Виды цинкования металла

Текст ГОСТ 9. 307-2021 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия цинковые горячие. Общие требования и методы контроля

• UMECON
• Цинкование
• Технические требования

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

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

8 Методы контроля

8.1    Контроль внешнего вида

Внешний вид покрытия контролируют визуальным осмотром невооруженным глазом при освещенности не менее 300 лк на расстоянии не менее 25 см от контролируемой поверхности.

8.2    Контроль толщины покрытия

8.2.1 Магнитный метод

Метод основан на регистрации изменения магнитного сопротивления в зависимости от толщины покрытия. В качестве измерительных приборов используют магнитные толщиномеры. Измерение следует выполнять по ГОСТ 31993-2013 (подпункт 6.3.1.2).

Измерения выполняют с учетом формы и габаритов изделия на расстоянии не менее 100 мм от края и в середине поверхности контрольного образца.

Расположение контрольных участков на длинномерных и габаритных изделиях следует выбирать с учетом их формы и геометрии.

За результат измерения толщины покрытия принимают среднее арифметическое значение не менее пяти измерений у краев и в середине контролируемой поверхности одного изделия.

Относительная погрешность метода ±10 %.

8.2.2    Металлографический метод (арбитражный)

Метод основан на измерении толщины покрытия на поперечном шлифе с применением металлографических микроскопов различных типов.

Контрольный образец для изготовления шлифа вырезают из оцинкованного изделия.

Толщину цинкового покрытия измеряют на шлифе в трех и более точках, равномерно распределенных на линейном участке длиной около 1 см. За результат принимают среднее арифметическое значение всех измерений.

8.2.3    Гравиметрический метод

Среднюю толщину покрытия (Н^). мкм, определяют неразрушающими методами или гравиметрическим разрушающим методом по разности масс образца до и после получения или до и после снятия покрытия по ГОСТ 9.302. Толщину покрытия, эквивалентную массе покрытия, рассчитывают с использованием номинальной плотности покрытия 7.2 г/см3.

Для снятия покрытия применяют раствор: 3.2 г хлористой сурьмы или 2 г трехокиси сурьмы растворяют в 500 см3 соляной кислоты, плотностью 1,19 г/см3, ч.д.а., по ГОСТ 3118-77 (пункт 1.2) в мерной колбе вместимостью 1 дм3 и доводят до метки дистиллированной водой по ГОСТ 6709.

В случае разногласий результаты гравиметрических испытаний (масса покрытия) имеют преимущество по результатам испытаний толщины покрытия.

8.3    Контроль химического состава цинкового расплава

Контроль химического состава цинкового расплава выполняют по ГОСТ 19251.1, ГОСТ 19251.2, ГОСТ 19251.3. ГОСТ 19251.5.

8.4    Контроль прочности сцепления покрытий

8.4.1    Метод нанесения сетки царапин (при толщине покрытий до 50 мкм)

На очищенной поверхности контролируемого покрытия инструментом со стальным острием под углом 30® (твердость металла острия должна быть выше твердости покрытия) наносят по четыре — шесть параллельных линий глубиной до основного металла на расстоянии от 2.0 до 3.0 мм друг от друга и перпендикулярно к ним. Линии проводят в одном направлении.

Прочность сцепления удовлетворительна, если на контролируемой поверхности не наблюдается отслаивание покрытия.

8.4.2    Метод крацевания

Для метода крацевания применяют стальные и латунные щетки диаметром проволоки 0.1 — 0.3 мм и скоростью вращения щеток 1500 — 2800 об/мин.

Поверхность покрытия крацуют не менее 15 с. После крацевания на контролируемой поверхности не должно наблюдаться вздутия или отслаивания покрытия.

8.4.3    Метод нагрева

При применении метода нагрева детали с покрытием или образцы-свидетели нагревают до (190 ± 10) ®С. выдерживают при данной температуре в течение 1 ч и охлаждают на воздухе. На контролируемой поверхности не должно наблюдаться вздутия или отслаивания покрытия.

8.4.4    Метод удара поворотным молотком

Плоскую поверхность изделия с толщиной основного металла не менее 3 мм очищают от пыли, механических загрязнений и обезжиривают органическими растворителями.

На плоскую поверхность изделия устанавливают поворотный молоток с массой головки 212,5 г таким образом, чтобы головка молотка вертикально падала на горизонтальную поверхность изделия. Выполняют не менее двух ударов молотком так. чтобы расстояние между параллельными отпечатками составляло 6 мм. а расстояние от края отпечатка до края изделия составило не менее 13 мм.

Схема поворотного молотка приведена в приложении Г.

