Технические условия для горячего цинкования стальных конструкций
I. Понятие
Горячее цинкование – это нанесение на деталь цинкового покрытия. Для этого деталь погружается в жидкий цинк, смешанный с необходимыми дополнительными веществами. При этом образуются слои легированного материала между основным материалом и внешним слоем чистого цинка. При известных обстоятельствах всё покрытие может состоять из слоёв легированного материала.
II. Область применения
Нижеперечисленные условия применяются при горячем цинковании изделий из стали и других материалов на основе железа.
Материалы оцинковываются согласно стандартам EVS-EN ISO 1461 и EVS-EN ISO 14713-2 .
III. Материал и его пригодность
1. Для горячего цинкования идеально подходит сварочная сталь. Лучше всего использовать для цинкования материал прочностью до S 235, не имеющий дефектов вальцовки, пор, нагара и флюсовых добавок. В общих чертах, можно подвергать горячему цинкованию сталь до прочности S 355, в этом случае свойства стали соответствуют стандарту EN 10025. Для стали с большей прочностью нужно предварительно посоветоваться с предприятием, занимающимся горячим цинкованием. Горячее цинкование не рекомендуется маркам стали типа Hardox и Weldox.
Особенно хорошо подходит для горячего цинкования сварочная или модифицированная алюминием сталь.
Предприятие горячего цинкования не может повлиять на то обстоятельство, что у модифицированной кремнием стали может образовываться более толстый и поэтому хуже прилипающий слой цинкового покрытия. И другие легирующие элементы могут стать причиной аналогичных явлений. Если содержание серы в стали больше, чем 0,08%, то она может пройти горячее цинкование только тогда, если имеет марку автоматная сталь. Нельзя оцинковывать стальные конструкции, в которых автоматная сталь соединена с другими типами стали.
a) Подложка. Химический состав подложки существенно влияет на образование и толщину цинкового слоя. Наибольше влияние оказывают легирующие элементы кремний и фосфор. Если содержание кремния находится в интервале 0,03…0,12% или выше 0,25%, то можно предположить особенно бурную реакцию между железом и цинком и большую толщину слоя. Содержание фосфора не должно превышать 0,020%. Клиент обязан письменно известить предприятие цинкования, если в содержании добавок имеются какие-либо отклонения. Также слишком большое содержание углерода и серы может привести к образованию более толстого и неравномерного слоя (дорожки).
b) Внешняя поверхность. Высокая шероховатость внешней поверхности подложки может привести к неравномерному образованию цинкового покрытия и сделать слой более толстым.
c) Толщина материала. Разная толщина стенок, величина и форма конструкций оказывают при цинковании влияние на толщину цинкового слоя, что обусловлено временем погружения и разными теплоёмкостями.
2. В литых деталях не должно быть пустот, и они должны быть хорошо очищены от остатков песка и графита (пройти обработку дробью). Серый чугун невозможно нормально цинковать, так как большое содержание углерода затрудняет цинкование. Литые панели могут разрушиться из-за теплового напряжения. Литые и стальные детали нельзя цинковать вместе, их нужно опускать в ванну по отдельности, так как эти материалы требуют разной обработки. В случае заказов на цинкование литых деталей действует порядок, согласно которому первый заказ считается пробным цинкованием изделий определённого типа, и для него исключена какая бы то ни было ответственность предприятия горячего цинкования.
3. Клиент несёт полную ответственность за пригодность к цинкованию стали поставленных деталей.
IV. Свойства деталей
Для обеспечения корректного цинкования клиент относительно деталей должен иметь в виду следующее.
1. Размеры подлежащих цинкованию деталей зависят от размера используемой на предприятии горячего цинкования ванны.
2. Предметы должны быть сконструированы таким образом, чтобы их можно было, по возможности, оцинковать за одну рабочую операцию. При погружении предметов в ванну цинк должен беспрепятственно затекать в их самую нижнюю точку, и выходящий воздух должен выходить через самую верхнюю точку. При вынимании цинк должен иметь возможность беспрепятственно и быстро вытечь. Должна быть возможность удалить остатки цинкования.
3. Во избежание деформирования деталей материал должен быть освобождён от возможных внутренних напряжений, могущих возникнуть при холодной обработке давлением и при сварке. За деформации любого типа предприятие горячего цинкования ответственности е несёт.
4. Рихтовочные работы не производятся.
5. Перед обработкой подлежащих цинкованию предметов необходимо согласовать с предприятием горячего цинкования их конструкцию, форму и величину. Так же следует действовать и тогда, когда используются материалы, из-за свойств которых могут возникнуть проблемы. При наличии чертежей предприятие горячего цинкования контролирует конструкции в части возможности их цинкования. В приложении к настоящим техническим условиям поставки приведены указания соответствующего требованиям горячего цинкования конструирования.
