Цинкование труб толщина покрытия

Наиболее часто оцинкованные трубы используются при строительстве магистральных трубопроводов, транспортирующих газ или воду.

Стоимость обработки изделий цинком несколько меньше, чем иных способов защиты от коррозии, поэтому такие стальные трубы доступны. Отдельного стандарта на оцинкованные изделия нет.

Стальные трубы этого типа изготавливаются согласно нормативным документам на электросварные прямошовные (ГОСТ 10704) и газопроводные (ГОСТ 3262-75) изделия.

Оцинкованные трубы имеют слой защитного покрытия, которое в значительной мере увеличивает срок их службы

Оцинкованная труба: технические параметры

Оцинкованная труба характеризуется хорошей механической прочностью и устойчивостью к высоким температурам. Технические параметры изделий позволяют применять их для строительства теплопроводных сетей с температурой жидкости до +130-140 °С. Никакие другие трубы из иных материалов не дают гарантию безаварийной работы при таких условиях.

Основными техническими характеристиками стальных оцинкованных труб являются:

• наружное сечение от 10,2 до 165 мм;
• масса одного метра изделия от 0,4 до 22 кг;
• условный проход от 6 до 150 мм;
• толщина стенок от 1,8 до 5,5 м;
• длина от 4 до 12 м.

Так же, как и обычные, оцинкованные трубы выпускаются с легкими, усиленными и стандартными стенками. Выделяют обыкновенную и повышенную точность. Для изготовления трубных изделий используется сталь, которая соответствует пунктам стандарта 1050.

Оцинкованные изделия должны иметь защитное покрытие, расположенное по всей их поверхности с толщиной не меньше 30 мкм. Не допускается отслаивание цинкового слоя от основного материала, сторонние примеси, пузырчатость. На трубах возможно наличие малых флюсовых пятен и локальных наплывов. Толщина защитного слоя определяется согласно стандартам 9.301; 9.302.

Разнообразие диаметров оцинкованных труб позволяет подобрать изделие для бытовых и промышленных целей

Технологии оцинковки трубы

Условия использования изделий определяют требования к их характеристикам. Оцинковка стальной трубы может производиться на наружной либо на внутренней ее поверхности. Для нанесения покрытия применяются различные технологии. Их выбор во многом зависит от требуемой прочности и качества слоя цинка, а также от размеров трубы.

Выделяют такие виды цинкования:

• электрогальваническое;
• горячее;
• термодиффузионное.

Кроме того, существуют способы, которые позволяют защитить уже смонтированные стальные коммуникации. К таким методам относится, например, холодное цинкование – покраска трубы цинкосодержащим составом. Такое покрытие прослужит не меньше 5 лет, однако, оно чувствительно к повреждениям механического характера.

Способ цинкования газотермическим методом предполагает получение покрытия на поверхности изделия посредством газопламенного напыления порошка цинка. Отличительной особенностью такого покрытия является пористость.

Обратите внимание! Такая защита прослужит около 7-8 лет.

Особенности электрогальванического цинкования

Электрогальваническое цинкование стальной трубы – один из наиболее применяемых способов нанесения покрытия. В его основу положено растворение цинковых электродов в электролите под воздействием тока. При электролизе происходит осаждение цинка на поверхности изделия.

Для цинкования труб электрогальваническим методом применяются целые комплексы специального оборудования

Для такого способа используются различные электролиты – цианистые, нецианистые, кислые. Одним из наиболее распространенных в промышленности является щелочное цинкование. Толщина покрытия и его характеристики зависят от температурного режима, силы электрического тока между анодом и катодом. Полученный слой должен быть сплошным и равномерным.

К преимуществам такой технологии относится ровность покрытия, хороший внешний вид, невысокая стоимость, высокая скорость и толщина слоя в 30 мкм, к недостаткам – слабая адгезия, незначительный эксплуатационный срок (до 5 лет) за счет пористости. Кроме того, проведение утилизации электролита, используемого для получения оцинкованных стальных труб, достаточно опасный с экологической точки зрения и дорогостоящий процесс.

Суть горячего цинкования

Способ горячего цинкования позволяет получить самое надежное покрытие и производится в соответствии с ГОСТ 9.307-89. Его недостатком является дороговизна и возможность образования наплывов на поверхности трубы.

Обратите внимание! Метод горячего цинкования применим для марок стали с содержанием углерода не больше 0,24%.