4 Технические требования

4.1    Общие положения

4.1.1    Нанесение защитного покрытия на поверхность изделий методом горячего цинкования следует выполнять по утвержденному технологическому регламенту, разработанному в соответствии с требованиями действующей нормативной документации. Процессы выполнения работ должны сопровождаться постоянным и периодическим технологическим контролем.

Примечание —В состав процесса горячего цинкования входят этапы: подготовка поверхности (очистка, обезжиривание, травление, флюсование, сушка), цинкование, центрифугирование и контроль.

4.1.2    Покрытие, нанесенное методом горячего цинкования, предназначено для защиты от коррозии изделий из чугуна и стали и не является декоративным.

4.1.3    Металлические конструкции (изделия) должны сопровождаться нормативной документацией предприятия-изготовителя, предварительно согласованной с предприятием, оказывающим услуги горячего цинкования.

4.1.4    Перед нанесением покрытия изделия контролируют на соответствие требованиям 4.3 в количестве 2 %—5 % изделий от партии, но не менее трех. Контроль единичных изделий следует проводить в 100 %-ном объеме.

4.1.5    Резьбовые соединения, которые не были защищены перед горячим цинкованием, подлежат калибровке. Калибровка резьбовых соединений не входит в технологический процесс горячего цинкования и выполняется заказчиком.

4.1.6    Не рекомендуется цинковать изделия с толщиной стенки менее 2 мм из-за возможных деформаций и невозможности гарантировать толщину покрытия.

4.1.7    Правила приемки, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение изделий с покрытием. нанесенным методом горячего цинкования. — по ГОСТ 7566. ГОСТ 10692.

4.1.8    Требуемые характеристики покрытия и его толщина должны быть согласованы при оформлении заказа/договора.

4.2 Требования к основному металлу изделий

4.2.1 Горячему цинкованию подвергаются изделия, изготовленные из низкоуглеродистой стали и сталей по ГОСТ 380. ГОСТ 1050. ГОСТ 19281. ГОСТ 27772 и их аналогов (см. таблицу 1). а также отливки из стали, серого или ковкого чугуна.

4.2.2    Для изделий из сталей, не указанных в 4.2.1, следует проводить пробное цинкование.

4.2.3    Для получения качественного покрытия элементы изделия должны быть изготовлены из стали одной марки или из сталей, близких по химическому составу.

Примечание — При использовании в изделиях металлов с различным химическим составом и способом производства возможны различия во внешнем виде покрытия.

4.2.4    Изделия из чугуна следует подвергать абразивоструйной обработке и обязательному пробному цинкованию.

4.3 Требования к конструкции изделий, подлежащих цинкованию

4.3.1    Металлические конструкции (изделия) следует поставлять партиями. Партия должна иметь бирку или маркировку, которая должна содержать: наименование (шифр) изделия, марку стали, количество. общий вес изделий.

4.3.2    Предельно допустимая масса и габаритные размеры изделий, подлежащих горячему цинкованию. должны соответствовать размерам ванн травления и цинкования предприятия, оказывающего услуги горячего цинкования.

4.3.3    В изделиях не должно быть карманов, закрытых полостей и воздушных мешков: все полости должны быть доступны для беспрепятственного поступления и выхода из них жидкостей, расплавленного цинка и газов. В закрытых полостях должны быть предусмотрены дренажные отверстия. Примеры расположения технологических отверстий в изделиях приведены в приложении А.

4.3.4    Расстояние между параллельными поверхностями в изделии должно быть не менее 4 мм.

Примечание — При расстояниях менее 4 мм возможна непроцинковка и щелевая коррозия в период эксплуатации.

4.3.5    Полые изделия, изделия с большой протяженностью сварных швов, изделия сложной формы и изделия из разного типа проката следует подвергать пробному цинкованию.

4.3.6    Изделия с болтовыми соединениями должны быть в разобранном виде.

4.3.7    На сопрягаемых поверхностях и в отверстиях изделий должен быть обеспечен дополнительный допуск на толщину покрытия. Для плоских поверхностей допуск должен быть не менее 1 мм.

4.3.8    Наружную резьбу крепежных элементов рекомендуется нарезать до нанесения покрытия без учета допуска на покрытие. Внутреннюю резьбу выполняют после нанесения покрытия в соответствии с требованиями нормативной документации.

1    Допуски на сопрягаемых резьбах рекомендуется устанавливать в зависимости от толщины покрытия. Допуски резьбовых соединений могут быть обеспечены двумя способами: уменьшением основных отклонений допусков наружной резьбы и увеличением основных отклонений допусков внутренней резьбы.

