Phương pháp nhúng nóng (còn gọi là mạ ngâm hoặc mạ nhúng nóng) cho ống cánh là một quy trình sản xuất, trong đó bộ phận ống cánh - sau khi cánh được lắp vào ống nền bằng cơ khí - được nhúng vào bể kim loại nóng chảy để đạt được liên kết cấu trúc và bảo vệ chống ăn mòn toàn diện bề mặt. Các kim loại phủ chính được sử dụng là kẽm (mạ kẽm nhúng nóng) và thiếc (mạ thiếc nhúng nóng), với cadmium được sử dụng trong các môi trường chuyên dụng.

Mục tiêu chính của phương pháp nhúng nóng là lấp đầy khe hở vi mô giữa chân cánh và ống nền bằng kim loại nóng chảy, do đó loại bỏ hoàn toàn điện trở nhiệt tiếp xúc đồng thời tạo thành lớp phủ bảo vệ dày đặc trên toàn bộ bề mặt bộ phận.

Để đạt được sự thấm ướt và liên kết hiệu quả giữa kim loại nóng chảy và vật liệu nền, cần loại bỏ hoàn toàn oxit bề mặt và mỡ hữu cơ. Các quy trình tẩy gỉ hóa học khác nhau được áp dụng dựa trên luyện kim:

• Thép hợp kim Crom-Molypden (Thép hợp kim Cr-Mo): Được làm sạch bằng cách kết hợp axit clohydric, axit sulfuric và các chất oxy hóa (như axit nitric) để loại bỏ lớp vảy nhiệt độ cao cứng đầu.
• Thép Carbon: Được làm sạch bằng dung dịch axit clohydric lạnh hoặc axit sulfuric loãng ấm để loại bỏ gỉ và lớp vảy cán bề mặt.
• Đồng và hợp kim đồng: Được làm sạch nghiêm ngặt bằng axit sulfuric loãng để ngăn chặn việc ăn mòn quá mức đế đồng.

Sau khi tẩy dầu mỡ và tẩy gỉ, bộ phận được xử lý bằng chất trợ dung sau đó nhúng vào bể kim loại nóng chảy theo trình tự nghiêm ngặt:

• Xử lý bằng chất trợ dung: Ngoại trừ cánh đồng, các ống cánh đã làm sạch được xử lý bằng dung dịch amoni clorua chứa thiếc clorua để ngăn chặn quá trình oxy hóa lại và tăng cường khả năng thấm ướt của kim loại lỏng.
• Nhúng vào bể kim loại nóng chảy: Bộ phận ống cánh được nhúng vào bể kim loại nóng chảy. Nhiệt độ bể kẽm nóng chảy được duy trì ở 400°C, trong khi bể thiếc nóng chảy được giữ ở 230°C.
• Lấp đầy mao dẫn và đông đặc: Dưới tác động của lực mao dẫn, kẽm hoặc thiếc lỏng sẽ thấm hoàn toàn và lấp đầy khe hở giữa chân cánh và thành ống ngoài.
• Hình thành lớp phủ: Sau khi nguội và đông đặc, một liên kết cứng được thiết lập, tạo thành một lớp phủ kim loại bảo vệ đồng nhất với độ dày 20–50 μm trên bề mặt cánh và ống.

Quy trình nhúng nóng làm giảm đáng kể điện trở nhiệt tiếp xúc, nâng cao hệ số truyền nhiệt tổng thể và mang lại khả năng chống ăn mòn khí quyển và chất lỏng vượt trội. Tuy nhiên, tiêu thụ kim loại và chi phí sản xuất tương đối cao:

• Hiệu suất nhiệt & chống ăn mòn: Lớp phủ kim loại bảo vệ dày 20–50 μm cách ly vật liệu nền khỏi các yếu tố ăn mòn, trong khi việc lấp đầy kim loại bằng mao dẫn loại bỏ điện trở nhiệt do khoảng trống không khí.
• Tiêu thụ kim loại: Lấy ví dụ mạ kẽm nhúng nóng, lượng kẽm tiêu thụ dao động từ 1,25 đến 1,30 kg trên mét vuông (m²) diện tích truyền nhiệt, đòi hỏi đánh giá kinh tế trong quá trình lựa chọn kỹ thuật.