Горячая технология предполагает погружение стальной трубы в цинковый сплав, температура которого примерно 450 °С. Технологический цикл включает такие этапы: навеска изделия; обезжиривание; травление; промывка; сушка; предварительный нагрев; непосредственно цинкование; охлаждение.

Для осуществления цинкования горячим способом трубы погружают в раствор цинка, нагретый до температуры 450 градусов

Для хорошего сцепления стальная труба должна быть качественно очищена от масел и слоя оксидов. Для этого она обезжиривается и травится в растворе хлороводорода (НСl). Предварительно также закругляются кромки изделия с радиусом не меньше 3 мм. В ванне с цинком труба находится не больше 10 минут. Минимальное значение длительности процедуры – 3-4 минуты.

Преимуществами технологии являются:

• высокая производительность процесса;
• стойкость обработанных труб к ржавлению;
• хорошую теплопроводность и электропроводность цинкового слоя;
• простота оборудования и несложная реализация технологического процесса.

Таким способом можно получить защитное цинковое покрытие толщиной 40-200 мкм.

Процесс термодиффузионного цинкования

При высоких требованиях к качеству покрытия применяется термодиффузионная технология. Оцинкованная труба из стали получается нанесением на поверхность изделия паров цинка. Процесс происходит в герметичных емкостях, обеспечивающих его экологическую безопасность, и соответствует требованиям ГОСТ Р 9.316.

Преимуществами метода являются:

• высокая твердость покрытия;
• отсутствие наплывов;
• возможность нанесения защитного слоя только на требуемую поверхность;
• эксплуатационный срок больше 15 лет;
• минимальное нарушение слоя при сварке оцинкованных труб.

Слой цинка, нанесенный термодиффузионным методом, получит минимальные повреждения при сварке труб

Термодиффузионная технология обеспечивает максимальную адгезию цинка и металла. Толщина покрытия может быть любой и зависит от времени, которое стальная труба проводит в емкости. Благодаря отсутствию необходимости в предварительном кислотном травлении изделия не теряют свои механические характеристики. Температура процесса составляет 400-470 °С.

Правила соединения труб

Соединить стальные изделия можно при помощи резьбы и сваркой. Резьбовая стыковка – дорогостоящий процесс, поэтому она применяется редко. Спецификой сварки оцинкованного металла является переход цинка в газообразное состояние под воздействием значительной температуры дуги.

Обратите внимание! Поскольку пары цинка вредны, то действующие нормы требуют оборудования места работы сварщика местной высокопроизводительной вентиляцией.

При выполнении сварки околошовная зона должна быть очищена от цинкового слоя. В противном случае соединение будет очень непрочным и хрупким, поскольку после затвердения металла возникают межкристаллизационные трещины, а концентрация цинка происходит по границам зерен металла. Места, которые соединяются должны обезжириваться.

Если технологически нет возможности удалить слой цинка, то сварка осуществляется электродами с особым флюсовым покрытием. Количество флюса должно быть в 2 раза больше, чем при нормальной пайке. Во время работ необходимо не допускать перегрева цинка. Это условие важно для обеспечения хорошей коррозионной защиты.

При толщине стенок меньше 3 мм материалам не требуется специальная подготовка кромки. Газовое пламя горелки выставляется так, чтобы оставался небольшой избыток кислорода. После завершения работ по сварке флюс удаляется.

Оцинкованные трубы являются отличным конструкционным материалом. Характеристики и внешний вид изделий определяют их популярность.

Требования к изделиям горячего цинкования

Металлические изделия и конструкции, которые подвергаются обработке методом горячего цинкования, должны соответствовать ряду технологических требований.

Антикоррозионная защита цинком выполняется для металлопроката из низкоуглеродистой стали, изготовленной по ГОСТам 380-94, 1050-88, 27772-88 и содержащей в составе не более 0,25% углерода и до 0,37% кремния. Горячее цинкование легированной стали не выполняется.

При необходимости покрытия других видов стали или чугуна, проводится пробное цинкование штучных изделий.