2    При нанесении цинкового покрытия с центрифугированием резьбу на болтах и шпильках рекомендуется изготавливать с основным отклонением ниже заданного, которое дает возможность применять гайки с цинковым покрытием для болтов любых размеров

В Российской Федерации действует ГОСТ Р 58577-2019 «Правила установления нормативов допустимых выбросов загрязняющих веществ проектируемыми и действующими хозяйствующими субъектами и методы определения этих нормативов».

*4 В Российской Федерации действует ГОСТ Р 58144-2018 «Вода дистиллированная. Технические условия».

В Российской Федерации действует ГОСТ Р 52543-2006 (ЕН 982:1996) «Гидроприводы объемные. Требования безопасности».

В Российской Федерации действует ГОСТ Р 12.4.297-2013 «Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная для защиты от повышенных температур теплового излучения, конвективной теплоты, выплесков расплавленного металла, контакта с нагретыми поверхностями, кратковременного воздействия пламени. Технические требования и методы испытаний».

В Российской Федерации действует ГОСТ Р ИСО 2859-1-2007 «Статистические методы. Процедуры выборочного контроля по альтернативному признаку. Часть 1. Планы выборочного контроля последовательных партий на основе приемлемого уровня качества».

В Российской Федерации действует ГОСТ Р 58475-2019 «Паспорт безопасности химической продукции. Общие требования».

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 9.008 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Термины и определения

ГОСТ 9.072 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Термины и определения

ГОСТ 9.301-86 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Общие требования

ГОСТ 9.302 (ИСО 1463-82. ИСО 2064-80, ИСО 2106-82, ИСО 2128-76. ИСО 2177-85. ИСО 2178-82. ИСО 2360-82. ИСО 2361-82. ИСО 2819-80. ИСО 3497-76. ИСО 3543-81. ИСО 3613-80. ИСО 3882-86. ИСО 3892-80. ИСО 4516-80, ИСО 4518-80. ИСО 4522-1-85. ИСО 4522-2-85. ИСО 4524-1-85. ИСО 4524-3-85. ИСО 4524-5-85. ИСО 8401-86) Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Методы контроля

ГОСТ 9.402-2004 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей к окрашиванию

ГОСТ 12.1.003 Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.1.005 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны

ГОСТ 12.1.007 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

ГОСТ 12.1.016 Система стандартов безопасности труда. Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения концентраций вредных веществ

ГОСТ 12.1.019 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты

ГОСТ 12.2.003 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.2.040′ Система стандартов безопасности труда. Гидроприводы объемные и системы смазочные. Общие требования безопасности к конструкции

ГОСТ 12.3.002 Система стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.3.004 Система стандартов безопасности труда. Термическая обработка металлов. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.3.008 Система стандартов безопасности труда. Производство покрытий металлических и неметаллических неорганических. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.3.009 Система стандартов безопасности труда. Работы погрузочно-разгрузочные. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.3.020 Система стандартов безопасности труда. Процессы перемещения грузов на предприятиях. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.4.010 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты. Рукавицы специальные. Технические условия

ГОСТ 12.4.021 Система стандартов безопасности труда. Системы вентиляционные. Общие требования

ГОСТ 12.4.028 Система стандартов безопасности труда. Респираторы ШБ-1 «Лепесток». Технические условия

ГОСТ 12.4.032 Обувь специальная с кожаным верхом для защиты от действия повышенных температур. Технические условия

ГОСТ 12.4.100 Комбинезоны мужские для защиты от нетоксичной пыли, механических воздействий и общих производственных загрязнений. Технические условия ГОСТ 12.4.131 Халаты женские. Технические условия

ГОСТ 12.4.221″ Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная для защиты от повышенных температур теплового излучения, конвективной теплоты. Общие технические требования ГОСТ 12.4.253(EN 166:2002) Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты глаз. Общие технические требования

ГОСТ 17.2.3.021 Правила установления допустимых выбросов загрязняющих веществ промышленными предприятиями

ГОСТ 380 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки

ГОСТ 1050 Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия

ГОСТ 3118-77 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия ГОСТ 67092 34 Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 7566 Металлопродукция. Правила приемки, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

ГОСТ 10692 Трубы стальные, чугунные и соединительные детали к ним. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

ГОСТ 182424 5 Статистический приемочный контроль по альтернативному признаку. Планы контроля

ГОСТ 19251.1 (ИСО 714—75, ИСО 1055—75) Цинк. Методы определения железа ГОСТ 19251.2 (ИСО 713—75. ИСО 1054—75) Цинк. Метод определения свинца и кадмия ГОСТ 19251.3 Цинк. Метод определения меди ГОСТ 19251.5 Цинк. Методы определения олова

