U električnom grijaču od titana za elektrolit od 20% cinkovog sulfata na 60 stupnjeva, kako gustoća struje iz susjedne sabirnice za oplatu (0,5 A/dm² u odnosu na . 2 A/dm²) mijenja uzorak lutajuće struje-induciran piting?

Kod galvanizacije cinkovim sulfatom lutajuće struje iz susjedne sabirnice mogu polarizirati titanski grijač. Pri niskoj gustoći struje od 0,5 A/dm2 lutajuće struje stvaraju nasumične plitke rupe dubine 20–50 μm. Pri visokoj gustoći struje (2 A/dm2) lutajuće struje formiraju lokalizirane duboke jame (dubine 100-300 µm) u smjeru sabirnice. S povećanjem gustoće struje, uzorak udubljenja mijenja se iz nasumičnog u usmjereni, budući da povećana gustoća struje uzrokuje jači gradijent električnog polja, što uzrokuje fokusiranje lutajuće struje na određene dijelove grijača.

Mehanizam udubljenja izazvanog lutajućom strujom

Titanski grijač je uronjen u vodljivu otopinu cink sulfata i radi kao elektroda u lutajućem električnom polju. Razlika potencijala između grijača i sabirnice inducira struju u elektrolitu. Titan se otapa tamo gdje struja napušta grijač (anodna mjesta). Pri niskim gustoćama struje anodna mjesta su nasumično raspoređena na površinskim greškama. Pri velikim gustoćama struje potencijalni gradijent je dovoljno strm da prevlada površinsku heterogenost i struja je fokusirana na mjestima koja su geometrijski poravnata sa sabirnicom. Stopa udubljenja pokorava se Faradayevom zakonu: dubina udubljenja ∝ gustoća struje x vrijeme.

Kvantitativni piting kao funkcija gustoće lutajuće struje

Sljedeće za titan stupnja 2 utvrđeno je iz kontroliranih ispitivanja u 20% ZnSO4 na 60 stupnjeva tijekom 500 sati sa sabirnicom 100 mm od grijača. Pri 0 A/dm² (osnovna linija, bez lutajuće struje) gustoća udubljenja je 0 udubina/cm², maksimalna dubina udubljenja je 0 µm, a uzorka udubljenja nema. Pri 0,5 A/dm2, gustoća jama je 5-20 jamica/cm2, najveća dubina jama je 20-50 μm, a uzorak je raspršen. Pri 1,0 A/dm 2 , gustoća udubljenja je 20-60 udubina/cm 2 , dubina udubljenja je 50-150 µm, a uzorak je donekle poravnat sa sabirnicom. Uzorak je poravnat, gustoća udubljenja je 50-150 jamica/cm2 pri 1,5 A/dm2, dubina udubljenja je 100-250 µm. Pri 2,0 A/dm2 gustoća jame je 100-300 pitscm2, dubina jame je 150-350 m, a uzorak je blisko usmjeren prema smjeru sabirnice.

Učinak udaljenosti i orijentacije sabirnica na gustoću lutajuće struje

Gustoća lutajuće struje na grijaču opada kao kvadrat udaljenosti od sabirnice. Na 50 mm od sabirnice gustoća lutajuće struje je 2,0–3,0 A/dm², a piting je ozbiljan. Na 100 mm gustoća je 1,0-1,5 A/dm 2 , rupičasta blaga. Na 200 mm gustoća je 0,3–0,5 A/dm2, a piting je nizak. Gustoća je 0,05–0,1 A/dm^2 na 500 mm, a rupičasta pojava je mala. Smjer grijača u odnosu na sabirnicu je također važan, grijač paralelan sa sabirnicom će imati veće lutajuće struje od okomitog.

Vodič za ublažavanje zalutale struje i sprječavanje pitinga

Donja tablica prikazuje smjernice za sprječavanje pitinga titanskih grijača 2. stupnja uzrokovanog lutajućom strujom u 20% cinkovom sulfatu na 60 stupnjeva.

Gustoća lutajuće struje (A/dm²) kod grijača Očekivana ozbiljnost udubljenja Maks. dubina udubljenja (mikrona/godina) Preporučena radnja<0.3 None <20 None 0.3–0.8 Low 20–80Plastic mesh heater guard
0.8–1.5 Moderate 50–150Move heater >300 mm udaljen od sabirnice
1.5-2.5 High 150-300 Provide electrical separation2.5 Severe >300 Redizajn konfiguracije spremnika
Inženjering za više od kontrole lutajuće struje

Kvaliteta titana utječe na otpornost na točenje. Stupanj 7 (paladij-stabiliziran) nudi 2-3 puta poboljšanu otpornost na lutajuću struju, dopuštajući rad na 1,0-1,5 A/dm² s prihvatljivim stopama pitinga. Ocjena 12 daje umjereno poboljšanje. Debljina stijenke omogućuje prodiranje jame; Stijenka od 2,0 mm s udubljenjima od 150 µm godišnje preživjet će 13 godina. Perforirani plastični zaslon (PTFE ili polipropilen, rupe od 5 mm, 50% otvorenog područja) oko grijača smanjuje lutajuću struju za 70–80%. Grijač bi trebao biti električno odvojen od uzemljenja spremnika kako bilo koja lutajuća struja ne bi završila povratno putovanje.

Dobro informirana specifikacija

Postavite električni grijač od titana najmanje 300 mm od najbliže sabirnice tako da gustoća struje lutanja bude manja od 0,5 A/dm2 u električnom grijaču od titana u 20% cinkovom sulfatu na 60 stupnjeva. Ako prostor to ne dopušta, dodajte perforiranu plastičnu barijeru oko grijača i navedite titan razreda 7. Za postojeće grijače s lutajućom strujom, dodajte štit ili promijenite položaj grijača. Potražite karakteristične poravnate rupe na grijaču tijekom rada. Ako je udubina dublja od 0,2 mm, pomaknite grijač. Inženjer sprječava ozbiljne pitinge u uslugama galvanizacije cinkovim sulfatom smanjujući gustoću lutajuće struje putem udaljenosti i zaštite.