График работы офиса:
09:00 - 18:00

ЦИНКОВАНИЕ МЕТАЛЛА
холодное и горячее

ХОЛОДНОЕ ЦИНКОВАНИЕ МЕТАЛЛА

Холодное цинкование металла создает надежную защиту от агрессивной промышленной атмосферы, которая содержит пары кислот и щелочей. Данное покрытие обладает термостойкостью, эластичностью, химической стойкостью к нефти, нефтепродуктам и маслам. Наносится такое покрытие при помощи пулевелизатора на подготовленную (обработанную) поверхность.

Технологический процесс холодного цинкования

  1. Очищение объекта до степени 2 по ГОСТ 9.402-80 или Sa 2,5 по ISO 8501-1:1988.
  2. При необходимости грунт фильтруют через сетку 02-01 по ГОСТ 6613 или капроновое сито.
  3. При необходимости разбавляют растворителями: сольвент, ксилол, толуол, бутилацетат до нужной вязкости по вискозиметру В3-246 (диаметр сопла 4 мм) при температуре 20°С.
  4. Нанесение грунта безвоздушным или пневматическим распылением на поверхность объекта, подготовленную в соответствии с ГОСТ 9.40

ГОРЯЧЕЕ ЦИНКОВАНИЕ МЕТАЛЛА

Метод горячего цинкования основан на погружении металлоконструкций в ванну с расплавленным цинком, нагретым до температуры близкой к 450 цельсия. В результате на поверхности металла образуется покрытие в виде четырехслойного железоцинкового сплава, обладающего уникальными антикоррозионными свойствами. Наружный слой - практически чистый цинк (99,9%).

Для того чтобы получить качественное и сплошное цинковое покрытие, отвечающее стандартам, необходимо произвести тщательную подготовку поверхности цинкуемого металла. Для этой цели используется химическая подготовка поверхности, состоящая из ряда ванн, заполненных химическими растворами, в которые последовательно опускаются металлоконструкции.

ЛИНИЯ ГОРЯЧЕГО ЦИНКОВАНИЯ I

длина до 12 500 мм
ширина до 1 200 мм
высота до 2 800 мм
производительность 36 000 тонн/год

ЛИНИЯ ГОРЯЧЕГО ЦИНКОВАНИЯ II

длина до 8 800 мм
ширина до 1 700 мм
высота до 3 000 мм
производительность 40 000 тонн/год

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ГОРЯЧЕГО ЦИНКОВАНИЯ

1.1. Навеска металлоизделий на траверсу: Для этой цели используется проволока различной толщины. Соответственно изделия должны иметь технологические отверстия, которые используются для навешивания.

1.2. Обезжиривание: В этом процессе с поверхности металла удаляются различные загрязнения и масляные пленки. Не допускается наличие лакокрасочного покрытия, которое удалить этим методом невозможно.

1.3. Кислотное травление: Удаляет с поверхности металла окалину от термообработки и ржавчину. Для металла имеющего высокую степень ржавления полная очистка этим методом невозможна.

1.4. Промывка: Удаляет с поверхности остатки травильных растворов.

1.5. Флюсование: Поверхность металла покрывается водным химическим составом, обеспечивающим равномерность цинкового покрытия.

1.6. Сушка: Металлоконструкция помещается в сушильную камеру, где происходит высушивание флюса и нагрев металла до температуры 120 Со.

1.7. Цинкование: Окунание конструкции в расплав цинка. При извлечении конструкции избыток цинка стекает обратно в ванну с расплавом. Для беспрепятственного стока цинка большинство металлоконструкций должны иметь специально подготовленные технологические отверстия. При их отсутствии невозможно получить качественное цинковое покрытие.

1.8. Охлаждение: Конструкция, извлеченная из ванны цинкования, имеет температуру близкую 450 Со. Ее охлаждение до температуры окружающей среды происходит либо в ванне с чистой водой, либо на открытом воздухе.

1.9. Снятие металлоизделий с траверсы: Оцинкованная продукция снимается с траверсы, если необходимо пакетируется и вывозится на склад.