ГОСТ 19281 Прокат повышенной прочности. Общие технические условия ГОСТ 27772 Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия ГОСТ 28507 Обувь специальная с верхом из кожи для защиты от механических воздействий. Технические условия

ГОСТ 30333″ Паспорт безопасности химической продукции. Общие требования ГОСТ 30480 Обеспечение износостойкости изделий. Методы испытаний на износостойкость. Общие требования

ГОСТ 31993-2013 (ISO 2808:2007) Материалы лакокрасочные. Определение толщины покрытия ГОСТ ISO/IEC 17025—2019 Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемых в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

11 Указания по эксплуатации

11.1    Не рекомендуется использование изделий с покрытием при температуре свыше 250 вС. Максимальная рекомендуемая температура эксплуатации изделий при непрерывном воздействии на покрытие — не более 200 вС.

11.2    Для предотвращения контакта покрытия с повышенной влажностью окружающей среды поверхность изделий рекомендуется обрабатывать водоотталкивающим средством либо наносить барьерные покрытия.

5 Требования безопасности

5.1    При проведении работ в составе процесса нанесения покрытия методом горячего цинкования должны быть предусмотрены меры по защите работающих от возможных воздействий опасных и вредных факторов в соответствии с требованиями ГОСТ 12.3.008.

5.2    Во избежание взрыва и риска травм операторов не допускается наносить покрытия на изделия, имеющие закрытые полости без дренажных отверстий.

5.3    Работы с цинком необходимо выполнять в средствах индивидуальной защиты по ГОСТ 12.4.028. ГОСТ 12.4.253. ГОСТ 12.4.100 или ГОСТ 12.4.131; ГОСТ 28507 или ГОСТ 12.4.032; ГОСТ 12.4.010. ГОСТ 12.4.221.

5.4    Производство работ по горячему цинкованию должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.003. ГОСТ 12.1.005, ГОСТ 12.2.003, ГОСТ 12.2.040. ГОСТ 12.3.002. ГОСТ 12.3.004.

5.5    Производственные помещения, в которых выполняют работу, должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией по ГОСТ 12.4.021. Воздух производственных помещений должен соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.005.

5.6    Контроль воздуха рабочей зоны на содержание опасных веществ проводят по ГОСТ 12.1.016.

5.7    Предельно допустимая концентрация опасных веществ в воздухе рабочей зоны должна соответствовать паспортам безопасности веществ по ГОСТ 30333 и ГОСТ 12.1.007.

5.8    Предельно допустимая концентрация оксида цинка в воздухе рабочей зоны 0.5 мг/м3.

5.9    Работы, связанные с погрузкой, выгрузкой, складированием и транспортированием грузов, следует выполнять в соответствии с требованиями ГОСТ 12.3.009, ГОСТ 12.3.020.

5.10    Условия электробезопасности на рабочих местах должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.019.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает общие требования к защитным покрытиям, нанесенным методом горячего цинкования (далее — покрытия) при температурах 430 °С—460 °С, а также требования к основному металлу и методам контроля качества покрытий.

Настоящий стандарт распространяется на стальные конструкции, изделия из фасонного проката и листовой стали, комплекты труб, трубы большого диаметра (изогнутые или сваренные до нанесения покрытия), контейнеры, изделия из стальной проволоки, крепежные изделия (обрабатываемые в общей массе), стальные и чугунные отливки, поковки, штампованные стальные изделия.

Настоящий стандарт не распространяется на покрытия, нанесенные непрерывным способом.

7 Правила приемки

7.1    Цинковое покрытие подвергают контролю по внешнему виду, толщине и прочности сцепления в соответствии с требованиями настоящего стандарта и ГОСТ 9.301-86 (раздел 3).

7.2    На контроль предъявляют контрольную партию оцинкованных изделий. Минимальное количество изделий в контрольной партии определено в таблице 3.

7.3    Контроль внешнего вида покрытий следует проводить в 100 %-ном объеме изделий.

7.4    Контролю толщины и прочности сцепления в одном изделии подлежат элементы, толщина которых различается. Каждый такой элемент следует рассматривать как отдельное изделие.

7.5    Контролю толщины и прочности сцепления подвергают:

а)    элементы стальных конструкций в количестве до 1 %, но не менее 3 шт. от партии;

б)    сварные узлы в количестве до 5 %, но не менее одного узла от партии;

в)    резьбовые крепежные детали в количестве до 0.5 %, но не менее 3 шт. от партии.

7.6    Допускается применение методов статистического контроля по ГОСТ 18242.

7.7    Контроль толщины покрытия металлографическим методом является арбитражным и его допускается проводить на одной детали из партии.

