Нержавеющий крепеж без заеданий. Современные решения для защиты резьбы

Нержавеющий крепеж без заеданий. Современные решения для защиты резьбы

В статье рассмотрен наиболее эффективный способ управления трением и защиты нержавеющего крепежа от заедания с помощью высокотехнологичных сервисных материалов.

Содержание:
Проблемы при сборке и демонтаже крепежа
Как предотвратить заедание и обеспечить качественную затяжку резьбы?
Антифрикционные твердосмазочные покрытия MODENGY
Как наносятся покрытия?
Выбор материала
Резьбовые пасты EFELE

Трубопроводы, применяемые на предприятиях газо- и водоснабжения, нефтехимии и нефтепереработки оснащаются разнообразной арматурой, которая монтируется с помощью резьбовых соединений. Крепеж обычно изготавливается из аустенитных нержавеющих сталей А2 (08Х18Н10) или А4 (10Х17Н13М2). Эти материалы характеризуются высокой коррозионной стойкостью и механической прочностью. Кроме того, болты, гайки, шпильки из указанных видой сталей отличаются эстетичным внешним видом.


Проблемы при сборке и демонтаже крепежа

Одной из особенностей аустенитных нержавеющих сталей является отсутствие на поверхностях деталей достаточно прочных оксидных пленок, которые препятствуют чистому металлическому контакту. В совокупности с высокой вязкостью и низким пределом текучести это приводит к образованию задиров на витках резьбы уже при сравнительно невысоких нагрузках – в несколько раз ниже, чем для обычных конструкционных сталей.

В процессе затяжки нержавеющего крепежа часто наблюдается заедание, которое может вызвать пластическую деформацию витков резьбы (рис. 1) и полное заклинивание на поврежденном участке.


Нержавеющий крепеж без заеданий. Современные решения для защиты резьбы

Рис. 1. Повреждение витков резьбы


Разобрать поврежденное соединение обычным гаечным ключом невозможно. А учитывая, что аустенитные стали плохо поддаются распиливанию и газовой резке, процесс демонтажа заклинившего крепежа становится весьма трудоемким.

Не менее сложной задачей является качественная затяжка крепежа из нержавеющих сталей. Растягивающее усилие растет непропорционально моменту затяжки и полностью расходуется на преодоление возрастающей силы трения. В конечном итоге это приводит к развитию процесса схватывания металла, повреждению резьбовых поверхностей и заеданию.

Как предотвратить заедание и обеспечить качественную затяжку резьбы?

Эффективная мера профилактики заеданий нержавеющего крепежа при монтаже – применение специальных антифрикционных покрытий и паст на основе твердосмазочных композиций.

В их состав входят высокодисперсные порошки графита, дисульфида молибдена и других специальных наполнителей в точно подобранных концентрациях. Материалы разработаны с учетом синергетического взаимодействия различных твердых смазок, что позволяет добиться их высочайших эксплуатационных свойств.

Антифрикционные твердосмазочные покрытия MODENGY

Одной из самых современных технологий, позволяющих стабилизировать трение при затяжке резьбовых соединений, является нанесение антифрикционных твердосмазочных покрытий MODENGY. Эти материалы подобны краскам, однако вместо красящего пигмента они содержат частицы твердых смазок, равномерно распределенные в смеси связующих веществ (смол) и растворителей с присадками.

После нанесения растворители испаряются, а связующее вещество полимеризуется, прочно сцепляясь с основой. В зависимости от типа связующего отверждение происходит при обычной температуре или при нагреве. После полимеризации покрытие представляет собой матрицу с распределенным в среде связующего вещества частицами твердых смазок (рис. 2).


Нержавеющий крепеж без заеданий. Современные решения для защиты резьбы

Рис. 2. Структура анифрикционных покрытий


Нанесение антифрикционных покрытий на нержавеющий крепеж может производиться на заводе-изготовителе. Это позволяет исключить процедуру нанесения резьбовых составов на сборочной площадке и тем самым снизить трудоемкость монтажа.

Покрытия образуют на поверхностях сухой смазочный слой, на который не налипает пыль и прочие загрязнения. Они обеспечивают постоянный коэффициент трения в процессе 5‑8 циклов монтажа-демонтажа и не требуют повторного нанесения перед каждым следующим циклом. Большинство покрытий MODENGY допускают последующее окрашивание.

В качестве примера на рис. 3 показан внешний вид стального нержавеющего крепежа с покрытием и без.

Нержавеющий крепеж без заеданий. Современные решения для защиты резьбы

Рис. 3. Стальной нержавеющий крепеж с покрытием MODENGY и без него


Как наносятся покрытия?

Обработке подвергаются предварительно очищенные и обезжиренные поверхности. От качества подготовки во многом зависят адгезия и долговечность покрытий. Составы наносят методами, привычными в технологиях окрашивания – окунанием, распылением, центрифугированием.

Для небольших крепежных изделий и фурнитуры оптимален метод окунания на автоматических или полуавтоматических центрифугах (рис. 3). Такой метод нанесения обладает высокой производительностью (один цикл занимает около 2 минут), позволяет избежать неравномерности покрытия и его избытка во впадинах резьбы.