6. Поставляемый материал должен быть таким, чтобы не было необходимости его сортировать и демонтировать. Если эти работы всё же придётся делать до или после цинкования, то клиенту предъявляется счёт за фактически понесённые расходы. Поставляемые для цинкования детали должны быть отсортированы по их длине или схожести и таким образом, чтобы их можно было поднять краном или погрузчиком.
V. Полые тела
1. Бойлеры, резервуары и другие полые тела оцинковываются, в общем случае, изнутри и снаружи. Поэтому внутри них должно быть одно или несколько отверстий достаточного размера для затекания и вытекания, которые расположены по диагонали друг относительно друга. Величина этих отверстий должна составлять от четверти до трети поперечного сечения полого тела. Требование, что воздух должен иметь возможность выхода, действует даже для очень узких пустот, например, для малых щелей между двумя расположенными друг против друга, по всем краям соединёнными друг с другом и превышающими установленную в DIN A5 величину плоскими деталями (пустоты не цинкуются). При игнорировании данного требования образуются кислые остатки. Они образуют после цинкования на цинковой поверхности струйки ржавчины, которые всё же не влияют на антикоррозионную защиту.
2. Предметы с закрытыми пустотами нельзя оцинковывать из-за опасности взрыва. Такие пустоты должны в этом случае иметь отверстия, через которые предмет при нагревании может освободиться от избыточного давления.
3. Если полое тело разрешено цинковать только снаружи, то для каждой этой закрытой пустоты нужно установить трубку для выпуска воздуха. Цинкование таких конструкций возможно из-за грузоподъёмности только до ограниченного размера, и поэтому нужно об этом предварительно договариваться с предприятием горячего цинкования.
4. При приваривании сбоку муфт нужно следить, чтобы они не выступали внутрь, не образовывали каёмок и в положении цинкования предмета всегда находились в его нижней и высшей точках, чтобы жидкий цинк мог полностью вытечь из пустоты.
5. Сварные трубные конструкции нужно на всех непроходных стыковых соединениях оборудовать необходимыми для поступления и выливания цинка отверстиями выпуска воздуха. Эти отверстия нужно сделать как можно ближе к сварным соединениям.
6. Чтобы обеспечить хорошее качество цинкования трубных конструкций и лестниц из профильных труб, площадь их просверленных отверстий для выпуска воздуха не должна быть меньше, чем от четверти до трети площади поперечного сечения, в противном случае просверленные отверстия могут во время цинкования засориться (см. таблицу на последней странице условий поставки).
Отверстия для выпуска воздуха меньшего сечения создают при горячем цинковании проблемы и дополнительные расходы. Предприятие горячего цинкования вправе предъявить счёт по этим дополнительным расходам. Кроме того, страдает качество цинкования внутренних поверхностей.
VI. Деформирование
Сконструированные лёгкими, а также особо крупногабаритные предметы могут в результате относительно интенсивного нагревания (до 450°C) в большей или меньшей степени деформироваться. Круглые резервуары и конструкции из листового металла с изогнутыми сводчатыми стенками или рёбрами усиления подходят для цинкования в полной ванне лучше, чем конструкции из листового металла с плоскими стенками, которые могут очень легко деформироваться. По опыту, можно сказать, что элементы усиления из профильной стали с клёпочными или сварными соединениями или рамы, например, жестяные двери, часто деформируются очень сильно, и впоследствии их почти никогда не удаётся правильно отрихтовать. По этой причине нужно листы и элементы усиления поставлять отдельно, т. е. навалом, чтобы отдельные детали можно было, в случае необходимости, выпрямить после цинкования. Их следует крепить на место заклёпками или болтами только после цинкования.
VII. Клёпаные конструкции
Соединённые заклёпками детали не очень хорошо подходят для цинкования, так как при предварительной обработке кислота проникает между опорными поверхностями, и её остатки могут привести к образованию ржавчины. Дополнительно нужно следить, чтобы применялись только стальные заклёпки, так как заклёпки из цветных металлов или их сплавов могут при нагревании разойтись. В этом случае невозможно гарантировать безупречное качество.
VIII. Детали с твёрдой пайкой
Такие детали разрешается погружать в ванну для цинкования только на короткое время, поскольку твёрдая пайка в жидком цинке теряет свою прочность, и её больше нельзя механически нагружать. По этой причине возможность цинкования таких изделий очень мала. Ущерб, возникший от утери или повреждения, несёт клиент.
IX. Детали с мягкой пайкой
Швы с мягкой пайкой распадаются в ванне для цинкования в один момент, поэтому их нельзя использовать в предметах, подлежащих горячему цинкованию.
