Как подготовить металлоконструкцию к горячему цинкованию: чек-лист

На этапе проектирования

• избегайте закрытых полостей и карманов: все внутренние объёмы должны иметь отверстия для входа и выхода жидкостей, расплавленного цинка и газов — конструкцию с полностью закрытой полостью цинковать нельзя (риск взрыва при погружении в расплав);
• закругляйте острые углы и кромки радиусом не менее 0,3 мм, если это не противоречит техническим требованиям к детали;
• проектируйте сварные соединения встык, двусторонним швом или односторонним с подваркой — соединения внахлёст (лист на лист без проварки края) цинковать нельзя;
• для полых деталей сложной формы планируйте пробное цинкование образца перед серией.

Выбор стали

• цинковать можно большинство конструкционных сталей: углеродистые, мелкозернистые, полые профили горячего и холодного формования; не подходят нержавеющая сталь и стали с повышенным содержанием серы;
• на вид и толщину покрытия больше всего влияют кремний и фосфор: при кремнии менее 0,03% и фосфоре менее 0,02% покрытие тонкое и блестящее, при 0,14–0,25% кремния — блестящее или матовое, а в диапазонах 0,03–0,14% и более 0,25% оно толще, темнее и шероховатее;
• в пределах одной конструкции придерживайтесь одной марки стали — это даёт более равномерный внешний вид покрытия.

Перед отправкой на цинкование

• поверхность должна быть без остатков краски, масла, металлической стружки, сварочного шлака, формовочной массы и графита (для литых деталей) — всё это убирают ещё до травления, иначе возможны дефекты покрытия;
• сварные швы — равномерные, плотные и сплошные по всей длине, без пор и включений;
• на литых деталях не должно быть пор и усадочных раковин;
• приложите к заказу чертежи или фото — мы проверим конструкцию на закрытые полости и проблемные места ещё до цинкования.

Деформации, подвес и передача на цинкование

• предусмотрите точки подвеса: в ванне изделие висит на стропах или крюках, поэтому отверстия или проушины должны стоять так, чтобы деталь не прогибалась под собственным весом;
• трубные отводы и патрубки оставляйте открытыми: заглушка перекрывает путь цинку, а внутри остаются воздух или жидкость;
• после сварки, штамповки или вальцовки в металле остаются внутренние напряжения; в горячей ванне они снимаются, и деталь может повести — такие изделия лучше отпустить термообработкой ещё до цинкования;
• не сочетайте очень толстый и очень тонкий металл: чем больше разница толщин в сварном узле, тем неравномернее металл прогревается и остывает в расплаве, а значит выше вероятность коробления; для сварных узлов мы просим держать отношение наибольшей толщины к наименьшей не более 5:1;
• сообщите поставщику стали, что готовую конструкцию будут цинковать, — он подберёт прокат с подходящим химическим составом;
• автомобиль с изделиями мы разгружаем краном или погрузчиком; разгрузка вручную недопустима.

Что происходит на заводе

Обезжиривание, травление, промывка, флюсование, сушка, погружение в расплав цинка при ~450 °C, охлаждение, пассивация и проверка толщины и внешнего вида покрытия. Подробно о каждом этапе и полные технические требования — в статье Технология горячего цинкования.

Что снимает травление, а что нужно убрать до отправки

В ванне травления кислота снимает ржавчину и окалину (оксиды железа), но не растворяет краску, шлак и густую смазку. Поэтому перед отправкой проверьте поверхность по перечню:

Остатки на поверхности дают непокрытые участки, даже если это едва заметные плёнки шлака или спрея. Поверхности после газовой, лазерной или плазменной резки стоит зачистить шлифованием, а острые края снять до отправки: резка меняет состав и структуру стали у края, поэтому минимальную толщину цинка там получить сложнее, а сцепление покрытия может быть хуже.

Пример: проверка соотношения толщин в узле

Разделите наибольшую толщину металла в сварном узле на наименьшую: мы просим, чтобы это отношение было не более 5:1. Условные примеры:

Числа условные. Отношение 5:1 — наш практический ориентир для сварных узлов, а не числовая норма стандарта: руководство ISO 14713-2 лишь советует избегать больших перепадов толщины, например тонкого листа, приваренного к толстым уголкам, и отдавать предпочтение симметричным сечениям. Даже в пределах 5:1 тонкий элемент, приваренный к толстому, остаётся зоной повышенного риска коробления. Если отношение превышает 5:1, ещё до изготовления рассмотрите более симметричное сечение, меньшую разницу толщин или разделение узла на части, которые цинкуют отдельно и собирают на болтах.

Что выполнить до цинкования и что сообщить заводу

Сварку, резку и отверстия (в том числе вентиляционные) выполняйте до цинкования: на готовом покрытии эти операции его повреждают, и место придётся ремонтировать. Непокрытые участки завод ремонтирует цинконаполненной краской или пастой, напылением цинка либо стержнем из цинкового сплава, но стандарт ограничивает их размер: каждый участок — до 10 см², в сумме — не более 0,5% поверхности изделия; иначе изделие цинкуют повторно, если не согласовано иное. Подробнее — в статье Толщина цинкового покрытия по ДСТУ EN ISO 1461:2024. Вместе с чертежом сообщите заводу:

• марку стали и, если есть, документ о качестве проката: от состава стали зависят внешний вид и толщина покрытия;
• есть ли на изделии поверхности после газовой, лазерной или плазменной резки;
• значимые поверхности, то есть те, где покрытие важнее всего для эксплуатации или внешнего вида: их удобно отметить на чертеже;
• места, где следы подвеса, капли и наплывы цинка недопустимы: их обсуждают заранее, чтобы подобрать точки подвеса;
• будут ли красить изделие после цинкования: требования к поверхности тогда согласовывают отдельно;
• три габаритных размера вместе с фланцами и кронштейнами: ванна имеет размеры 13 000 × 1 600 × 3 200 мм (длина × ширина × глубина), а более длинные изделия цинкуют секциями или, по отдельной договорённости, в два захода; запас на подвешивание уточняют по чертежу.