7.8    Изделия, на которых проводился контроль качества разрушающими методами, разрешается предъявлять к приемке после восстановления покрытия.

7.9    Контроль толщины покрытия следует проводить до его дополнительной обработки (хроматирования. нанесения консервационных смазок и т. п ).

7.10    Измерения толщины покрытия в зонах плоскостей резания (после плазменной, лазерной или газопламенной резки) следует выполнять на расстоянии не менее 10 мм от края изделия или угла.

7.11    Толщину покрытия контролируют на поверхности, не имеющей накатки и резьбы на расстоянии не менее 5 мм от ребер, отверстий и мест контакта с приспособлением.

7.12    Толщину покрытия на крепежных деталях с резьбами контролируют на головках болтов и на торцах гаек.

7.13    Измерительный инструмент для неразрушающего контроля толщины покрытия должен иметь погрешность измерения не более ±10 %.

7.14    При получении неудовлетворительных результатов контроля толщины и прочности сцепления проводят повторный контроль на удвоенном количестве изделий. При получении неудовлетворительных результатов повторного контроля всю партию оцинкованных изделий бракуют.

7.15    Оценку износостойкости покрытия выполняют по 4.5.9.

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;
• 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.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 9.008. ГОСТ 9.072. а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    белая ржавчина: Налет белого, серого или темного цвета на поверхности цинкового покрытия. имеющий рыхлую структуру, образующийся в условиях хранения, транспортирования и эксплуатации изделий.

Примечание — Белая ржавчина — это явление, возникающее после нанесения покрытия. Ее возникновение целиком зависит от упаковки, условий транспортирования и хранения до использования. Белая ржавчина — это оксид и/или гидроксид цинка, являющийся продуктом взаимодействия цинкового покрытия с парами воды при высокой влажности воздуха или с фазовой пленкой влаги, возникающей при ее конденсации или прямом попадании атмосферных осадков, при ограниченном доступе кислорода и углекислого газа к поверхности покрытия. Ограниченный доступ кислорода и углекислого газа к поверхности цинкового покрытия происходит при образовании щелевых зазоров между конструкциями или между конструкциями и упаковочным материалом.

3.2    гартцинк: Тип отхода, образующийся на дне ванны в процессе горячего цинкования металла.

Примечание — Гартцинк образуется вследствие химического взаимодействия цинка с железом и солями железа.

3.3    горячее цинкование: Процесс получения покрытия из цинка и/или сплавов цинка с железом на изделиях из стали или чугуна путем погружения в расплавленный цинк.

3.4    горячее цинковое покрытие: Антикоррозионный слой на металле, полученный методом горячего цинкования.

3.5    контрольная партия: Партия продукции, состоящая из одного или более изделий одинакового типа и размера, с покрытием, нанесенным за одну смену, принадлежащих к одному заказу.

контрольный образец: Единица продукции или ее часть, или проба, утвержденные в установленном порядке, характеристики которых приняты за основу при изготовлении и контроле такой же продукции.

Примечание — Применительно к горячеоцинкованной продукции контрольный образец — изделие, его часть или проба, отобранные в установленном порядке из одной партии продукции для проведения испытаний и контроля.

3.7    контрольный участок: Участок поверхности изделия, в пределах которого проводят определенное количество единичных измерений.

3.8    минимальное значение толщины покрытия: Наименьшее значение единичного измерения при гравиметрическом испытании или при измерении магнитным методом, полученное в пределах контрольного участка.

накатка: Образование на заготовке резьбы или мелких рифлений непрерывным воздействием инструмента.

3.10    нелроцинковка (непрокрытые участки): Наличие на поверхности изделий участков, не покрытых цинком.

3.11    оцинковщик: Предприятие, оказывающее услуги по горячему цинкованию изделий.

3.12    партия продукции: Совокупность установленного количества единиц продукции, предъявляемая на испытания и/или приемку, сформированная по типам изделий и маркам стали.

Примечание —В состав партии входят изделия, изготовленные 8 течение определенного интервала времени по одной технологической документации, при оценке качества которых принимается общее решение.

3.13    приемка продукции: Процесс проверки соответствия продукции требованиям, установленным в нормативной документации, и оформление соответствующих документов.

Примечание —В состав продукции входят изделия, представленные на приемку до и/или после горячего цинкования.

3.14    продукция: Изделия после горячего цинкования.

3.15    средняя толщина: Среднеарифметическое значение результатов однократных измерений толщины покрытия, равномерно распределенных в пределах контрольного участка.

толщина покрытия: Расстояние по нормали между поверхностью основного покрываемого металла и поверхностью внешнего слоя покрытия.

Примечание — Толщина выражается в микрометрах (мкм).

