RU2755103C1 - Method for processing contact surfaces of friction joints on bolts in steel structures (options) - Google Patents

Method for processing contact surfaces of friction joints on bolts in steel structures (options) Download PDF

Info

Publication number
RU2755103C1
RU2755103C1 RU2020136953A RU2020136953A RU2755103C1 RU 2755103 C1 RU2755103 C1 RU 2755103C1 RU 2020136953 A RU2020136953 A RU 2020136953A RU 2020136953 A RU2020136953 A RU 2020136953A RU 2755103 C1 RU2755103 C1 RU 2755103C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
contact surfaces
friction
metal coating
friction joint
bolts
Prior art date
Application number
RU2020136953A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Алексеевич Скляренко
Олег Михайлович Арский
Original Assignee
Евгений Алексеевич Скляренко
Олег Михайлович Арский
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Евгений Алексеевич Скляренко, Олег Михайлович Арский filed Critical Евгений Алексеевич Скляренко
Priority to RU2020136953A priority Critical patent/RU2755103C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2755103C1 publication Critical patent/RU2755103C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02Pretreatment of the material to be coated
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B35/00Screw-bolts; Stay-bolts; Screw-threaded studs; Screws; Set screws

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Abstract

FIELD: construction industry.
SUBSTANCE: invention relates to the field of construction, in particular to friction joints on bolts in steel structures of buildings, structures and bridges. The objective of the invention is to increase the reliability of friction joints on bolts. According to the first variant, the method for processing the contact surfaces of friction joints on bolts in steel structures is that the cleaned contact surfaces of the friction joint elements are roughened in disassembled form, then a metal coating is applied to the contact surfaces by spraying solid particles of zinc and/or aluminum at a speed exceeding the speed of sound, which ensures the formation of a metal coating, after which the friction joint elements are assembled. The method according to the second variant differs from the first method in that the contact surfaces of the friction joint elements are disassembled, before roughening them, cleaned by any known methods.
EFFECT: increasing the bearing capacity of the friction joints, increasing the coefficient of friction of the contact surfaces, as well as improving the quality of anti-corrosion protection and reducing fretting corrosion.
6 cl, 6 tbl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства, в частности к фрикционным соединениям на болтах в стальных конструкциях зданий, сооружений и мостов.The invention relates to the field of construction, in particular to bolted friction joints in steel structures of buildings, structures and bridges.

По первому варианту общеизвестен способ обработки контактных поверхностей фрикционных соединений на болтах стальных конструкций, заключающийся в том, что предварительно очищенным контактным поверхностям элементов фрикционного соединения в разобранном виде придают шероховатость дробеметным или дробеструйным способом для обеспечения прикрепления двухупаковочной композиции ЦВЭС на основе цинковой пасты и этил силикатного связующего.According to the first variant, a well-known method of processing the contact surfaces of friction joints on bolts of steel structures, which consists in the fact that the previously cleaned contact surfaces of the elements of the friction joint in disassembled form are roughened by a shot-blasting or shot-blasting method to ensure the attachment of a two-pack CVES composition based on zinc paste and ethyl silicate binder ...

Затем наносят композицию воздушным распылением (пневматическим распылением), при котором нанесение осуществляется путем подачи композиции ЦВЭС в поток воздуха. Композиция, имея скорость ниже скорости звука, достигает поверхности и осаждается на ней, при этом из капель композиции формируется покрытие. После этого осуществляют сушку сформированного покрытия с последующей сборкой фрикционного соединения. При этом, указанный способ обеспечивает коэффициент трения контактных поверхностей фрикционного соединения на болтах стальных конструкций μ=0,58.Then the composition is applied by air spraying (pneumatic spraying), in which the application is carried out by feeding the CVES composition into the air stream. The composition, having a speed below the speed of sound, reaches the surface and is deposited on it, while the drops of the composition form a coating. After that, the formed coating is dried, followed by assembly of the friction joint. At the same time, this method provides the coefficient of friction of the contact surfaces of the friction joint on the bolts of steel structures μ = 0.58.