X. Подвижные детали
Шарниры, задвижки, замки и другие подвижно закреплённые детали следует демонтировать. Они должны иметь конструктивно достаточный зазор (несколько миллиметров), чтобы их можно было и после цинкования перемещать или сдвигать. Работы по демонтажу проводятся в случае, когда расходы компенсируются, и клиент желает этого. Шарниры и другие подвижные детали надо поставлять по отдельности, и они должны иметь зазор не менее одного миллиметра (в зависимости от диаметра болта).
XI. Резьбы, винты, отверстия и болты
В соответствии со стандартом ISO 10684 нарезные болты должны иметь маломерную резьбу, нарезные гайки должны иметь сверхмерную резьбу. Жёстко соединённые с конструкцией нарезные детали клиент должен заново нарезать, если не условлено иначе. Болтовые отверстия должны по эмпирическим значениям быть следующими:
а) от M8 до M20 (включительно): +1,5…+2,0 мм свыше номинального диаметра;
б) начиная от M24: +2,0…+3,0 мм свыше номинального диаметра.
Для обеспечения совместимости резьба гайки, в зависимости от её размера, должна быть на 0,3…1 мм меньше номинального диаметра.
XII. Конструкции с болтовыми соединениями
Клиент должен поставлять такие конструкции в разобранном виде, в противном случае предприятие горячего цинкования само разбирает их и предъявляет соответствующий счёт для возмещения расходов.
XIII. Перекрытия и фальцы
Если перекрытия, футляры, фальцы закрыты неплотно, или их зазор равен 3…4 мм, то в них остаются остатки протравы и флюса, которые могут образовывать ржавчину или служить причиной образования пятен.
XIV. Сварные швы
Со сварных швов флюс должен быть полностью удалён, и на них не должно быть пор и остатков флюса. Шов должен быть сплошным, непрерывным, иначе могут возникнуть места, которые не будут оцинкованы. Сварочный флюс должен быть полностью удалён. При точечной сварке точки должны находиться, по возможности, плотно друг возле друга. Остатки электросварки и углекислотной сварки должны быть полностью удалены клиентом. Все сварные швы должны быть очищены от остатков флюса. Использование содержащих силикон аэрозолей не разрешается. Соответствующий контроль предприятие цинкования не производит.
XV. Чистота наружной поверхности
Полностью или частично окрашенные, лакированные, промасленные, смазанные, предварительно оцинкованные, сильно проржавевшие или обработанные антикоррозионным средством изделия необходимо перед цинкованием очистить. Поэтому клиенту рекомендуется при покупке сырьевых материалов следить, чтобы они не были покрыты ни одним из вышеназванных покрытий. Во избежание образования мест повреждения цинкового покрытия клиент должен следить, чтобы на внешней поверхности стали не было масла, любого вида покрытий, смолы, жира и различных защитных покрытий. Загрязнённые места внешней поверхности клиент должен за свой счёт очистить путём соответствующей обработки материала и деталей конструкции.
Предварительная очистка клиентом покрытых обыкновенной ржавчиной предметов не требуется.
Если предметы покрыты огнеопасным покрытием или содержат такие остатки, то об этом следует непременно письменно известить предприятие горячего цинкования до поставки товара.
Особенно велика опасность повреждения у окрашенных конструкций и, прежде всего, у старинных художественных кованых изделий, так как они очень часто имеют не соответствующие требованиям сварные швы и остатки сварочного флюса, и их предварительный контроль невозможен. Поэтому нужно считаться с возможным разрушением. Если какая-либо часть такого предмета получит повреждения в различных рабочих операциях, это не компенсируется. Кроме того, могут возникнуть лёгкие деформации, и при горячем цинковании возможно также искривление. Требования по возмещению обусловленных расходов на эти работы по восстановлению, рихтовке и др. мы не акцептируем.
В узких щелях между тесно друг напротив друга расположенными плоскими металлическими деталями, швах и других местах, а также в случае связок художественных кованых изделий, сварных швов низкого качества (поры, остатки флюса) и садовых оград невозможно полностью удалить краску. Неизбежно, что после горячего цинкования из предметов могут выступать остатки протравы и флюса, которые распознаются по красновато-коричневым струйкам. Значит, желательно дефектные места тщательно очистить и закрыть их.
XVI. Маркировка изделия
Изделия должны быть маркированы растворимой в воде дисперсионной краской. Нельзя маркировать предметы масляными красками, жирными мелками или содержащими силикон аэрозолями, так как их нужно удалить перед цинкованием, иначе эти места останутся не оцинкованными.
XVII. Остатки обработки
При сверлении, штамповке и прессовании подлежащих цинкованию деталей нужно следить, чтобы использовались только растворимые в воде эмульсии. Также нельзя использовать содержащие силикон сварочные аэрозоли, так как они при сварке частично пригорают и протравой не удаляются. В не удалённых заусенцах от сверления и резания, а также в метках прорезки при горячем цинковании скапливается цинк. Предприятие горячего цинкования их не удаляет. Стружку от сверления изнутри ёмкостей клиент должен полностью удалить сам.