•   
• Перед обработкой метизов специалисты Металлобазы Стилпрофф проводят проверку чертежей конструкций, наличие сертификатов на материал.
• Требования к изделиям и конструкциям, которые подвергаются горячему цинкованию:

• Максимальные габариты 1,2х2,8х12,5 м (ограничиваются размерами ванн для оцинковки).
• В металле не должно быть закрытых полостей, все поверхности должны быть открытыми для беспрепятственного залива расплавленного цинка и выхода газов флюса. Не допускается наличие заглушек и других элементов, затрудняющий сток цинкового раствора.
• Емкости, трубы, узлы с резьбовым соединением горячему цинкованию не подвергаются.
• На деталях длиной более 2,8 м необходимо предусмотреть наличие технологических отверстий для приварки скоб для подвешивания.
• На железной поверхности не допускается наличие пор, трещин, заусенцев, окалин, различных включений (стружка, сварочный шлак, смазка, частицы формовочной массы и др).
• Изделия перед цинкованием должны быть отсортированы по марке сплава, профилю, весу.
• Рекомендуемая толщина цинкового покрытия для мелких деталей (длина не более 0,5 м, толщина стенок до 3 мм) — 50-70 мкм, крупных – 80-250 мкм.

При сварке изделий, обработанных горячим цинкованием, рекомендуется делать двухсторонний или односторонний шов с подваркой или сваривать детали встык. Сварные швы при соединении внахлест должны быть равномерными и плотными по всей длине, закрытыми по контуру. После сварки необходимо проводить зачистку швов от наплавлений, шлака, не допускается наличие пор, трещин, других дефектов.

Особенности цинкования различных конструкций

При обработке металлов расплавленным цинком необходимо соблюдать ряд обязательных требований. Одним из обязательных условий является отсутствие закрытых полостей, т.к.

наличие газовых пузырей в изделии будет препятствовать погружению метиза в ванну (плотность цинка составляет 6,8 кг/дм3, а плотность стали – 7,5 кг/дм3).

Крупные конструкции подвешиваются на приваренные по краям ушки и опускаются в цинковый раствор под углом, для свободного стекания цинка.

Особенности горячего цинкования различных изделий из стали:

• Ограждения. При оцинковке секции перильных ограждений необходимо обратить внимание на некоторые узлы соединений конструкции. Самая высокая точка элемента забора будет служить местом выхода газов флюсования. Для устранения препятствий свободного перелива цинка в местах соединения горизонтальных и вертикальных деталей в вертикальной трубе перед сваркой с горизонтальной трубой делается отверстие диаметром, равным диаметру горизонтальной трубы.
• Тяги. Это изделия, изготавливаемые из расплющенной трубы, в которую вставляется крепежная часть. В тягах, которые подлежат горячему цинкованию, после обварки делаются отверстия с обеих сторон изделия.
• Колонны. При наплавлении цинка на такие изделия необходимо удалять металл на прямых углах ребер, а также делать отверстия на основании во избежание избыточного захвата цинкового раствора поверхностью. Углы срезаются для того, чтобы все участки были хорошо оцинкованы (в точках, которые образуют три плоскости, флюс испаряется раньше и покрытие может быть неравномерным). В опорной плите по диагонали делается не менее двух отверстий поближе к стенке трубы.
• Фермы. Фермы, изготовленные из открытых профилей, свариваются таким образом, чтобы между элементами оставался зазор для свободного стекания цинка. С зазорами также привариваются ребра жесткости конструкций.
• Осветительные опоры. Такие конструкции изготавливаются из труб разного диаметра, которые соединяются распорным и внешним кольцами. Распорное кольцо может быть заменено установкой ребер жесткости. Для обработки металла горячим цинком предусматриваются отверстия в деталях и технологическая петля для подвешивания в точке соединения труб.
• Резервуары. Габариты емкостей, которые проходят обработку горячим цинкованием, не должны превышать размера ванны. При стандартном расположении сливных штуцеров (сверху и снизу резервуара) цинкование невозможно, при размещении штуцеров на боковых поверхностях емкости цинкование возможно.
• Изделия «труба в трубе». При соединении труб различного диаметра перед обработкой цинком необходимо проделать технологические отверстия для свободного слива цинкового раствора и выхода газов флюса. В изделиях для оцинковки между трубами разного диаметра должно быть предусмотрено расстояние не менее 5 мм.

Оптимальный размер отверстий для слива цинка в металлических изделиях – 1/7 – 1/10 площади сечения детали конструкции.

Выбор материала

Толщина покрытия цинком зависит от свойств сплавов железа. Процент наличия кремния в стали и его распределение влияет на толщину цинкового покрытия, цвет и равномерность защитной пленки.

По степени окисления сталь подразделяется на: кипящую, спокойную и полуспокойную. Самая тонкая цинковая пленка с гладкой и блестящей поверхностью образуется на изделиях и конструкциях из кипящей стали.