Недостатками данного способа является зависимость антикоррозионных свойств от степени перемешивания компонентов композиции двухупаковочной композиции ЦВЭС, от температуры контактных поверхностей в процессе нанесения композиции, температуры и влажности окружающего воздуха, условий сушки, что в конечном итоге приводит к ухудшению антикоррозионных свойств покрытия. В процессе сушки возможно возникновение наплывов композиции, которые препятствуют надежному прилеганию контактных поверхностей элементов фрикционного соединения, что снижает несущую способность фрикционных соединений на болтах стальных конструкций.The disadvantages of this method is the dependence of the anticorrosive properties on the degree of mixing of the components of the two-pack TsVES composition, on the temperature of the contact surfaces during the application of the composition, the temperature and humidity of the ambient air, and the drying conditions, which ultimately leads to deterioration of the anticorrosive properties of the coating. In the process of drying, sagging of the composition is possible, which impedes the reliable adhesion of the contact surfaces of the friction joint elements, which reduces the bearing capacity of the friction joints on the bolts of steel structures.

По второму варианту общеизвестен способ обработки контактных поверхностей фрикционных соединений на болтах стальных конструкций, заключающийся в том, что предварительно контактные поверхности элементов разобранного фрикционного соединения очищают любыми известными способами, например, обезжириванием поверхности растворителями, удаление окалины и ржавчины выполняют, например, металлическими щетками или дробеметным, или дробеструйным способами.According to the second variant, a well-known method of processing the contact surfaces of friction joints on bolts of steel structures, which consists in the fact that the preliminary contact surfaces of the elements of the disassembled friction joint are cleaned by any known methods, for example, by degreasing the surface with solvents, descaling and rust removal is performed, for example, with metal brushes or shot-blasting , or by shot blasting.

Затем очищенным контактным поверхностям элементов фрикционного соединения в разобранном виде придают шероховатость дробеметным или дробеструйным способом, для обеспечения прикрепления двухупаковочной композиции ЦВЭС на основе цинковой пасты и этилсиликатного связующего. Затем наносят композицию воздушным распылением (пневматическим распылением), при котором нанесение осуществляется путем подачи композиции ЦВЭС в поток воздуха. Композиция, имея скорость ниже скорости звука, достигает поверхности и осаждается на ней, при этом из капель композиции формируется покрытие. После этого осуществляют сушку сформированного покрытия с последующей сборкой фрикционного соединения. При этом, указанный способ обеспечивает коэффициент трения контактных поверхностей фрикционного соединения на болтах стальных конструкций μ=0,58.Then, the cleaned contact surfaces of the friction joint elements in disassembled form are roughened by shot-blasting or shot-blasting, to ensure the attachment of the two-pack TsVES composition based on zinc paste and ethyl silicate binder. Then the composition is applied by air spraying (pneumatic spraying), in which the application is carried out by feeding the CVES composition into the air stream. The composition, having a speed below the speed of sound, reaches the surface and is deposited on it, while the drops of the composition form a coating. After that, the formed coating is dried, followed by assembly of the friction joint. At the same time, this method provides the coefficient of friction of the contact surfaces of the friction joint on the bolts of steel structures μ = 0.58.

Недостатками данного способа является зависимость антикоррозионных свойств от степени перемешивания компонентов композиции двухупаковочной композиции ЦВЭС, от температуры контактных поверхностей в процессе нанесения композиции, температуры и влажности окружающего воздуха, условий сушки, что в конечном итоге приводит к ухудшению антикоррозионных свойств покрытия. В процессе сушки возможно возникновение наплывов композиции, которые препятствуют надежному прилеганию контактных поверхностей элементов фрикционного соединения, что снижает несущую способность фрикционных соединений на болтах стальных конструкций.The disadvantages of this method is the dependence of the anticorrosive properties on the degree of mixing of the components of the two-pack TsVES composition, on the temperature of the contact surfaces during the application of the composition, the temperature and humidity of the ambient air, and the drying conditions, which ultimately leads to deterioration of the anticorrosive properties of the coating. In the process of drying, sagging of the composition is possible, which impedes the reliable adhesion of the contact surfaces of the friction joint elements, which reduces the bearing capacity of the friction joints on the bolts of steel structures.

