прямость ленты, высоту заусенцев, волнисть кромок, допуск по ширине и равномерность остаточного масла. Избыточные заусенцы могут повредить антипальцевые пленки, стереть масло и стать очагами коррозии на разрезанных кромках. Для высокоскоростной формовки многие изготовители запрашивают легкое масляное покрытие или акриловое/AFP покрытие поверхности, которое можно формовать всухую, в зависимости от набора инструмента.

2. Гальвалюмовый стальной лист/плита (резка в длину)

Линии резки в длину преобразуют катушку в плоские листы для облицовки, воздуховодов, шкафов, сельскохозяйственного оборудования и дальнейшей штамповки. Здесь качество формы имеет такое же значение, как и масса покрытия: поперечная изогнутость, спиральная деформация катушки, центральная выпученность и волнисть краев влияют на укладку, точность вырубки и визуальную плоскостность. Отжиг отливки и натяжная правка улучшают поверхность и форму для архитектурных листов, видимых снаружи. Толщина обычно заказывается как общая толщина изделия (основной металл плюс покрытие), если не указано иное дополнение только для основного металла.

3. Кровельный лист и гофрированные / профилированные панели

Кровля является наиболее заметным конечным применением для голого и предокрашенного гальвалюма. Распространенные профили включают гофрированные, трапециевидные, типа IBR и панели под черепицу. Успешная работа кровли зависит не только от массы покрытия AZ:

• правильной марки стали для пролетов и крепления;
• равномерности покрытия и целостности поверхностной пленки после рулонной формовки;
• совместимости крепежных элементов, герметиков и отливов;
• проектирования водоотвода, исключающего длительное скопление влаги и сток от разнородных металлов.

Голый гальвалюм для кровли ценится за теплоотражающую способность и долговечную коррозионную стойкость. Предокрашенный гальвалюм (PPGL) добавляет эстетики и дополнительной барьерной защиты, но металлическое покрытие по-прежнему остается последней линией обороны на обрезанных кромках и царапинах. Многие гарантии на строительные панели из голого гальвалюма на устойчивость к сквозной коррозии основываются на многодесятилетнем атмосферном сроке службы при соблюдении правил монтажа и условий эксплуатации; конкретные условия гарантийных обязательств зависят от проекта и должны быть подтверждены у поставщика.

Что на самом деле делают пассивация, хромирование, антипальцевая обработка и масляное покрытие?

Одного лишь горячего металлического покрытия недостаточно для полноценной упаковки под транспортировку и обработку. Сразу после затвердевания покрытия на прокатных станах наносят химические и/или органические поверхностные системы для контроля ранней коррозии, следов от обработки, трения и возможности покраски. Эти обработки часто недостаточно специфицированы в заказах, однако они являются частой первопричиной жалоб клиентов.

Пассивация (химическая обработка)

Пассивация наносит тонкую конверсионную пленку, которая замедляет образование пятен влажного хранения и ранних продуктов белой/черной коррозии, когда влага задерживается между витками рулона или вложенными листами. Без эффективной пассивации конденсат воды и ограниченный доступ кислорода могут быстро создать серые, черные или белые пятна — особенно во время морских перевозок, хранения в период муссонов или складирования на открытых площадках. Пассивация не заменяет правильную упаковку; она лишь расширяет безопасный период защиты от пятен, связанных с влагой.

На современных линиях все чаще используют хромсодержащую пассивацию без хрома, чтобы соответствовать экологическим требованиям и ограничениям заказчиков, одновременно обеспечивая коррозионную стойкость, антипочернение, кислотостойкость/щелочестойкость и адгезию краски. Производительность по-прежнему варьируется в зависимости от семейства химии, целостности сухой пленки, температуры полосы при нанесении и контроля промывки/сушки после обработки.

Хроматирование / хроматная обработка

Традиционные хроматные обработки (шестивалентный хром или связанные с ним соединения хрома) исторически обеспечивали сильную защиту от влажного хранения и широко применялись на металлически-покрытой ленте. Во многих рынках сейчас ограничивают использование шестивалентного хрома, поэтому в заказах следует явно указывать, требуется ли хроматированное, трехвалентное или безхромовое покрытие. Хроматные пленки могут улучшить раннюю коррозионную стойкость, но они также могут повлиять на полевую покраску и адгезию порошкового покрытия, если поверхность не очищена и не подготовлена правильно. Для окрашенных систем пакет предварительной подготовки линии окраски должен быть согласован с системой краски, а не считаться взаимозаменяемым.