2. НАВЕСКА ЗАГОТОВОК НА ТРАВЕРСУ

3. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИЯМ ИЗДЕЛИЙ, ПОДГОТОВЛЕННЫХ К ГОРЯЧЕМУ ЦИНКОВАНИЮ

Имеются всего три требования к изделию, подготовленному к горячему цинкованию:

3.1. Изделие не должно превышать размеров ванны с расплавом цинка.

3.2. Изделие должно быть изготовлено из стали, которая цинкуется (см. пункт 5)

3.3. В изделии не должно быть ни одной части, куда не мог бы войти расплавленный цинк при погружении изделия в ванну, и также легко выйти из него при извлечении изделия из ванны.

Первое требование при разработке конструкции изделия обычно учитывается, остальные - далеко не всегда.

Плотность расплавленного цинка равна 6,8 кг/дм3, плотность стали 7,85. Различия не такие уж большие. Наличие даже незначительного газового пузыря в изделии не позволит ему утонуть в ванне и, следовательно, качественно оцинковаться.

Наличие технологических отверстий в цинкуемых изделиях, изготовленных из труб, обязательно!

Крупногабаритные изделия (конструкции) подвешиваются на проволоке и опускаются в ванну под углом для лучшего стекания цинка. Исходя из этого, обычно и делают технологические отверстия: одно в самой верхней точке закрепленного на подвеске изделия (для выхода газов разложения флюса) и одно - в самой нижней точке (для выхода расплавленного цинка).

Пути стекания цинка по внутренним полостям изделия не должны быть затруднены - отверстия в местах сочленения деталей между собой должны быть достаточными по размерам. Для уменьшения длины пути выхода цинка рекомендуется делать несколько

4. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИИ

4.1. Диаметры технологических отверстий не должны быть менее 10 мм. Реальные диаметры выбирают из практики, а именно, площадь технологического отверстия у конструкций из длинномерных полых профилей должна быть не менее 1/7-1/10 площади сечения профиля, входящего в состав конструкции. Чем больше технологические отверстия, тем более гладко протекает процесс цинкования и тем более качественное покрытие наблюдается.

4.2. Резьбовые соединения после цинкования подлежат повторной калибровке, то есть останутся практически черными.

4.3. На поверхности металла не должно быть закатанной окалины, заусенцев, пор, включений, сварочных шлаков, остатков формовочной массы (для литьевых деталей), графита, консервационной смазки, металлической стружки, краски. Если при обработке изделий использовались СОЖ (СОТС), то последние не должны содержать силиконовых масел. Только полное отсутствие краски, битума и т.п. может обеспечить получение 100% сплошности цинкового покрытия.

4.4. Не допускаются поры, свищи, трещины, шлаковые включения, наплавные сопряжения сварных швов (зачистка швов обязательна, желательна пескоструйная обработка поверхности).

4.5. Не используйте для изготовления цинкуемых конструкций старый металл! На нем могут быть следы вдавленной краски!

4.6. Сварку элементов конструкции следует производить встык либо двухсторонними швами, либо односторонним швом с проваркой. Сварные швы должны быть равномерными, плотными и сплошными по всей длине. Желательна сварка в среде углекислого газа.

4.7. Металлоконструкции обязательно поставлять пакетами по маркам и с бирками. На бирке обязательно указывать марку стали.

4.8. Чертежи сложных конструкций (особенно сделанных из полых профилей) должны быть согласованы с техническими специалистами завода горячего цинкования.

4.9. В конструкциях не рекомендуется использовать стали различного химического состава, поскольку различия во внешнем виде покрытия различных частей изделия будут бросаться в глаза, и отсюда изделие будет иметь заметно неряшливый вид.

4.10. Крайне нежелательно использование в конструкциях металла сильно различающейся толщины. Если толщина металла составных частей конструкции различается более, чем в два раза, из-за различной скорости нагрева и охлаждения возможно изменение формы более тонких (и поэтому более слабых) частей конструкции.

4.11. Материал сварочных прутков должен максимально соответствовать по химическому составу материалу свариваемых частей.