По первому варианту общеизвестен способ обработки контактных поверхностей фрикционных соединений стальных конструкций на болтах, принятый за прототип, заключающийся в том, что предварительно очищенным контактным поверхностям элементов фрикционного соединения в разобранном виде придают шероховатость дробеметным или дробеструйным способом для обеспечения возможности прикрепления расплавленных капель металла цинка и/или алюминия. Нанесение покрытия осуществляют металлизацией распылением капель металла цинка и/или алюминия. Расплавленный металл газовым потоком распыляют на контактные поверхности элементов фрикционного соединения в разобранном виде со скоростью ниже скорости звука. При достижении контактных поверхностей капли расплавленного металла прикрепляются к поверхности, сплавляются между собой, в результате чего формируется металлическое покрытие. Затем осуществляют сборку фрикционного соединения. При этом способ металлизации распылением цинка и/или алюминия обеспечивает коэффициент трения μ=0,5.According to the first option, a well-known method of processing the contact surfaces of friction joints of steel structures on bolts, taken as a prototype, consists in the fact that the previously cleaned contact surfaces of the elements of the friction joint in disassembled form are roughened by a shot-blasting or shot-blasting method to ensure the possibility of attaching molten drops of zinc metal and / or aluminum. The coating is carried out by metallization by spraying drops of zinc and / or aluminum metal. The molten metal is sprayed with a gas stream onto the contact surfaces of the disassembled friction joint elements at a speed below the speed of sound. Upon reaching the contact surfaces, droplets of molten metal are attached to the surface, fused together, as a result of which a metal coating is formed. Then, the friction joint is assembled. In this case, the method of metallization by spraying zinc and / or aluminum provides a coefficient of friction μ = 0.5.

Недостатком данного способа является высокая пористость 7÷20% нанесенного металлического покрытия контактной поверхности элементов фрикционного соединения, вызванная процессом формирования покрытия из расплавленных капель металла, распыленных со скоростью ниже скорости звука. В процессе эксплуатации в поры металлического покрытия из цинка и/или алюминия активно просачивается коррозионная среда и образуются короткозамкнутые гальванические элементы (химические источники электрического тока), в результате электрохимического процесса ускоряется коррозия металлического покрытия и коррозия контактных поверхностей фрикционного соединения. Высокая пористость и вызванная ею коррозия металлического покрытия увеличивает развитие фреттинг-коррозии. Коэффициент трения μ=0,5 нанесенного металлического покрытия, сформированного из расплавленных капель металла на контактных поверхностях элементов фрикционного соединения, приводит к низкой несущей способности фрикционного соединения. Высокая пористость, низкая антикоррозионная стойкость покрытия, повышенное развитие фреттинг-коррозии, низкая несущая способность приводят к снижению надежности фрикционных соединений стальных конструкций на болтах.The disadvantage of this method is the high porosity of 7–20% of the applied metal coating of the contact surface of the friction joint elements, caused by the process of forming a coating from molten metal droplets sprayed at a speed below the speed of sound. During operation, a corrosive medium actively seeps into the pores of the metal coating of zinc and / or aluminum and short-circuited galvanic cells (chemical sources of electric current) are formed; as a result of the electrochemical process, the corrosion of the metal coating and the corrosion of the contact surfaces of the friction joint are accelerated. High porosity and the resulting corrosion of the metal coating increase the development of fretting corrosion. The friction coefficient μ = 0.5 of the applied metal coating formed from molten metal droplets on the contact surfaces of the friction joint elements results in a low bearing capacity of the friction joint. High porosity, low corrosion resistance of the coating, increased development of fretting corrosion, low load-bearing capacity lead to a decrease in the reliability of the friction joints of steel structures on bolts.

По второму варианту общеизвестен способ обработки контактных поверхностей фрикционных соединений стальных конструкций на болтах, принятый за прототип, заключающийся в том, что предварительно контактные поверхности элементов разобранного фрикционного соединения очищают любыми известными способами, например обезжириванием поверхности растворителями, удаление окалины и ржавчины выполняют, например, металлическими щетками или дробеметным, или дробеструйным способами.According to the second version, a well-known method of processing the contact surfaces of friction joints of steel structures on bolts, taken as a prototype, consists in the fact that the contact surfaces of the elements of the disassembled friction joint are preliminarily cleaned by any known methods, for example, by degreasing the surface with solvents, descaling and rust are removed, for example, with metal brushes or shot-blasting, or shot-blasting methods.