Антиотпечатки (AFP) / прозрачная органическая тонкая пленка

Обработка антиотпечатками — также описываемая как прозрачная акриловая тонкая пленка, смолосодержащая пассивация или AFP — наносит прозрачный органический или органо-неорганический гибридный слой поверх металлического покрытия. Хорошо спроектированные системы антиотпечатков предлагают несколько практических преимуществ:

• снижение появления отпечатков пальцев и загрязнений при обработке и монтаже;
• повышенная устойчивость к пятнам при транспортировке и почернению при влажном хранении;
• более равномерная начальная яркость и чистый внешний вид на строительной площадке;
• в некоторых акриловых системах возможность сухой прокатки без использования улетучивающегося масла.

Антипальцевое покрытие (AFP) широко применяется на лицевой стороне изделий из GL для бытовой техники, корпусах электрооборудования, марках для ЖК-панелей и задних панелях, а также в премиальных продуктах из голой кровельной стали, где важны внешний вид и чистота обработки. Толщина пленки обычно составляет всего около 0,5–2 мкм (точные значения зависят от конкретного поставщика). Слишком тонкая пленка может обеспечить неполное покрытие и слабую стойкость к загрязнениям; слишком толстая или плохо отвержденная пленка может вызывать осыпание, прилипание инструмента, ухудшение проводимости или снижение свариваемости. Системы AFP, не содержащие хрома, теперь являются основным стандартом во многих экспортных рынках.

Масса масляного покрытия (вес смазки)

Милловское масло — часто улетучивающееся масло или антикоррозийное масло — снижает трение при формовании, защищает от влажности при краткосрочном хранении и может маскировать незначительные абразивные повреждения при обработке. Масса масляного покрытия обычно контролируется в низком диапазоне граммов на квадратный метр. В качестве практической промышленной справки многие продукты с металлическим покрытием поставляются примерно с массой 0,5–2,5 г/м² на каждую сторону, в зависимости от марки, условий линии заказчика и того, является ли продукт сухим, слегка смазанным или сильно смазанным. Точные значения должны быть согласованы с заводом-изготовителем, поскольку тип масла, вязкость, метод нанесения (электростатический, валковый аппликатор или распыление) и температура полосы все влияют на сохраняемую пленку.

Масло не является заменой пассивации. Избыток масла может вызвать несколько проблем:

• накопление грязи и темные разводы на архитектурных панелях;
• плохая адгезия краски, если масло не удалено полностью перед нанесением покрытия в рулоне или порошковым покрытием;
• скользящие стопки, которые смещаются в контейнерах;
• пятна от масла при неравномерном распределении и миграции влаги под пленкой.

Недостаточное количество масла, напротив, увеличивает количество царапин от трения, заедание валков и раннее образование белого ржавчины на материале с сухой химической обработкой, который слишком долго хранится во влажных условиях. Правильная стратегия заключается в определении состояния поверхности как пакета: химически обработанный + сухой, химически обработанный + масляный, AFP или только масляный, а затем подбор упаковки и времени хранения в соответствии с этим пакетом.

Какие проблемы качества возникают на рулонах, полосах, листах и кровельных материалах из гальвалюма и почему?

Большинство жалоб на местах не являются загадочными металлургическими отказами. Это взаимодействия между массой покрытия, поверхностной химией, влагой, механическими повреждениями и несовместимыми аксессуарами. В таблице ниже показаны частые дефекты и их распространенные причины.

Причины, связанные с технологическим процессом, которые необходимо контролировать на сталеплавильном заводе и у изготовителя

1. Контроль ванны и воздушного ножа — нестабильное удаление покрытия приводит к разбросу массы покрытия и дефектам краев, которые проявляются только после испытаний в солевом тумане или при воздействии окружающей среды.
2. Окно нанесения поверхностной обработки — температура полосы, скорость линии, давление роликов и энергия сушки определяют, будет ли пассивация/АФП непрерывной или пятнистой.
3. Исследование способности к нанесению масла — измеряйте остаточное масло методом экстракции растворителем или аналогичными методами; не полагайтесь только на визуальный влажный блеск.
4. Целостность упаковки — водонепроницаемая внешняя обертка, стратегия использования осушителей при необходимости, хранение в вертикальном положении и избегание складирования под тентами на открытом воздухе с проникновением дождевой воды.
5. Гигиена изготовления — ежедневно удаляйте железную стружку из ендов кровли; используйте чистые перчатки; избегайте медных планок, по которым вода стекает на GL; выбирайте герметики с нейтральным отверждением.