На спокойных сталях цинк оседает в виде матового покрытия толщиной 100-180 мкм. На полуспокойных сталях цинковое покрытие может быть неравномерным.

Для цинкования используются составы, содержащие 90-96% цинка в виде хлопьев, пластин или порошка, летучие вещества и связующие агенты (органические смолы). Расплавы цинка могут легироваться алюминием, магнием, титаном.

Оцинкованная труба

► Применение оцинкованных труб
► Сортамент оцинкованных труб
► Методы цинкования

Оцинкованные трубы стойки к коррозийным изменениям, срок их службы достигает 70 лет, а сортаментпредусматривает категории разного назначения. Цинк положительно влияет на характеристики ударопрочности, стойкости к давлению, убивает болезнетворные микробы.

Коррозионный износ трубопроводов ежегодно наносит ущерб коммунальным и промышленным хозяйствам. Даже небольшие протечки означают потерю средств, а применяемые методы обнаружения локальных дефектов достаточно сложны, особенно при подземной прокладке.

Цинковое покрытие наносят на трубный прокат из углеродистой или низколегированной стали. Со временем на поверхности формируется устойчивый слой (патина), стойкий к механическим повреждениям, воде и кислороду.

В сравнении с нержавеющим прокатом, изготовленным из хромоникелевых сплавов, оцинкованные аналоги имеют ряд преимуществ

• Стойкость к холодным температурам;
• Устойчивость к нагрузкам (например, к давлению грунта);
• Низкая цена (примерно на 30% ниже нержавейки).

Дополнительный защитный слой имеет толщину 30 мкм у труб коммунального назначения и до 150 мкм – у промышленных, но общий вес конструкций увеличивается минимум на 3%.

Физико-химические свойства цинка не позволяют использовать сварку: при нагревании металл воспламеняется. Для решения этой задачи предусматривают резьбу, или отсутствие покрытия на фасках с регламентируемым отступом.

Применение оцинкованных труб

Оцинкованная сталь долговечна и гигиенична, поэтому область применения этого материала довольно широка: опоры дорожных знаков и уличного освещения, ограждения, каркасы теплиц и оранжерей.

Эксплуатационные характеристики оцинкованных труб крайне важны для коммунальных хозяйств:

Срок службы изделий в сравнении со стальными без покрытия увеличивается в 3-4 раза.

Цинк противостоит формированию известковых отложений, повышенная прочность препятствует появлению микродефектов и протечек, что отражается на стоимости содержания, так как при подземной прокладке ремонтные работы достаточно трудозатратны. Антисептические свойства широко применяются для поставок питьевой воды.

Оцинковку трубы нельзя использовать в сетях горячего водоснабжения и отопления с температурой выше 55 Со. При нагревании покрытие отслаивается, это приводит к загрязнению фильтров, на отдельных участках появляются свищи. Быстрое разрушение наблюдается и у дымоходов.

Цинк не устойчив к ряду кислот, в зависимости от способа цинкования допускается транспортировка среднеагрессивных сред. Стандартам нефтехимической отрасли подходят термодиффузионный и горячий методы.

Сортамент оцинкованных труб

Для трубного проката с цинковым покрытием не предусмотрено отдельного стандарта. Технологии нанесения можно применять к различным категориям металлопроката. Для удобства стандартизации процедуру оцинковки проходят изделия, соответствующие нормам для своей категории.

Размеры оцинкованных труб

• Водогазопроводные (ВГП) – основное назначение: городские коммунальные сети. Согласно ГОСТ 3262-75 размер наружной окружности: от 10,2 до 165 мм;
• Электросварные – применяются в коммунальных и промышленных системах, в строительстве, сельском хозяйстве, автомобилестроении. Сортамент представлен в ГОСТ 10704-91, наружный диаметр: 10-1420 мм;
• Бесшовные – изделия повышенной стойкости к внутренним нагрузкам. Размеры по ГОСТ 8734-75 диаметр 9-250 мм, по нормативам ГОСТ 32528-2013: 20-550 мм;
• Профилированные – имеют сечение, отличное от круглого: квадратное, прямоугольное, треугольное, трапециевидное. Для каждого типа предусмотрены свои стандарты.