Затем очищенным контактным поверхностям элементов фрикционного соединения в разобранном виде придают шероховатость дробеметным или дробеструйным способом для обеспечения возможности прикрепления расплавленных капель металла цинка и/или алюминия. Нанесение покрытия осуществляют металлизацией распылением капель металла цинка и/или алюминия. Расплавленный металл газовым потоком распыляют на контактные поверхности элементов фрикционного соединения в разобранном виде со скоростью ниже скорости звука. При достижении контактных поверхностей капли расплавленного металла прикрепляются к поверхности, сплавляются между собой, в результате чего формируется металлическое покрытие. Затем осуществляют сборку фрикционного соединения. При этом способ металлизации распылением цинка и/или алюминия обеспечивает коэффициент трения μ=0,5. Недостатком данного способа является высокая пористость 7÷20% нанесенного металлического покрытия контактной поверхности элементов фрикционного соединения, вызванная процессом формирования покрытия из расплавленных капель металла, распыленных со скоростью ниже скорости звука. В процессе эксплуатации в поры металлического покрытия из цинка и/или алюминия активно просачивается коррозионная среда и образуются короткозамкнутые гальванические элементы (химические источники электрического тока), в результате электрохимического процесса ускоряется коррозия металлического покрытия и коррозия контактных поверхностей фрикционного соединения. Высокая пористость и вызванная ею коррозия металлического покрытия увеличивает развитие фреттинг-коррозии. Коэффициент трения μ=0,5 нанесенного металлического покрытия, сформированного из расплавленных капель металла на контактных поверхностях элементов фрикционного соединения, приводит к низкой несущей способности фрикционного соединения. Высокая пористость, низкая антикоррозионная стойкость покрытия, повышенное развитие фреттинг-коррозии, низкая несущая способность приводят к снижению надежности фрикционных соединений стальных конструкций на болтах.The cleaned contact surfaces of the friction joint elements are then roughened in disassembled form by shot blasting or shot blasting to enable the attachment of molten drops of zinc and / or aluminum metal. The coating is carried out by metallization by spraying drops of zinc and / or aluminum metal. The molten metal is sprayed with a gas stream onto the contact surfaces of the disassembled friction joint elements at a speed below the speed of sound. Upon reaching the contact surfaces, droplets of molten metal are attached to the surface, fused together, as a result of which a metal coating is formed. Then, the friction joint is assembled. In this case, the method of metallization by spraying zinc and / or aluminum provides a coefficient of friction μ = 0.5. The disadvantage of this method is the high porosity of 7–20% of the applied metal coating of the contact surface of the friction joint elements, caused by the process of forming a coating from molten metal droplets sprayed at a speed below the speed of sound. During operation, a corrosive medium actively seeps into the pores of the metal coating of zinc and / or aluminum and short-circuited galvanic cells (chemical sources of electric current) are formed; as a result of the electrochemical process, the corrosion of the metal coating and the corrosion of the contact surfaces of the friction joint are accelerated. High porosity and the resulting corrosion of the metal coating increase the development of fretting corrosion. The friction coefficient μ = 0.5 of the applied metal coating formed from molten metal droplets on the contact surfaces of the friction joint elements results in a low bearing capacity of the friction joint. High porosity, low corrosion resistance of the coating, increased development of fretting corrosion, low load-bearing capacity lead to a decrease in the reliability of the friction joints of steel structures on bolts.

Задачей изобретения является повышение надежности фрикционных соединений на болтах, при этом достигается технический результат, заключающийся в повышении несущей способности фрикционных соединений за счет повышения коэффициента трения контактных поверхностей, а также достигается повышение качества антикоррозийной защиты за счет снижения пористости металлического покрытия, кроме того, достигается снижение фреттинг-коррозии на контактных поверхностях фрикционных соединений стальных конструкций за счет снижения пористости металлического покрытия и повышения коэффициента трения контактных поверхностей.The objective of the invention is to improve the reliability of the friction joints on bolts, while achieving the technical result, which consists in increasing the bearing capacity of the friction joints by increasing the coefficient of friction of the contact surfaces, and also improving the quality of anti-corrosion protection by reducing the porosity of the metal coating, in addition, reducing fretting corrosion on the contact surfaces of friction joints of steel structures by reducing the porosity of the metal coating and increasing the coefficient of friction of the contact surfaces.

Технический результат по первому варианту достигается способом обработки контактных поверхностей фрикционных соединений на болтах в стальных конструкциях, заключающимся в том, что очищенным контактным поверхностям элементов фрикционного соединения в разобранном виде придают шероховатость, затем наносят на контактные поверхности металлическое покрытие из цинка и/или алюминия и осуществляют сборку элементов фрикционного соединения, причем шероховатость придают достаточной для прикрепления металлического покрытия, при этом металлическое покрытие наносят путем напыления твердых частиц цинка и/или алюминия со скоростью, превышающей скорость звука, обеспечивающей формирование металлического покрытия.The technical result according to the first variant is achieved by the method of processing the contact surfaces of friction joints on bolts in steel structures, which consists in the fact that the cleaned contact surfaces of the elements of the friction joint in disassembled form are roughened, then a metal coating of zinc and / or aluminum is applied to the contact surfaces and carried out assembly of friction joint elements, whereby the roughness is provided sufficient for the attachment of the metal coating, wherein the metal coating is applied by spraying solid zinc and / or aluminum particles at a speed exceeding the speed of sound to ensure the formation of the metal coating.