3.17    флюсование металла: Процесс покрытия поверхности металла пленкой неорганического кристаллического соединения, называемого флюсом.

3.18    цвета побежалости: Радужная окраска, появляющаяся на поверхности покрытия в результате образования на ней оксидной пленки в виде пятен и полос различного цвета.

3.19    центрифугирование: Процесс удаления с изделий избыточного расплавленного цинка под действием центробежных сил с помощью специального устройства.

3.20    цинковое покрытие: Антикоррозионный слой на металле из железоцинкового сплава.

щелевая коррозия: Усиление коррозии в щелях и зазорах между двумя металлами, а также в

местах неплотного контакта металла с неметаллическим коррозионно-инертным материалом.

12 Гарантии изготовителя

12.1    Предприятие должно гарантировать соответствие защитного покрытия изделий, нанесенного методом горячего цинкования, требованиям настоящего стандарта.

12.2    Гарантийный срок службы покрытия устанавливается в соответствии с технической документацией на поставку изделий при обязательном соблюдении требований, установленных для условий их эксплуатации.

Приложение А (справочное)

Примеры расположения технологических отверстий в изделиях

Рисунок А.1 — Примеры расположения технологических отверстий в опорных и рядовых ребрах жесткости

сварных колонн и балок

Рисунок А.2 — Примеры расположения технологических отверстий в полых секциях металлоконструкций (отверстия располагаются по диагонали в верхней и нижней части элемента металлоконструкции, максимально

близко к сварному шву)

Рисунок А.З — Примеры выполнения металлоконструкций с соединениями элементов внахлест (сварные швы выполняются прерывистыми или с пробивкой отверстий для исключения взрыва)

1    Технологические отверстия располагают по диагонали относительно друг друга, нижние и верхние кромки перегородок срезают.

2    Перегородки должны просматриваться через технологические отверстия или смотровое окно.

Рисунок А 5 — Примеры выполнения технологических отверстий в изделиях с перегородками

1    Для минимизации деформации в открытых резервуарах (коробах) внутри изделия рекомендуется предусматривать растяжки, а при наличии усиления по кромкам изделия — отверстия в углах.

2    Растяжки рекомендуется выполнять толщиной, близкой к толщине стенки изделия.

Рисунок А.6 — Пример подготовки к горячему цинкованию открытого короба (емкости)

Рисунок А.7 — Примеры выполнения технологических отверстий для выхода цинка и газов в металлоконструкциях с наличием опорной плиты

1    При проектировании металлоконструкций рекомендуется минимизировать наличие элементов, сваренных внахлест.

2    Болтовые соединения выполняются после процесса горячего цинкования.

Рисунок А.8 — Примеры выполнения соединений элементов конструкций: а) неправильно; б) правильно

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге «Межгосударственные стандарты»

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Рисунок А.9 — Пример выполнения зазора между элементами решетки и поясом фермы из открытых профилей (уголки, швеллеры, двутавры), обеспечивающего стекание расплава цинка по плоскости пояса

6 Требования охраны окружающей среды

6.1    При производстве работ по горячему цинкованию должно быть обеспечено выполнение требований ГОСТ 17.2.3.02.

6.2    При производстве работ следует соблюдать параметры технопогического регламента.

10 Транспортирование и хранение

10.1    При транспортировании изделия должны быть размещены и закреплены в транспортном средстве способом, предотвращающим их самопроизвольное перемещение в процессе движения.

10.2    В процессе транспортирования и хранения запрещается укладывать на изделия тяжелые грузы, способные вызывать деформацию и повреждение изделий и/или покрытия.

10.3    Для предотвращения нарушения поверхности покрытия категорически запрещается:

а)    выгружать изделия на мокрые и загрязненные участки территории;

б)    перемещать изделия волоком;

в)    допускать удары по изделиям и их сбрасывание с высоты.

10.4    Рекомендуемые условия хранения готовых оцинкованных изделий:

а)    хранение в закрытых помещениях либо под навесами, исключающее прямое попадание атмосферных осадков, а также образование конденсата внутри упаковки в связи с колебаниями температуры и влажности окружающей среды;

б)    складирование и хранение на деревянных подкладках, исключающее контакт с мокрыми и загрязненными участками площадки в помещении или под навесом;

в)    исключение механических повреждений при погрузке, разгрузке и хранении;

г)    исключение воздействия агрессивных жидкостей и открытого пламени;

д)    исключение контактов изделий с черным металлом, медью и ее сплавами.

10.5    Рядом с местом хранения оцинкованных изделий не допускается проведение сварочных работ.