Как покупателям следует специфицировать гальвалюм для реальных проектов?

Надежное описание заказа обычно включает следующее:

• Форма поставки: рулон, продольно-резаная лента, листовой прокат или кровельный профиль;
• Стандарт и марка: например, ASTM A792 CS Type B / SS Grade 50 или EN 10346 DX51D+AZ / S350GD+AZ;
• Габаритные размеры: толщина, ширина, внутренний/внешний диаметр рулона, длина листа или эффективная ширина профиля;
• Обозначение покрытия: AZ50 / AZM150, AZ55 / AZM165 и т.д.;
• Комплект поверхностной обработки: хромированная или пассивированная без хрома; класс AFP при необходимости; с маслом или сухая; целевой диапазон содержания масла при нанесении смазки;
• Класс качества поверхности: обычный рисунок кристаллизации, минимизированный рисунок кристаллизации, открытая / закрытая поверхность;
• Механические характеристики: предел текучести, предел прочности, относительное удлинение или диапазон твердости для холодной гибки;
• Испытания и сертификаты: тройной контроль массы покрытия, испытания на растяжение, изгиб, солевой туман (при наличии соответствующих условий в договоре);
• Упаковка и климат пункта назначения: экспортная упаковка, пригодная для морской транспортировки, на маршрутах с высокой влажностью.

Для кровельных работ в мягких внутренних климатических условиях базовым вариантом обычно служит покрытие AZ50/AZM150 с бесхроматной пассивацией или антипальцевым покрытием (AFP). В прибрежных зонах или промышленных районах с высокой влажностью многие проектировщики переходят на классы AZ55–AZ70 и ужесточают правила упаковки и хранения. Для корпусов бытовой техники или электроники равномерность AFP, электропроводность и внешний вид часто имеют приоритет над максимальной массой покрытия. При глубокой вытяжке или сложной рулонной формовке необходимо обсудить адгезию покрытия и рассмотреть возможность использования покрытия с несколько меньшей массой или специального сорта для формовки, чтобы снизить риск образования порошка.

Практический контрольный список перед приемкой поставки

• Сверьте номера плавки/рулона с сертификатом качества (MTC); проверьте обозначение покрытия и механический сорт.
• Осмотрите внешнюю обертку на предмет воздействия морской воды, разрывов строп или деформированных кромок.
• Аккуратно разматывайте или снимите внешнюю обертку и обратите внимание на повторяющиеся черные или белые пятна, совпадающие с шагом намотки.
• Проверьте равномерность нанесения масла и наличие остатков, если требуется последующая покраска.
• Измерьте толщину и ширину в нескольких местах; сравните с допустимыми отклонениями заказа.
• Выполняйте проверки изгиба покрытия в соответствии с маркой стали; проверяйте отслаивание покрытия на внешней стороне изгиба.
• Для заказов на кровельные материалы изготовьте одну пробную панель и осмотрите верхние гребни ребер, боковые нахлесты и кромки резки перед запуском полного производства.

Ключевые выводы для проектировщиков и производителей

Стальное покрытие Galvalume достигает успеха, когда химия покрытия, масса покрытия, поверхностная обработка, управление маслом и методы обработки рассматриваются как единая система. Покрытие из сплава алюминия и цинка (55%) обеспечивает долговечную барьерную и гальваническую защиту для рулонной продукции, плоских листов и кровельных панелей; пассивация и хроматные или бесхромные пленки защищают продукт при транспортировке; антиотпечаточные слои сохраняют внешний вид и чистоту при обработке; а контролируемая толщина масла способствует формованию без нарушения свойств краски или чистоты поверхности. Большинство инцидентов с качеством можно связать с нарушениями управления влажностью, неполным формированием поверхностных пленок, неправильным выбором обработки для конечного применения, механическим абразивным износом или несовместимыми материалами на объекте, а не с каким-либо одним загадочным бракованным рулоном.

Если вы закупаете стальное покрытие Galvalume, узкие полосы, плоские листы или гофрированные кровельные панели и вам нужна помощь в подборе массы AZ, марки механических свойств и поверхностной обработки под конкретный климат или производственную линию, свяжитесь с SUNSEA STEEL CO., LIMITED по адресу [email protected] или через WhatsApp +86 152 6555 2259 по ссылке https://wa.me/8615265552259.