Оцинкованные ВГП трубы

внутренний диаметр трубы, мм	внутренний диаметр трубы в дюймах	наружный диаметр труб, мм	толщина стенки	вес метра, кг в 1 мп
ду Ø 6	¼″	Ø 10,2 мм	1.8, 2.0, 2.5	0,37, 0,40, 0.47
ду Ø 8	⅓″	Ø 13,5 мм	2.0, 2.2, 2.8	0,57, 0.61, 0.74
ду Ø 10	2/5″	Ø 17 мм	2.0, 2.8	0.74, 0.98
ду Ø 15	½″	Ø 21,3 мм	2.5, 2.8, 3.2	1.16, 1.28, 1.43
ду Ø 20	¾″	Ø 26,8 мм	2.5, 2.8, 3.2

Государственные стандарты горячего цинкования: ГОСТ 9.307 89

Защиту металлоконструкций и деталей проводят по нормативно-техническим актам с обеспечением соблюдения требований профильного стандарта – горячее цинкование по ГОСТ 9.307 89. Данный стандарт регламентирует общие нормы в отношении качества защитных покрытий, которые наносятся на конструкционную сталь и стали повышенной прочности методом горячего цинкования.

Данная методика может применяться для обработки фасонного и трубопроката, листовой стали, а также изделий, выполненных из чугуна. Под действие настоящего стандарта не попадают покрытия, нанесение которых осуществляется непрерывным способом. 

Требования к основному металлу

Требования к конструктивным особенностям проката, подлежащего цинкованию:

• Не разрешается присутствие в конструкциях воздушных пространств и закрытых полостей. Чтобы нанести покрытие максимально качественно, малейшие полости в детали должны быть доступны для проникновения и выхода из нее расплавленного цинка, жидкостей и газов.
• Наносить слой цинка на изделия с участками, в которых имеются закрытые пространства, запрещено. Это позволяет исключить вероятность взрыва. Детали, имеющие сложную конфигурацию и полости, сначала подвергают пробной обработке.
• Сварка любых элементов металлоконструкций должна осуществляться встык, односторонним швом с подваркой или двусторонним швом. Согласно требованиям ГОСТ, горячее цинкование металлоконструкций, элементы которых сварены внахлест, не допускается.

Требования к поверхности основного металла

Обработке цинком подлежит только металлопрокат, на поверхности которого отсутствуют сварочные шлаки, заусенцы, поры, окалина, а также другие включения.

Если обработке подвергаются литые изделий и конструкции, на их поверхности не должно быть усадочных раковин и прочих углублений. Наличие кромок и острых углов (если это не имеет технического обоснования) не допускается. Такие детали должны иметь округления радиусом минимум 0.3 мм.

Структура сварных швов должна быть плотной и сплошной по всей длине проката, на поверхности сварных соединений которого не допускается присутствие шлаковых включений, свищей, наплавленных сопряжений, трещин и пор.

Согласно нормам действующего ГОСТ, покрытие горячим цинкованием допускается при условии, что поверхность проката очищена обезжириванием, а также протравлена или была подвержена стройно-абразивной обработке, а впоследствии офлюсована. Коэффициент очистки поверхности металлопроката от коррозии и окалины должен составлять 1. Это обусловлено требованиями, которые устанавливает ГОСТ 9.402.

Требования к покрытию

Внешний вид

После нанесения цинковое покрытие должно обладать сплошной структурой и быть равномерным, исключая наличие забоин, трещин и вздутий. Допускается, что на самой поверхности могут присутствовать незначительные шероховатости. Также допускается, что покрытие может иметь разные оттенки: от серебристо-блестящего до матового темно-серого цвета.

Если на металлоконструкции присутствует рябизна, царапины или следы, оставленные вследствие захвата детали подъемными устройствами без разрушения целостности покрытия до основного металла, а также крупинки гартцинка, диаметр которых не превышает 2 мм – это не считается дефектом. Однако наплывы цинка не считаются браком, если они не мешают сборке.

Разрешено проводить восстановление непрокрытых областей при условии, что их ширина не более 2 см, а их общий объем не превышает 2% от общей площади конструкции.

Защиту непрокрытым участкам осуществляют при  помощи газотермического напыления цинка (допустимая минимальная толщина составляет 120 мкм) или путем нанесения на их поверхность лакокрасочного цинкосодержащего слоя (количество цинка в массе сухой пленки составляет 80 – 85%, допустимая минимальная толщина составляет 90 мкм).

Толщина цинкового покрытия

Толщина защитного слоя не должна быть меньше 40 мкм, максимальная – не больше 200 мкм. Выбор конкретной толщины определяется на основании предполагаемых условий эксплуатации обработанных конструкций, а также требований, прописанных в нормативно-технических актах для конкретного проката.

