Раздел по проектированию и изготовлению - НКП ЦРЦ
поиск
 
Раздел по проектированию и изготовлению
Как провести монтажные и сварные работы оцинкованных стальных изделий

Вы можете соединять болтами и сваривать оцинкованную сталь. Вы даже можете делать соединения при помощи сильных клеящих веществ.

 

Но для того, чтобы получить наилучший результат от цинкования, надо заранее подумать, как и где Вы будете делать соединения. Если Вы заранее позаботитесь об этом, то обнаружится, что Вы снизили расходы на проведение работ на стройплощадке.

И где бы это не происходило, в цеху или на площадке, очистите от стружки и остатков шлифования, которые не вредят цинковому покрытию, но когда начинают ржаветь, то оставляют пятна, которые трудно удалить!

Основные принципы:

  • Закончите все работы по сварке и резке перед процессом цинкования.
  • Постарайтесь везде использовать болтовое соединение.
  • Проектируйте рамы и перекрытия, в соответствии с максимальным размером, с которым может справиться специалист по цинкованию.
  • Если Вам нельзя избежать сварочных и отрезных работ, убедитесь, что Вы можете восстановить защиту от коррозии в местах сварки и резки.
Оцинкованные болты и гайки
оцинкованный болт, оцинкованная гайка

Вы обычно можете получить оцинкованные горячим погружением болты, в размерах, начиная с М8 и выше, как наименования, которые имеются в наличии в складе, они и рекомендуются для соединений оцинкованной стали. Вы можете достать и "специальные", очень большого размера болты для особых болтовых соединений. Вам следует обсудить Ваши требования по проектированию с поставщиком и металлургом заранее. Оцинкованные болты покрыты таким же образом, как и большие конструкции, но покрытие наносится центробежным методом (называемым в промышленности кручением) для того, чтобы в резьбе не осталось лишнего цинка, который затруднил бы навинчивание гайки на болт. Центробежный метод удаляет скопившийся цинк с поверхности, поэтому оцинкованные болты, как правило, не блестят. Чаще всего они имеют серый цвет промежуточного сплава цинкового покрытия. Оцинкованные гайки, также, обработаны центробежным методом и резьба в гайках, как правило, нарезается после цинкования. Поэтому, когда Вы получаете оцинкованные гайки, Вы можете обнаружить, что они имеют одну не оцинкованную поверхность. Когда гайка и болт находятся в собранном состоянии, то цинковые покрытие болта будет в плотном механическом контакте с резьбой гайки без покрытия, и такое соединение полностью защищено. Иногда при затягивании оцинкованных болтов, болт может заклинить из-за попадания цинка. M0S2 (молислип) или пчелиный воск могут снять эту проблему. Вы также можете получить оцинкованные шайбы. С химической точки зрения, лучше всего использовать оцинкованную сталь для всего соединения, но некоторые люди используют шайбы из нержавеющей стали потому, что они есть под руками. Кроме того, кажется, что они прослужат дольше, чем оцинкованные. Здесь опасность в том, что используются два разных металла, в контакте между собой. В теории, использование нержавеющей стали вместе цинком, приводит к быстрой коррозии из-за электрохимических реакций различных металлов, находящихся в контакте. На практике слой окиси, делающей нержавеющую сталь нержавеющей, также играет роль барьера к проникновению коррозии, поэтому Вы можете обойтись и с шайбами из нержавеющей стали, в большинстве случаев. Однако, чтобы быть уверенными, Вы должны подложить прокладку из неопрена в соединение для того, чтобы выполняла роль электроизолятора между нержавеющей сталью и остальными оцинкованными частями.

Как подобрать болт с одинаковым сроком службы, что и у конструкции

Оцинкованные болты и гайки имеют более тонкий слой цинкового покрытия, чем большинство других оцинкованных конструкций. Это происходит из-за того, что верхний слой цинка был удален с болтов и гаек в процессе центробежной обработки. Минимальные величины покрытий для резьбовых соединений, установлены Европейским стандартом и даны в этой таблице:оцинкованный болт

Диаметр (мм) Цинковое покрытие (мк)
>20 45
от > 6 до < 20 35
<6 20

Срок службы оцинкованной стали приблизительно пропорционален толщине покрытия, когда сталь подвергается атмосферным воздействиям. Но, плотно подогнанные поверхности гаек и болтов, не подвержены атмосферным воздействиям и продукт окисления защищает конец нитки резьбы так, что атмосферное воздействие не может проникнуть внутрь. Поэтому, не следует бояться относительно долговечности и целостности частей оцинкованного болтового соединения. Но, можно позаботиться о сохранении, подверженных атмосферным воздействиям, частей головки болта и резьбы. Толщина покрытия, в этом месте, составляет около половины от толщины покрытия у остальных частей, и вероятно, что гайки и болты покажут следы воздействия коррозии перед тем, как они появятся у других. Лучшее, что можно сделать в этом случае, это нанести цинкосодержащую краску на головки болтов и открытые участки резьбы после соединения, для увеличения покрытия. Но даже если Вы не сделаете этого, то у Вас не будет проблем с целостностью такого соединения в будущем. Единственная сложность, здесь, в появлении красных пятен, которые портят вид, в особенности тогда, когда прожилки уже идут вглубь структуры материала.

Берегитесь подделок!

