Требования к изделиям после горячего цинкования

Требования к изделиям после горячего цинкования

11 января 2021

Покрытия, полученные методом горячего цинкования должны соответствовать требованиям ГОСТ 9.307-89, ГОСТ 9.301-86 и другой нормативно-технической документации на конкретные изделия.

Требования к оцинкованным изделиям

Согласно ГОСТ 9.307-89 требованиями к стали, подвергнутой горячему цинкованию являются следующие параметры:

  • Отсутствие дефектов поверхности: закрытые полости, воздушные мешки, окалина, поры, усадочные раковины и другие;
  • Запрещено использование для горячего цинкования изделий, соединённых сваркой внахлест;
  • Радиус скругления кромок и углов равен или составляет более 0,3 мм;
  • Обязательная очистка поверхности с флюсованием;

К самому покрытию предъявляются следующие требования:

  • Гладкая или шероховатая сплошная поверхность серебристого или серого цвета;
  • Отсутствие на покрытии трещин, вздутий;
  • Толщина покрытия 40...200 мкм;
  • Соблюдение прочностных характеристик, установленных испытаниями ГОСТ;
  • Отсутствие загрязнений смазками и другими веществами, если изделие предназначено для нанесения дополнительных покрытий (грунтовочного, лакокрасочного);
  • Наплывы цинка разрешаются только в случае беспрепятственной сборке.

Согласно ГОСТ 9.307-89 все изделия после горячего цинкования обязательно проходят визуальный контроль поверхности. Часть деталей из партии, содержащей сварные соединения, резьбовые элементы подвергаются измерению адгезионной прочности и толщины цинкового покрытия. Толщину покрытия определяют магнитным методом, с помощью металлографического исследования шлифа в поперечном сечении детали, или по увеличению массы изделия после горячего цинкования. Прочность сцепления покрытия с поверхностью измеряют с помощью царапания, крацевания металлическими щётками, нагрева или динамического воздействия поверенным испытательным поворотным молотком.

Особенности горячего цинкования металлоконструкций

При проведении операции горячего цинкования учитывается ряд особенностей технологического процесса и требований к материалу обрабатываемых изделий.

Так, горячему цинкованию чаще всего подвергаются низкоуглеродистые стали. Для снижения концентрации таких вредных примесей, как оксиды и сульфиды железа в такие стали вводят раскислители, среди которых особое внимание уделяется кремнию. Если сталь, содержащая более 0,12 % кремния, подвергается горячему цинкованию в течение 30 секунд и более, происходит интенсивный рост толщины цинкового покрытия в результате взаимодействия продуктов реакции кремния, железа и цинка.

Образующееся покрытия может достигать толщины до 200 мкм и более, при этом оно отличается грубой структурой, высокой шероховатостью поверхности. Из-за большой толщины и массы покрытие имеет слабое сцепление с основным металлом и не выдерживает внешние механические нагрузки, регламентируемые техническими требованиями. Другими недостатками покрытия большой толщины являются повышение расхода цинка, увеличение массы, нарушение размерное точности и качества поверхности готового изделия. Горячее цинкование изделий с высоким содержанием кремния с продолжительностью менее 30 секунд не приводит к увеличению толщины покрытия, однако такая обработка применима только для изделий с малой площадью поперечного сечения (проволока, пруток, арматура). Увеличение температуры горячего цинкования до 550 ℃ может препятствовать возрастанию толщины покрытия.

Другие особенности горячего цинкования связаны с технологическим процессом и применяемым оборудованием. Так, при проектировании изделий для горячего цинкования должен быть обеспечен свободный доступ расплава к торцевым поверхностям изделий, предусмотрены отверстия для слива металла при извлечении изделия из ванны.

При цинковании сварных швов возможно локальное увеличение толщины покрытия в области сварочной ванны, так как металл присадочного прутка, который применяется для заполнения шва, часто имеет повышенную концентрацию кремния. Во избежание наплывов и подтёков после извлечения изделий из цинковой ванны, должен обеспечиваться дренаж расплава и оптимальный угол для его стекания. Необходимо подбирать оптимальную точку крепления детали.

Для сложных металлоконструкций с внутренними секциями, перегородками, ребрами жесткости, уголками должен обеспечиваться беспрепятственный сток расплава при горячем цинковании. Для этого в местах возможного скопления расплава просверливаются дренажные отверстия. При цинковании крупногабаритных изделий, таких как трубы, возможны наплывы и местное увеличение толщины в нижних частях и нижних стенках отверстия, которые влияют на точность геометрических размеров.

Обязательно предусматриваются дренажные отверстия в длинномерных полых изделиях, поручнях, рамах, заборах. Если в партии для оцинковки возможна большая площадь контакта деталей, необходимо использовать проставки, для защиты от приварки их друг к другу. Под действием термических напряжений и массы расплава возможна деформация тонкостенных листовых изделий, поэтому необходимо повышать их жёсткость, создаваю дополнительные ребра, изгибы на их поверхности.

Горячее цинкование является экономически и технологически простым способов защиты стальных изделий и конструкций от коррозии в атмосфере и влажной среде. Для получения качественного покрытия необходимо соблюдать требования нормативной документации и учитывать особенности технологического процесса горячего цинкования, правильно подбирать химический состав сплава изделия.