Прочность сцепления

Покрытие отличается достаточным уровнем сцепления при условии, что оно способно выдерживать проверку по любому из применяемых методов (нанесение сетки царапин, крацевание, нагрев, удары поворотным молотком).

Требования к надежности покрытия и контролю основного металла

Проверке подлежат 2 – 5% продукции из партии, но не меньше 3-х единиц. Контролю продукции единичного производства подлежат все изделия. Перед нанесением защитного покрытия указанные изделия проходят проверку на предмет соответствия нормам, которые предъявляются к конструкции и качеству поверхности основного металла.

Полуфабрикаты (трубный прокат, проволока и т.д.) подлежат входному контролю, предполагающему проверку деталей на соответствие нормам, которые предъявляются к конструкциям и качеству поверхности основного металла, а также требованиям, которые регламентируют нормативно-технические документы на поставку.

После нанесения проводится проверка цинкового покрытия по нескольким параметрам таким, как толщина, внешний вид и прочность сцепления.

Проверке подлежат все партии товара (под партией понимают единицу груза, который включает одно и более единиц с идентичными параметрами, которые относятся к одному заказу).

При этом контролю подлежат изделия, на которые слой цинка нанесли в течение одной рабочей смены с погружением в одну и ту же ванну.

Контроль прочности сцепления и толщины покрытия выполняется в отношении следующего металлопроката:

• Сварные механизмы в объеме до 5% от партии, но не меньше 1 единицы;
• Части стальных деталей в объеме до 1% от партии, но не меньше 2 единиц;
• Крепежные элементы с резьбой в объеме до 0.5% от партии, но не меньше 3 единиц.

Для проведения проверок используются методы статистического контроля горячего цинкования по ГОСТ 18242. В России действуют следующие стандарты ГОСТ Р 50779.71-99 и ГОСТ Р ИСО 2859-1-2007.

• Проверку толщины оцинкованного покрытия по металлографической методике контроля разрешено выполнять только на одном изделии из партии.
• Конструкции, на которых проверка выполнялась с применением разрушающих методов, допускается представлять к приемке по завершению работ по восстановлению покрытия.
• Проверке внешнего вида оцинкованного покрытия подлежат все 100% изделий.

Контроль толщины покрытия

Проверка этого параметра осуществляется до проведения дополнительной обработки покрытия (использование консервационных смазок, хроматирование, др.). Для проведения неразрушающего контроля используются специальные измерительные приборы, в которых допустимая доля погрешности не превышает ±10%.

Контроль толщины слоя проводится только на поверхностях без резьбы и накатки на расстоянии минимум 5 мм от углов, ребер, соединительных участков и отверстий. Проверка толщины покрытия на элементах и узлах с резьбовым соединением для крепежа осуществляется на торцах гаек и головках болтов.

Если результаты проверки были неудовлетворительными, согласно требованиям ГОСТ, проводится повторный контроль указанных параметров. При этом тестированию подлежит удвоенное количество изделий. Если повторный контроль также дал отрицательные результаты, браком считается вся партия деталей.

Проверка содержимого ванны при проведении горячего цинкования выполняется по требованию клиента. Процедура проводится до извлечения деталей из ванны.

Методы контроля

Контроль внешнего вида

Проверку осуществляют путем визуального осмотра на расстоянии 25 см от проверяемой поверхности и при уровне освещенности не меньше 300 лк.

Контроль толщины покрытия

Магнитный метод

В основе данной методики лежит фиксация изменений уровня магнитного сопротивления, что обусловлено разной толщиной проверяемого слоя. Для этого применяют специальные измерительные устройства (магнитные толщиномеры).

Процесс проверки предполагает снятие минимум 5 измерений в центральной части и у краев проверяемой поверхности одной детали. За результат принимают среднеарифметическое значение, основываясь на полученных измерениях.

Допустимая погрешность магнитного метода составляет ±10%.

Металлографический (арбитражный) метод

В основе методики лежат измерения толщины оцинкованного покрытия с использованием поперечного шлифа при помощи металлографических микроскопов разных видов. Образец для создания шлифа вырезают непосредственно из оцинкованной детали.

Замеры толщины покрытия выполняются на шлифе в трех и более зонах, которые равномерно распределены на поверхности изделия (длина участка составляет около 1 см). В качестве результата засчитывают среднеарифметическое значение от проведенных замеров.

Допустимая погрешность металлографического метода составляет ±10%.