Нержавеющий крепеж без заеданий. Современные решения для защиты резьбы

Рис. 3 Центрифуга для нанесения антифрикционных покрытий


Рекомендуемая толщина покрытия MODENGY составляет 15‑25 мкм. Этот параметр можно регулировать путем изменения вязкости материала. При необходимости составы наносятся в несколько слоев с промежуточной сушкой.

В целях экономии покрытием можно обрабатывать только болт или только гайку. В этом случае между контактирующими поверхностями также образует разделительный смазочный слой.

Контроль качества нанесения осуществляется стандартными методами: путем измерения адгезии, толщины (см. видео) и коэффициента трения.



Выбор материала

Рекомендуемые покрытия для крепежа из нержавеющей стали – MODENGY 1001, MODENGY 1005, MODENGY 1010, MODENGY 1011, MODENGY 1012, MODENGY 1014. Выбор конкретного материала зависит от многих факторов: диапазона рабочих температур, коэффициента закручивания, температуры и выдержки, необходимых для полимеризации, а также характера воздействующей среды (химически агрессивные вещества, влажность и т.д.).

Перечисленные покрытия обладают различным балансом антифрикционных свойств, адгезии и химической стойкости, отличаются условиями полимеризации.


Нержавеющий крепеж без заеданий. Современные решения для защиты резьбы


Покрытие MODENGY 1001 на основе дисульфида молибдена и графита обладает самым широким диапазоном рабочих температур – от -180 до +440 °С. Высокая несущая способность (2500 МПа на машине трения SRV) позволяет этому покрытию долгое время сохранять смазочные и защитные свойства даже при значительных нагрузках на крепеж.

MODENGY 1005 отличается высокими антикоррозионными свойствами (720 часов в соляном тумане), что актуально даже для нержавеющего крепежа, работающего в условиях агрессивных сред (например, в морской). Покрытие характеризуется отличной адгезией и прочностью.

MODENGY 1010, MODENGY 1011 и MODENGY 1014 можно условно объединить в одну группу – ПТФЭ-покрытий.

MODENGY 1010 придает изделиям эстетичный черный глянцевый цвет. Его формула позволяет обеспечить нужный баланс антифрикционных и антикоррозионных свойств. При испытаниях на крепеже М10 класса прочности 10.9 коэффициент трения на деталях с данным покрытием имел разброс не более ±0,01 в течение пяти циклов сборки-разборки. Это демонстрирует способность АТСП снижать и стабилизировать трение. Аналогичные измерения на крепеже без покрытия показали разброс коэффициента трения до двух раз.

MODENGY 1011 имеет аналогичные 1010 характеристики, но отличается серебристым цветом.

Покрытие MODENGY 1014 характеризуется повышенными антикоррозионными и усиленными противозадирными свойствами за счет дополнительного введения в состав дисульфида молибдена – широко известного твердого смазочного материала слоистой кристаллической структуры. Благодаря ему покрытие обладает характерным серым цветом. 

Уровень защиты от коррозии у АТСП MODENGY 1014 доведен до значения 672 часа по данным ускоренных испытаний в соляном тумане. Этот показатель может быть существенно увеличен путем дополнительной подготовки поверхности перед нанесением покрытия, например, с помощью фосфатирования.



Полупрозрачные покрытия MODENGY 1012 и MODENGY PTFE-A20 не меняют цвет деталей, поэтому применяются в тех случаях, когда важно сохранить эстетичный внешний вид крепежных изделий. Составы устойчивы к смыванию водой и не токсичны. MODENGY PTFE-A20 производится на основе политетрафторэтилена, MODENGY 1012 также содержит ПТФЭ, но имеет водную основу, поэтому не подвержен воспламенению.


Резьбовые пасты EFELE

Распространенным видом резьбовых составов для крепежа из аустенитных сталей являются пасты. Их применение позволяет снизить и стабилизировать трение при свинчивании соединений, а также обеспечить их качественную затяжку.

Нержавеющий крепеж без заеданий. Современные решения для защиты резьбы


Резьбовые пасты EFELE содержат в составе твердые смазки в высокой концентрации (до 60 %). Их высокодисперсные частицы заполняют впадины микронеровностей поверхности, увеличивая ее опорную площадь и несущую способность. Такой слой выдерживает значительные нагрузки и обеспечивает хорошее разделение поверхностей, защищая детали нержавеющего крепежа от непосредственного контакта и схватывания.

Твердые смазки отличаются химической инертностью, термической и окислительной стабильностью. Они остаются эффективными после продолжительного простоя узла и позволяют при необходимости без повреждений разобрать резьбовое соединение с использованием стандартного инструмента.


Резьбовые пасты наносятся на поверхность резьбы болта и торцевую поверхность гайки с помощью кисти или путем распыления из аэрозольного баллона.


Антифрикционные твердосмазочные покрытия MODENGY и резьбовые пасты EFELE обладают необходимым комплексом свойств, чтобы эффективно управлять трением в резьбовом соединении и защищать нержавеющий крепеж от заедания.


Покрытия позволяют осуществить подготовку крепежный изделий к сборке на заводе-изготовителе и исключить выполнение трудоемких операций в условиях монтажной площадки. Пасты удобно использовать непосредственно перед монтажом крепежа.

Оцените статью
Avtotex-Inform.ru
Добавить комментарий
Adblock detector