Одним из частных случаев осуществления способа по первому варианту, является придание шероховатости контактным поверхностям элементов фрикционного соединения пескоструйным или сверхзвуковым пескоструйным способом. Другим частным случаем осуществления способа по первому варианту, является придание шероховатости дробеметным или дробеструйным способом, а затем пескоструйным или сверхзвуковым пескоструйным способом.One of the particular cases of the method according to the first embodiment is roughening the contact surfaces of the friction joint elements by sandblasting or supersonic sandblasting. Another particular case of the method according to the first embodiment is roughening by shot blasting or shot blasting, and then by sand blasting or supersonic sand blasting.

Технический результат по второму варианту достигается способом обработки контактных поверхностей фрикционных соединений на болтах в стальных конструкциях, заключающимся в том, что контактные поверхности элементов фрикционного соединения в разобранном виде подготавливают к нанесению металлического покрытия путем очистки и придания им шероховатости, затем наносят на контактные поверхности металлическое покрытие из цинка и/или алюминия и осуществляют сборку элементов фрикционного соединения, причем шероховатость придают достаточной для прикрепления металлического покрытия, при этом металлическое покрытие наносят путем напыления твердых частиц цинка и/или алюминия со скоростью, превышающей скорость звука, обеспечивающей формирование металлического покрытия.The technical result according to the second embodiment is achieved by the method of processing the contact surfaces of friction joints on bolts in steel structures, which consists in the fact that the contact surfaces of the elements of the friction joint in disassembled form are prepared for applying a metal coating by cleaning and roughing them, then a metal coating is applied to the contact surfaces made of zinc and / or aluminum and the friction joint elements are assembled, and the roughness is given sufficient for the attachment of the metal coating, while the metal coating is applied by spraying solid zinc and / or aluminum particles at a speed exceeding the speed of sound, providing the formation of a metal coating.

Одним из частных случаев осуществления способа по второму варианту является придание шероховатости контактным поверхностям элементов фрикционного соединения пескоструйным или сверхзвуковым пескоструйным способом. Другим частным случаем осуществления способа по второму варианту, является придание шероховатости дробеметным или дробеструйным способом, а затем пескоструйным или сверхзвуковым пескоструйным способом.One of the particular cases of the method according to the second embodiment is to roughen the contact surfaces of the friction joint elements by sandblasting or supersonic sandblasting. Another particular case of the method according to the second embodiment is roughening by shot blasting or shot blasting, and then by sand blasting or supersonic sand blasting.

На фиг. 1 представлен общий вид фрикционного соединения в сборе, с антикоррозионным покрытием на его контактных поверхностях (плоскостях) с приложением нагрузки Т, на фиг. 2 представлен вид сбоку фрикционного соединения в сборе, с антикоррозионным покрытием на его контактных поверхностях (плоскостях) с приложением нагрузки Т, где фрикционное соединение содержит основной элемент 1 со сквозным отверстием (на чертеже не обозначено) в геометрических центрах контактных поверхностей 2 и 3, расположенных с двух сторон основного элемента 1, первую накладку 4 со сквозным отверстием (на чертеже не обозначено) в геометрическом центре контактной поверхности 5, вторую накладку 6 со сквозным отверстием (на чертеже не обозначено) в геометрическом центре контактной поверхности 7, болтовое соединение, состоящее из болта 8, гайки 9 и двух шайб 10, причем контактные поверхности 2 и 3 основного элемента 1, первой накладки 4 и второй накладки 6 имеют нанесенное металлическое покрытие 11.FIG. 1 shows a general view of a friction joint assembly, with an anticorrosive coating on its contact surfaces (planes) with a load T applied, FIG. 2 shows a side view of a friction joint assembly, with an anti-corrosion coating on its contact surfaces (planes) with the application of a load T, where the friction joint contains a main element 1 with a through hole (not indicated in the drawing) in the geometric centers of the contact surfaces 2 and 3 located on both sides of the main element 1, the first strip 4 with a through hole (not indicated in the drawing) in the geometric center of the contact surface 5, the second strip 6 with a through hole (not indicated in the drawing) in the geometric center of the contact surface 7, a bolted connection consisting of bolt 8, nut 9 and two washers 10, and the contact surfaces 2 and 3 of the main element 1, the first pad 4 and the second pad 6 have an applied metal coating 11.