Гравиметрический метод

Определение средней толщины покрытия выполняется по неразрушающим методам или при помощи гравиметрического метода на основании данных о весе образца до и после получения или же до и после удаления покрытия. Это обусловлено требованиями, которые регламентирует ГОСТ 9.302.

Чтобы снять покрытие, используют раствор, состоящий из 2 г трехокиси сурьмы или 3.2 г хлористой сурьмы, которую растворяют в 500 см соляной кислоты, плотность которой, согласно ГОСТ 3118, должна составлять 1.19 г/см, ч.д.а. Для приготовления раствора в требуемой пропорции используют колбу объемом 1 дм, в которой смесь до метки дополняют дистиллированной водой, согласно нормам ГОСТ 6709.

Допустимая погрешность составляет ±10%.

Контроль химического состава для горячего цинкования регламентируется требованиями следующих ГОСТ: 19251.1, ГОСТ 19251.2, ГОСТ 19251.3, ГОСТ 19251.5.

Согласно требованиям этих стандартов, массовый объем цинка в рабочей массе ванны должен составлять не менее 98%.

Контроль уровня прочности сцепления покрытий

Метод нагрева

Метод предполагает нагревание образцов-свидетелей или деталей до температуры 190 ±10 ℃. При температуре такой величины детали выдерживают в течение часа, а затем охлаждают естественным путем (на воздухе). Обработанная поверхность должна иметь равномерное покрытие, исключая отслаивания и вздутия.

Метод крацевания

Метод предполагает использование латунных и стальных щеток, оснащенных проволокой диаметром от 0.1 до 0.3 мм. В процессе обработки поверхности щетки вращаются со скоростью 1500 – 2800 об/мин.

Крацевание поверхности проводят в течение 15 секунд. Обработанная поверхность должна иметь равномерное покрытие, исключая наличие вздутий и отслаиваний.

Метод нанесения сетки царапин

Данный метод применяется для покрытий толщиной до 50 мкм. На подготовленную поверхность, которую предварительно очистили, при помощи приспособления, оснащенного стальным острием, наносят по 4 – 6 параллельных и перпендикулярных линий. Насечки наносят под углом 30° на глубину до основного металла на расстоянии друг от друга 2.0 – 3.0 мм.

Нужно учитывать, что твердость стального острия должна быть больше твердости покрытия. Нанесение линий осуществляется в одном направлении. Если на обработанной поверхности отсутствуют отслаивания покрытия, тогда уровень прочности сцепления считается достаточным.

Метод удара поворотным молотком

Перед проверкой поверхность детали с толщиной основного металла от 3 мм, необходимо очистить от пыли и других загрязнений, а затем обезжирить, используя растворители на органической основе.

На плоскую поверхность детали поворотный молоток, масса которого составляет 212.5 г, устанавливают так, чтобы его головка падала на изделие строго вертикально. Выполняют минимум два удара молотком, выдерживая расстояние между отпечатками, которое должно составлять 6 мм. При этом расстояние от края отпечатка до кромки детали должно быть не меньше 13 мм.

Схема поворотного молотка

1 — молот; 2 — прижимная плита; 3 — поверхность образца;X — размер, определяемый опытным путем в зависимости от металла,

из которого изготовлена головка молотка

Толщина покрытия гор цинка на металлоконструкциях

При изготовлении металлоконструкций и метизов особое внимание уделяется их защите от коррозии. Это достаточно важная проблема и ее требуется решать до начала применения изделия. Цинковое покрытие является популярным методом.

Оно создается различными методами, но для изготовления ответственных деталей чаще всего применяется горячий метод. Он базируется на окунании изделия в расплавленный раствор с цинком.

В результате толщина покрытия гор цинка может серьезно изменяться.

Срок службы оцинкованных изделий

Метод горячего цинкования позволяет получить покрытие самого разного размера. Чаще всего этот показатель варьируется в пределах 15-200 мкм. Срок службы составляет приблизительно 50 лет. В зависимости от условий работы срок эксплуатации меняется. На промышленных условиях покрытие сможет выстоять до 65 лет, а вот за городом, более благоприятных условиях, до 120 лет.

Перед проведением процедуры требуется осуществить подготовительные работы. Технологический процесс включает такие основные этапы:

1. подготовка;
2. цинкование;
3. проверка.

Для создания большой толщины покрытия гор цинком требуется дольше подержать конструкцию в расплавленном и подогретом до +450С составе. Также следует осуществить правильную подготовку.