XVIII. Предназначенные для пищевых продуктов предметы
Цинкование соприкасающихся с пищевыми продуктами предметов требует выполнения предписаний, и об этом следует довариваться с предприятием горячего цинкования отдельно.
XIX. Метод цинкования
Предприятие горячего цинкования определяет в соответствии с обстановкой наиболее целесообразные способы предварительной обработки цинкования.
XX. Качество цинка
Для горячего цинкования используется, в общем случае, цинк согласно стандарту EVS-EN ISO 1461 с процентом массы не менее 98,5%.
XXI. Свойства качества цинкового покрытия
1. Внешний вид. Цинковое покрытие должно быть сплошным и без приводящих к ржавлению дефектов. Сероватое цинковое покрытие обусловлено, главным образом, химическим составом стального материала (содержанием кремния), и это не снижает качества. То же справедливо относительно образования окиси цинка (белой ржавчины). При образовании окиси цинка она может принести клиенту в случае определённой последующей обработки, например, при покрытии поверхности, проблемы с прилипаемостью. Причина сероватого цвета зависит, кроме химического состава стального материала, также от типа и толщины материала и от разной толщины материала деталей конструкции.
2. Вес и толщина слоя единицы площади цинкового покрытия регулируются стандартом EVS-EN ISO 1461.
3. Сила прилипания цинкового покрытия. Цинковое покрытие при надлежащей нагрузке не должно отслаиваться или отставать иным способом. Это не касается случаев, обусловленных чрезмерной толщиной цинкового слоя материала подложки. Ненадлежащей нагрузкой, среди прочего, могут быть последующая деформация, обработка резанием, неправильная рихтовка и перевозка. Излишне толстый слой цинка может также обусловить для крупногабаритных или трудно цинкуемых конструкций более долгое время погружения, и это также повлияет на силу прилипаемости цинкового покрытия.
4. Контроль цинкового покрытия. Толщина цинкового покрытия измеряется в соответствии с требованиями ISO 146, и, при желании, выдаётся рапорт.
5. Тестирование. При особом желании клиента, предприятие горячего цинкования может протестировать подлежащие цинкованию детали. Связанные с этим расходы оплачивает клиент.
XXII. Обработка дефектных мест
Допустимо исправлять не оцинкованные или оцинкованные с дефектом места. Исправленное место должно соответствовать антикоррозионным свойствам неповреждённого цинкового слоя. Метод исправления выбирает предприятие горячего цинкования в соответствии с требованиями стандарта EVS-EN ISO 1461.
XXIII. Дополнительные платы
1. Беря за основу установленные в настоящих технических условиях требования относительно свойств материала и соответствия изделий, предприятие горячего цинкования вправе предъявить счёт на дополнительные платы.
Цены определяет само предприятие горячего цинкования.
Предупреждение крупногабаритных деталей
Крупногабаритные детали могут создавать проблемы перевозки и цинкования; плоские детали можно цинковать с лучшим качеством и экономичнее. В случае полых профилей необходимо обеспечить отверстия для затекания цинка и выпуска воздуха.
Предупреждение мёртвых внутренних и внешних углов – обеспечение отверстий перекрытий
И из открытых труб в рамочных конструкциях нужно обеспечить возможность выпуска воздуха и вытекания цинка.
Частичное сваривание профилей
Возможность подвешивания
Предназначенные для затекания цинка и выпуска воздуха отверстия должны быть расположены максимально поперёк возможности подвешивания.
Возможность подвешивания
XXIV Хранение свежегорячеоцинкованной детали
Только что подвергшимся горячему цинкованию поверхностям угрожает образование белой ржавчины. Поэтому нужно свежеоцинкованные детали хранить в сухом, хорошо вентилируемом помещении. Детали не должны соприкасаться друг с другом, чтобы избежать конденсации воды на контактной поверхности. За образование белой ржавчины предприятие горячего цинкования ответственности не несёт.
XXV Транспортировка свежегорячеоцинкованной детали
Только что прошедшие горячее цинкование детали нужно транспортировать защищёнными от влаги. Рекомендуем использовать для транспортировки закрытые автомобили. Особенно это важно в зимний период, когда, помимо влаги, цинковая поверхность может быть повреждена также дорожной солью.
Предприятие горячего цинкования не несёт ответственности за повреждения, могущие возникнуть из-за непригодного способа транспортировки.
XXVI Требования к предназначенным для лазерной/плазменной резки маркам стали
Для получения соответствующего требованиям ISO 1461 цинкового покрытия предназначенных для лазерной/плазменной резки марок стали необходимо сделать шероховатой поверхность стали перед процессом горячего цинкования (обработка дробью).
Загрузить » Технические условия для горячего цинкования стальных конструкций (PDF)