Первая накладка 4, основной элемент 1 и вторая накладка 6 соединены между собой болтовым соединением с совмещением отверстий (на чертеже не обозначены) посредством болта 8, гайки 9 и двух шайб 10 с обеспечением зазора между болтом 8 и совмещенными отверстиями (на чертеже не обозначено). При этом, контактные поверхности 2 и 5, 3 и 7 с нанесенным на них металлическим покрытием 11 направленны друг к другу, образуя при этом соприкасающиеся плоскости, соответственно, 12 и 13.The first pad 4, the main element 1 and the second pad 6 are bolted together with the alignment of the holes (not indicated in the drawing) by means of a bolt 8, a nut 9 and two washers 10 with a gap between the bolt 8 and the aligned holes (not indicated in the drawing) ... In this case, the contact surfaces 2 and 5, 3 and 7 with the metal coating 11 applied to them are directed towards each other, while forming the contacting planes, respectively, 12 and 13.

Рассмотрим пример осуществления способа обработки контактных поверхностей фрикционных соединений на болтах в стальных конструкциях по первому варианту.Let us consider an example of the implementation of the method for processing the contact surfaces of friction joints on bolts in steel structures according to the first option.

Очищенные контактные поверхности 2 и 3, расположенные с двух сторон основного элемента 1, контактную поверхность 5 первой накладки 4, контактную поверхность 7 второй накладки 6 фрикционного соединения в разобранном виде подготавливают к нанесению металлического покрытия 11 путем придания им шероховатости. Шероховатость можно придать разными известными способами, при этом шероховатость должна быть выполнена достаточной для обеспечения прикрепления частиц цинка и/или алюминия к контактным поверхностям 2, 3, 5, 7.The cleaned contact surfaces 2 and 3 located on both sides of the main element 1, the contact surface 5 of the first pad 4, the contact surface 7 of the second pad 6 of the friction joint in disassembled form are prepared for the application of the metal coating 11 by roughening them. The roughness can be imparted by various known methods, while the roughness must be made sufficient to ensure the attachment of the zinc and / or aluminum particles to the contact surfaces 2, 3, 5, 7.

Придание шероховатости контактным поверхностям 2, 3, 5, 7, разобранного фрикционного соединения можно выполнить, например, пескоструйным или сверхзвуковым пескоструйным способом.The roughening of the contact surfaces 2, 3, 5, 7 of the disassembled friction joint can be accomplished, for example, by sandblasting or supersonic sandblasting.

Также можно придать шероховатость контактным поверхностям 2, 3, 5, 7 разобранного фрикционного соединения, например, сначала дробеметным или дробеструйным способом, а затем пескоструйным или сверхзвуковым пескоструйным способом.It is also possible to roughen the contact surfaces 2, 3, 5, 7 of the disassembled friction joint, for example, first by shot blasting or shot blasting, and then by sandblasting or supersonic sandblasting.

На подготовленные шероховатые контактные поверхности 2, 3, 5, 7 разобранного фрикционного соединения наносят способом сверхзвукового напыления металлическое покрытие 11 из частиц цинка и/или алюминия.On the prepared rough contact surfaces 2, 3, 5, 7 of the disassembled friction joint, a metal coating 11 of zinc and / or aluminum particles is applied by the method of supersonic spraying.

Сверхзвуковое напыление металлического покрытия 11 можно осуществить, например, с помощью установки ПРАНС 5-8-211.08.Supersonic spraying of the metal coating 11 can be carried out, for example, using the PRANS 5-8-211.08 installation.