Не все болты, которые кажутся оцинкованными действительно оцинкованы! Другие виды цинковых покрытий хорошо выполняют свои функции в сферах, для которых они предназначены, но существует большое несоответсвие между толщинами таких покрытий, и покрытий, после горячего цинкования погружением. Вам необходимо добиться наилучшего соотношения между толщинами покрытий на соединительных элементах и толщинами покрытий остальных частей конструкции.

Данная таблица показывает насколько велики такие различия для болтов с покрытием:

Тип покрытия Толщина (мк)
Электроцинкование Обычно 5-10
"Шерадизация" Обычно 15
Цинкование Обычно 50
Сварка и цинкование

Прежде, чем конструкция будет оцинкована, завершите все работы по сварке и кислородной резке. Причина в том, что цинк плавится при температуре 420°С и закипает при 907°С, становясь паром. Эти показатели температур гораздо ниже чем температура сварки или кислородной резки. Поэтому, если Вы свариваете или применяете кислородную резку после цинкования, защитное покрытие возле шва улетучится и его необходимо будет заменить при помощи цинковой краски.

Сварка перед цинкованием
сварка перед цинкованием

Когда Вы проводите сварку перед цинкованием, то цинковый покрытие ляжет на сварной шов также как и на остальную поверхнсоть стали. Металл сварного шва может иметь отличный состав и поэтому толщина покрытия на шве может быть отличаться (обычно она больше). В частности, нагрев сварного шва может стать причиной некоторых изменений в составе стали, что проявляется в реакции с цинком. Это может также вызвать изменение внешнего вида цинкового покрытия вокруг шва. Некоторые сведения о свариваемой стали, которая подлежит цинкованию.

 

Не используйте кремние-содержащую не разбрызгивающуюся краску.


Эта краска незаметна для тех, кто проводит цинкование и процесс травления не удаляет ее. Цинкование не возьмет такую сталь и она будет не защищена по сварным швам. Ни Вы, ни специалист по цинкованию ничего не сможете с этим сделать.

Сварка после цинкования

Вы можете сделать высококачественную сварку оплавлением на оцинкованной стали, но Вы должны удалить цинковое покрытие из района сварки заранее. Это делается для того, чтобы избежать распространения паров цинка и включения цинка в сварной шов, который может повлиять на структуру и свойства шва. Если Вы проделаете это, то прочность на разрыв, усталостные свойства и прочность на изгиб будут такими же как у стали, которая не была оцинкована. После завершения сварочных работ, зачистите место сварки и восстановите покрытие как можно быстрее, используя цинкосодержащую краску.

Фрикционно-зажимные соединения

Большинство изготовителей и проектировщиков постараются избежать использования такого вида соединения, но если Вы проектируете такой вид соединения, то это общее руководство поможет Вам.
Конечно такое руководство дополняет требования, соответствующие Еврокоду.

 

  • Когда соединения сделаны впервые, то коэффициент трения низкий и составляет 0.19
  • Когда поверхности начинают двигаться, коэффициент растет быстро, благодаря заеданию.
  • Холодная сварка увеличивает этот коэффициент до обычного уровня трения - сталь к стали.
  • Если Ваша конструкция не терпит никаких движений, то за счет обработки проволочной щеткой можно достичь коэффициента 0.35.
  • Если Вам требуется еще более высокий коэффициент, то легкая струйная обработка или игольная пушка дадут 0.5.
Замена разрушенного цинкового покрытия

Эффекта электрохимической защиты достаточно для предотвращения возникновения коррозии на небольших участках случайных повреждений, но Вы должны восстановить участки поврежденные пламенем от резки или сварки и более серьезных повреждений.

 

Вы можете использовать несколько методов. Тот метод, который Вы используете, Ваша цель должна быть направлена на то, чтобы нанести, по меньшей мере, на 30 мк больше от первоначального покрытия. Помните, что цинкосодержащие краски - не 100% цинк. Часть краски составляет растворитель, так что можете считать, что 80 % веса или меньше - цинк. В первоначальном цинковом покрытии цинк был уплотнен на уровне атомов, но в краске будут промежутки между частицами цинка, поэтому Вам необходимо нанести более толстый слой для получения покрытия такого же веса. В соответствии с европейскими стандартами рекомендуется при восстановлении небольших участков наносить цинкосодержащую краску по меньшей мере на 30 мк превышающую исходную толщину покрытия.

Вы можете использовать эти методы:

 

  • Зачистите проволочной щеткой поврежденный участок и нанесите несколько слоев цинкосодержащей краски, пока не получите толщину на 30 мк больше исходной.
  • Зачистите проволочной щеткой поврежденный участок, нагрейте его паяльной лампой и нанесите необходимой толщины соединение из патентованного сплава в виде стержня.
  • Очистите поврежденный участок пескоструем и распыляйте цинк до тех пор, пока не получите покрытие на 30 мк больше, чем первоначальное Возможно, что Вы посчитаете метод нанесения цинковых красок наиболее легким, но при этом нельзя точно подобрать цвет. Стержни для наплавления труднее использовать, но они дают лучшее соответствие цвета.
© НКП «Центр по развитию Цинка», 2000-2010. Все права защищены.
Тел: +7 (495) 772-07-39; Тел/факс: +7 (495) 955-01-98