Технические требования к изделиям

Горячее цинкование является современным и технически передовым методом

Технические требования на металлоконструкции, подлежащие цинкованию

Настоящие технические требования распространяются на услуги по нанесению защитного покрытия методом горячего цинкования (погружение в расплав) , и устанавливают единые (общие) требования к качеству поступающего на оцинкование металла, условиям приемки и обеспечению погрузочно-разгрузочных работ.

1.1 Максимальные габаритные размеры элементов стальных конструкций, подлежащих цинкованию, должны быть не более 13,0м х 2,0м х 3,0 м. Максимальный вес конструкций, подлежащих цинкованию, составляет не более 5 тонн.

1.2 Проектная документация должна предусматривать специальные конструктивные решения, учитывающие специфику горячего цинкования, с целью получения качественного цинкового покрытия, предотвращения деформаций конструкции и разрушения сварных швов (п.19.11 СП 53-101-98 Изготовление и контроль стальных строительных конструкций. Свод правил по проектированию и строительству) .

1.3 Перед заключением договора подряда (спецификации) заказчик обязан подрядчику передать подетальные чертежи для согласования и определения возможности нанесения на конструкции покрытия методом горячего цинкования.

1.4 Чертежи должны быть выполнены в соответствии с требованиями ЕСКД (Единая система конструкторской документации) или СПДС (Система проектной документации в строительстве) с указанием габаритных размеров изделия, спецификацией, обозначением сварных швов, конструктивных и технологических отверстий, масс изделий.

1.5 Заказчик обязан предоставить копию сертификата на используемый в изделии металлопрокат с указанием химического состава стали.

2.1 Горячему цинкованию подвергаются конструкции, изготовленные из низкоуглеродистой и низколегированной стали по ГОСТ 380, ГОСТ 1050, ГОСТ 27772, ГОСТ 19281. Предпочтительна низкоуглеродистая сталь, с содержанием углерода ≤0,05-0,25%, а (содержание кремния +2,5 х содержание фосфора) должно находиться в пределах 0,05% и от 0,2 % до 0,37 %.

2.2 Для получения качественного покрытия, изделие должно быть изготовлено из стали одной марки или близкой по химическому составу.

2.3 Возможно оцинкование изделий, не входящих в указанный перечень. При этом должно проводиться пробное оцинкование, а качество поверхности и толщина цинкового покрытия должны быть согласованы сторонами дополнительно.

3.1 В конструкциях не должно быть карманов, закрытых полостей и воздушных мешков; все полости должны быть доступны для беспрепятственного поступления и выхода из них жидкостей, расплавленного цинка и газов. Трубки, патрубки, боксы не должны иметь заглушек, затрудняющих свободный сток рабочих жидкостей и цинка из внутреннего объема изделия.

3.2 Не допускается во избежание взрыва наносить покрытия на изделия, имеющие закрытые полости. Полые изделия и изделия сложной формы подвергают пробному цинкованию.

3.3 Емкости, барабаны, змеевики из труб, узлы с резьбовыми соединениями покрытию методом горячего оцинкования не подлежат.

3.4 Расстояние между параллельными поверхностями в изделии должно быть не менее 4 мм, иначе возможна непроцинковка и щелевая коррозия.

3.5 Во избежание коробления сварных металлоконструкций, подлежащих горячему оцинкованию, нежелательно использование металла, различающегося по толщине более чем в 2 раза. По возможности изделия должны быть симметричными.

3.6 Диаметры отверстий под болты должны быть больше на величину допуска, учитывающего толщину цинкового покрытия.

4.1 Все изделия, подвергаемые цинкованию, должны иметь технологические отверстия или петли для подвешивания. Возможно использование конструктивных отверстий для монтажа изделий на подвеску. Расположение, размеры, количество технологических отверстий или петель, использование конструктивных отверстий должны быть согласованы между Заказчиком и Исполнителем. Петли для монтажа крупногабаритных изделий должны быть рассчитаны на прочность с предоставлением расчетной документации.

4.2 Продукция, поступающая на цинкование без технологических отверстий или петель для навески, будет оцинкована с использованием способа навески «удавка» или специальных приспособлений. На участках, где будет выполнена увязка проволокой способом «удавка», после оцинкования будут иметь место утолщения цинкового покры-тия в виде «валика», высотой 3-4 мм. При использовании приспособления могут быть следы в местах соприкосновения с изделием в виде локальных сколов цинкового покрытия. Доработка указанных участков будет производиться силами Заказчика.

4.3 Диаметры технологических отверстий для выхода газов и стекания цинка должны быть более 10 мм. Реальная площадь отверстий у конструкций из длинномерных полых профилей должны быть не менее 1/7 площади сечения профиля, входящего в состав конструкции. Чем больше технологическое отверстие, тем качественнее идет процесс цинкования. Диаметры технологических отверстий должны превышать толщину металла.