При сверхзвуковом нанесении (напылении) металлического покрытия 11 из частиц цинка и/или алюминия на контактные поверхности 2, 3, 5, 7 разобранного фрикционного соединения, в сверхзвуковой газовый поток подаются твердые частицы металла в виде порошка, при этом сверхзвуковой газовый поток ускоряет частицы до скорости, превышающей скорость звука, обеспечивающей пластическую деформацию частиц в момент соударения с контактной поверхностью 2, 3, 5, 7 и прикрепление к контактной поверхности 2, 3, 5, 7, соединение частиц металла между собой с формированием металлического покрытия 11.During the supersonic deposition (spraying) of a metal coating 11 of zinc and / or aluminum particles on the contact surfaces 2, 3, 5, 7 of the disassembled friction joint, solid metal particles in the form of a powder are fed into the supersonic gas flow, while the supersonic gas flow accelerates the particles to speed exceeding the speed of sound, providing plastic deformation of the particles at the moment of collision with the contact surface 2, 3, 5, 7 and attachment to the contact surface 2, 3, 5, 7, connection of metal particles to each other with the formation of a metal coating 11.

Ускоренные газовым потоком частицы металла в нерасплавленном виде (в твердом состоянии) достигают подготовленных контактных поверхностей 2, 3, 5, 7. В момент соударения частиц металла о подготовленные контактные поверхности 2, 3, 5, 7 кинетическая энергия частиц металла преобразуется в тепловую, происходит пластическая деформация частиц металла, частицы металла прикрепляются к подготовленным контактным поверхностям 2, 3, 5, 7, соединяются между собой и формируют металлическое покрытие 11 пористостью 0,5÷2% и шероховатостью достаточной для обеспечения зацепления выступов шероховатостей напыленных покрытий в соприкасающихся плоскостях 12 и 13 контактных поверхностей 2, 3, 5, 7 элементов фрикционного соединения.The metal particles accelerated by the gas flow in an unmelted form (in the solid state) reach the prepared contact surfaces 2, 3, 5, 7. At the moment of collision of the metal particles with the prepared contact surfaces 2, 3, 5, 7, the kinetic energy of the metal particles is converted into heat, occurs plastic deformation of metal particles, metal particles are attached to the prepared contact surfaces 2, 3, 5, 7, are interconnected and form a metal coating 11 with a porosity of 0.5 ÷ 2% and a roughness sufficient to ensure engagement of the protrusions of the roughness of the sprayed coatings in the contacting planes 12 and 13 contact surfaces 2, 3, 5, 7 of the friction connection elements.

После напыления металлического покрытия 11, осуществляют сборку фрикционного соединения.After spraying the metal coating 11, the friction joint is assembled.

Снижение пористости до 0,5÷2% повышает качество антикоррозионной защиты и снижает фреттинг-коррозию на контактных поверхностях фрикционных соединений стальных конструкций. Снижение фреттинг-коррозии также обеспечивается повышением коэффициента трения μ, который в свою очередь обеспечивает снижение колебаний высокой амплитуды контактных поверхностей 2, 3, 5, 7 фрикционного соединения.Reducing porosity to 0.5 ÷ 2% improves the quality of corrosion protection and reduces fretting corrosion on the contact surfaces of friction joints of steel structures. A decrease in fretting corrosion is also ensured by an increase in the coefficient of friction μ, which, in turn, provides a decrease in high-amplitude oscillations of the contact surfaces 2, 3, 5, 7 of the friction joint.

Сверхзвуковое нанесение (напыление) металлического покрытия 11 осуществляется при температурах ниже температуры плавления металла цинка и/или алюминия, что обеспечивает снижение окисления в процессе формирования металлического покрытия 11, как самого металлического покрытия, так и обрабатываемых контактных поверхностей 2, 3, 5, 7.Supersonic deposition (spraying) of a metal coating 11 is carried out at temperatures below the melting point of zinc and / or aluminum metal, which reduces oxidation during the formation of a metal coating 11, both the metal coating itself and the contact surfaces 2, 3, 5, 7 being processed.

Использование для напыления на контактные поверхности 2, 3, 5, 7 металлов цинка и/или алюминия, обеспечивает повышение качества антикоррозионной защиты и снижение развития фреттинг-коррозии на контактных поверхностях 2, 3, 5, 7 фрикционных соединений благодаря антикоррозионным свойствам цинка и алюминия.The use of zinc and / or aluminum for spraying on contact surfaces 2, 3, 5, 7 provides an increase in the quality of anti-corrosion protection and a decrease in the development of fretting corrosion on contact surfaces 2, 3, 5, 7 of friction joints due to the anti-corrosion properties of zinc and aluminum.