Основные подготовительные процедуры

• Пескоструйная обработка.
• Нанесение щелочи и кислоты;
• Обезжиривание с устранением масляных пятен, жира и грязи.

Если правильно провести подготовку, то она станет залогом получения надежного и долговечного металлического изделия. Благодаря данным этапам также обеспечивается равномерно покрытие.

Цинк одинаково взаимодействует с металлом и создает слой с одинаковыми физическими показателями:

• толщина;
• цвет покрытия;
• однородность;
• стойкость к появлению коррозии и скалыванию.

Именно данные показатели строго проверяются специалистами ОТК.

Сотрудничает с профессионалами

Только у нас можно заказать услугу обработки горячим цинком. Благодаря специализированному оборудованию и строгому соблюдению технологического процесса получается однородное покрытие без дефектов и заданной толщины.

Толщина слоя горячего цинкования

Изделия из стали и чугуна под действием атмосферного кислорода и воды подвергаются интенсивной коррозии.

При этом на поверхности образуется рыхлый гидроксид железа, который из-за слабой адгезии к поверхности и высокой пористости не обеспечивает защиту нижележащих слоёв металла от окисления.

Один из наиболее выгодных с технологической и экономической точки зрения способов защиты стальных и чугунных изделий от коррозии – нанесение прочного защитного покрытия, которое будет препятствовать контакту металла с водой и атмосферой.

Цинкование – один из самых широко распространённых способов защиты изделий из железоуглеродистых сплавов от коррозии в атмосфере и пресной воде.

Сущность процедуры горячего цинкования

В современной промышленности распространены несколько способов нанесения цинковых покрытий:

• Гальваническое (электролитическое) осаждение;
• Газотермическое напыление;
• Диффузионное насыщение;
• Горячее цинкование окунанием в расплав.

Благодаря высокой стойкости и прочности получаемого покрытия, а также простоте технологического оборудования метод горячего цинкования является одним из наиболее часто применяемых способов защиты стальных конструкций и изделий от коррозии.

На подготовительном этапе изделия, предназначенные для горячего цинкования, обезжиривают, промывают и протравливают. Затем изделия погружают в ванну с расплавом цинка при температуре 450-480 °С.

Толщина оцинкованного слоя по ГОСТ

Согласно ГОСТ 9.307-89, устанавливающему требованию к покрытиям, нанесённым методом горячего цинкования, их толщина должна составлять от 40 до 200 мкм. Значение толщины для каждой партии изделий определяется исходя из условий эксплуатации и нормативных документов на изделие.

Толщину оцинкованного слоя увеличивают для деталей, которые будут подвергаться агрессивному воздействию химических веществ, механическим нагрузкам, высокой влажности. Так, утолщенное цинковое покрытие применяется для изделий, эксплуатирующихся в промышленных условиях или в тропическом морском климате.

Также требуемая толщина покрытия зависит от предполагаемого срока эксплуатации детали. На основании этого подбирается оптимальное значение, которое обеспечит защиту от коррозии на протяжении всего срока службы без перерасхода цинка.

Толщину покрытия регулируют изменением длительности и количестве выдержек изделий в цинковой ванне, жидкотекучести расплава.

Особенности горячего цинкования

Горячее цинкование – один из немногих способов, пригодных для обработки поверхности труб большой длины и диаметра. Благодаря относительной простоте технологического процесса и высокому качеству получаемого покрытия горячее цинкование успешно применяется для обработки труб длиной до 12 м и диаметром до 350 мм.

Так как при извлечении изделий из цинковой ванны возможны наплывы застывшего металла, особое внимание при обработке уделяется габаритным размерам изделий, углу извлечения деталей, дренажным отверстиям для стекания цинка на внутренних элементах и в полостях металлоконструкций.

Преимущества горячего цинкования

К основным преимуществам метода горячего цинкования относятся:

• Возможность обрабатывать изделия сложной геометрической формы, например, трубы;
• Самовосстановление покрытия, поврежденного в результате внешнего механического воздействия (царапины, удары, сколы). На открытых участках происходит реакция с образованием новых оксидных слоев цинка, которые препятствуют контакту защищаемого металла с атмосферой и влагой;
• Метод горячего цинкования отличается невысокими требованиями к шероховатости и качеству обрабатываемой поверхности. Расплавленный цинк хорошо заполняет поры и микротрещины на поверхности изделия. Это значительно удешевляет изделия, обработанные данным методом.