4.4 В месте соединения трех плоскостей должно быть обязательно технологическое отверстие.

4.5 Внутренние и внешние ребра, перегородки, перемычки должны иметь скосы или вырезы, достаточные для вытекания расплавленного цинка, выхода газов и должны просматриваться через технологические отверстия или смотровые окна.

5.1 Сварные швы должны быть равномерными, плотными и сплошными по всей длине (предпочтительна сварка в среде углекислого газа) .

5.2 Не допускаются поры, свищи, трещины, шлаковые включения, брызги, подрезы, наплывы, наплавные сопряжения сварных швов. Сварные швы должны быть зачищены от шлака (желательна дробеструйная обработка поверхности шва) .

5.3 Сварку элементов конструкции следует производить непрерывными двусторонними швами, либо односторонним швом с подваркой корня.

5.4 Изделия со сварными соединениями внахлестку, выполненными сплошным замкнутым швом, цинковать не допускается. Сварные швы нахлесточных соединений должны быть выполнены прерывистым швом или нахлесточное соединение должно иметь технологическое отверстие для выхода воздуха и технологических растворов.

6.1 На поверхности основного металла не допускаются : трещины, плены, закаты, расслоения, закатанная окалина, поры, включения, остатки абразивных составов, толстослойная плотно сцепленная с металлом ржавчина, сварочные шлаки, остатки формовочной массы, металлической стружки.

6.2 Поверхность должна быть очищена от лакокрасочных материалов, битума, графита, промышленных маркеров, бумажных ярлыков, следов клея от маркировки, смазочно-охлаждающих жидкостей с силиконовыми маслами, следов спрея от защиты от сварочных брызг, консервации, и прочих органических соединений. Допустимым маркировочным средством является только мел.

6.3 На поверхности литых изделий не должно быть пор и усадочных раковин.

6.4 Поверхности с очень большой глубиной шероховатости образуют более толстые цинковые покрытия, так как шероховатая структура обеспечивает большую площадь для реакции.

6.5 Поверхности низкого качества, на которых имеются дефекты в виде раковин, чешуек, полос, складок являются причиной низкокачественного или непригодного к эксплуатации цинкового покрытия.

6.6 Изделия, имеющие цинковое покрытие не подлежат повторному покрытию без предварительного снятия цинка.

7.1 Не допускается наличие заусенцев, наплывов и заворотов кромки.

7.2 Острые углы и кромки изделий, за исключением технически обоснованных случаев, должны быть скруглены радиусом не менее 0,3 мм.

8.1 Внимание! Температура цинкового расплава 450оС. В связи с этим возможна деформация конструкций в процессе цинкования под воздействием температуры. По согласованию с заказчиком пробному цинкованию с целью определения качества покрытия и возможных температурных деформаций следует подвергать изделия:

-полые изделия и изделия сложной формы;

-тонкостенные листовые (толщина стенки менее 2 мм и площадью более 1 м2;) ;

-изготовленные из чугуна;

-изделия, в которых возможны механические напряжения, обусловленные технологией изготовления;

-бывший в употреблении металл.

9.1 Металлоконструкции поставлять пакетами по маркам и профилю, снабженными биркой (возвратной) . На бирке обязательно указать Заказчика, наименование и количество изделий (штуки, вес) . Вес одного пакета не должен превышать 5 (пяти) тонн. Пакеты, должны быть удобны для загрузки и разгрузки краном (с верхней загрузкой машины) . Металлоконструкции должны быть уложены на подкладки высотой не менее 100 мм для обеспечения строповки.

9.2 При поставке малосортных деталей (менее 0,5м) , необходимо наличие тары.

9.3 Форма (размер) и материал для изготовления бирки могут быть различными. Рекомендуемый размер бирки 120х80мм. Материал (картон, фанера, пластик, металл) должен иметь свойства, обладающие устойчивостью к истиранию и воздействию погодных условий (дождь, снег, солнце) . Информация, нанесенная на бирку должна быть читаема и несмываемая. Бирка должна быть навесная, прикрепляемая с помощью проволоки, длина петли не менее 150 мм.

9 Правила оформления результатов контроля

Протокол результатов контроля следует оформлять по ГОСТ ISO/IEC 17025—2019 (подраздел 7.8) с указанием следующих основных сведений:

а)    ссылка на настоящий стандарт;

б)    сведения, необходимые для идентификации покрытия;

в)    осматриваемая поверхность изделия: размеры и. если необходимо, ее расположение;

д)    отклонения от требований, не предусмотренные настоящим стандартом;

е)    дата проведения контроля.