4.12. При сварке угловых соединений недопустим какой-либо натяг одной из деталей; желательно перед сваркой закрепление детали методом приварки, лишь затем осуществляется сварка непрерывным швом. Все угловые соединения контактирующих поверхностей должны быть доступны для сварки.

4.13. При цинковании изделий, полученных с применением гибки, следует использовать как можно больший радиус. Рекомендуется при холодной деформации металла использовать радиус гибки не менее трех толщин материала. Если требуется меньший радиус, гибка должна быть горячей. Хотя цинкуемые стали и не стареют под напряжением, все же старайтесь избегать в конструкциях гнутый металл.

4.14. Холодная пробивка отверстий на деталях толщиной менее 6 мм не влияет на рабочие характеристики изделия; у изделий большей толщины после цинкования возможно трещинообразование. Наличие отверстий, борозд (проточек), закруглений малого радиуса способствует концентрации напряжений.

4.15. Применение при изготовлении тяжелых конструкций нескольких процессов, связанных с формообразованием (гибка, пробивка, сварка, прокатка) требует последующей нормализации сталей.

4.16. Желательно по возможности конструировать симметричные изделия. Несимметричные изделия в результате цинкования могут изменить форму.

4.17. Расстояние между параллельными поверхностями не должно быть меньше 3-4 мм, в противном случае пространство между этими поверхностями может быть не процинковано. При необходимости технологические отверстия в готовом изделии можно заглушить свинцовыми пробками.

4.18. Не допускаются острые кромки и углы, заусенцы.

5. ВЫБОР МАТЕРИАЛА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНСТРУКЦИИ

Горячее цинкование пригодно для защиты низкоуглеродистых сталей (содержание углерода не более 0,25%) с содержанием кремния до 0,37% и при относительно малом содержании элементов, которые принято относить к легирующим. Этим требованиям по химическому составу отвечают стали углеродистые обыкновенного качества по ГОСТ 380-94 (от СтО до Ст4сп), прокат сортовой из углеродистой качественной конструкционной стали по ГОСТ 1050-88 (до стали 25 включительно) и прокат из строительных сталей по ГОСТ 27772-88 (стали С235, 245, 255, 275, 285, 345Т, 375Т)

6. ВЫБОР ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТИЯ

Минимальная толщина покрытия определяется следующей нормативной документацией:

  • ГОСТ 9.307-89 (40-200 мкм);
  • СНиП 2 .03 .11-85 (60-100 мкм).

Кроме того, для дорожных мостовых ограждений выпущены отраслевые дорожные нормы ОДН 218 .012-99, где толщина цинкового покрытия регламентируется в 80 мкм, не менее. В этих документах не учитывается ни толщина металла в изделии, ни его размер (разное время погружения концов изделия). Некоторые ошибочно относят к нормативной документации строительные правила СП 23-101-98, где приводятся рекомендуемые толщины покрытия от 110 до 280 мкм при времени цинкования 6 мин. Однако приведенные данные относятся к температуре расплава 480°С - температуре, при которой происходит интенсивный износ основного технологического оборудования. Общепринятая температура цинкования в настоящее время составляет 450°С с некоторыми отклонениями для реакционно-активных сталей в меньшую сторону. Более реально отражают существующие возможности Общеевропейский стандарт по горячему цинкованию (ЕN 1SO 1461) Он рекомендует руководствоваться следующими толщинами покрытия в зависимости от толщины цинкуемого металла и его вида:

Характеристика металла Локальная толщина покрытия (мкм) Средняя толщина покрытия (мкм)
сталь толщиной > 6 мм 70 85
сталь толщиной от 3 до 6 мм 55 70
сталь толщиной от 1.5 до 3 мм 45 55
сталь толщиной менее 1.5 мм 35 45
отливки со стенкой толщиной > 6 мм 70 80
отливки со стенкой толщиной < 6 мм 60 70

Под локальной толщиной понимается среднее из пяти измерений на каждой трети конструкции по конкретному виду стали. Под средней толщиной понимается среднее из измерений для трех частей конструкции для каждого типа стали.