Проведенные испытания собранных образцов фрикционных соединений с нанесенным (напыленным) металлическим покрытием 11 из частиц цинка и/или алюминия на контактные поверхности 2, 3, 5, 7 подтвердили повышение коэффициента трения между контактными поверхностями (плоскостями) 2 и 5 и между контактными поверхностями 3 и 7 фрикционного соединения, что обуславливается фрикционными свойствами напыленных металлов, а также за счет шероховатой структуры поверхности металлического покрытия 11, обеспечивающего зацепления выступов шероховатостей напыленных покрытий на контактные поверхности (плоскостей) 2, 3, 5, 7.The tests carried out on the assembled samples of friction joints with the deposited (sprayed) metal coating 11 of zinc and / or aluminum particles on the contact surfaces 2, 3, 5, 7 confirmed the increase in the coefficient of friction between the contact surfaces (planes) 2 and 5 and between the contact surfaces 3 and 7 of the friction joint, which is determined by the frictional properties of the sprayed metals, as well as due to the rough structure of the surface of the metal coating 11, which ensures the engagement of the protrusions of the roughness of the sprayed coatings on the contact surfaces (planes) 2, 3, 5, 7.

Испытания проведены по СТП 006-97 (приложение Л к СТП 006-97 «Определение коэффициента трения между контактными поверхностями соединяемых элементов»). Собранный образец фрикционного соединения с металлическим покрытием 11 на контактных поверхностях 2, 3, 5, 7 размещен на основании (на чертеже не обозначен) лабораторного пресса ПСУ-125.The tests were carried out in accordance with STP 006-97 (Appendix L to STP 006-97 "Determination of the coefficient of friction between the contact surfaces of the connected elements"). The assembled sample of a friction joint with a metal coating 11 on the contact surfaces 2, 3, 5, 7 is placed on the base (not indicated in the drawing) of a PSU-125 laboratory press.

Перед установкой на основание пресса осуществлена сборка фрикционного соединения в следующем порядке.Before installation on the base of the press, the friction joint was assembled in the following order.

Первая накладка 4, основной элемент 1 и вторая накладка 6 перед натяжением болта 8 устанавливают так, чтобы гарантировать зазор (на чертеже не обозначен) между болтом 8 и совмещенным отверстием (на чертеже не обозначен). После установки болта 8 типа М 22 с усилием натяжения болта Р, опорные торцы первой накладки 4 и второй накладки 6 должны быть параллельны и находиться на одном уровне. На торец собранного фрикционного соединения нанесена риска 14 для суждения о сдвиге элементов фрикционного соединения относительно друг друга.The first pad 4, the main element 1 and the second pad 6, before tightening the bolt 8, are installed so as to ensure a gap (not indicated in the drawing) between the bolt 8 and the aligned hole (not indicated in the drawing). After installing the bolt 8 type M 22 with the tightening force of the bolt P, the support ends of the first pad 4 and the second pad 6 should be parallel and be at the same level. On the end face of the assembled friction joint, a risk 14 is applied to judge the displacement of the elements of the friction joint relative to each other.

Собранный и установленный на основание пресса образец нагружается нагрузкой Т приложенной сверху в геометрический центр образца до момента сдвига основного элемента 1 относительно первой накладки 4 и второй накладки 6, характеризующего исчерпание несущей способности образца. Нагрузка Т (несущая способность) собранного образца фрикционного соединения фиксируется на момент сдвига риски 14.The sample collected and installed on the base of the press is loaded with a load T applied from above to the geometric center of the sample until the moment of displacement of the main element 1 relative to the first pad 4 and the second pad 6, which characterizes the exhaustion of the bearing capacity of the sample. The load T (bearing capacity) of the assembled sample of the friction joint is fixed at the moment of shear marks 14.

Коэффициент трения μ определяется по формуле:The friction coefficient μ is determined by the formula:

μ=Т/2Р,μ = T / 2P,

где Т - нагрузка (несущая способность) кН (тс), Р - усилие натяжения высокопрочного болта М22, кН (тс), 2 - количество соприкасающихся плоскостей 12 и 13.where T is the load (bearing capacity) kN (tf), P is the tension force of the high-strength bolt M22, kN (tf), 2 is the number of contacting planes 12 and 13.

Результаты испытаний по трем собранным образцам фрикционного соединения с нанесенным металлическим покрытием 11 из цинка на контактные поверхности 2, 3, 5, 7 представлены в Таблице 1.The test results for three collected samples of a friction joint with a metal coating 11 of zinc on the contact surfaces 2, 3, 5, 7 are presented in Table 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

Результаты испытаний по трем собранным образцам фрикционного соединения с нанесенным металлическим покрытием И из алюминия на контактные поверхности 2, 3, 5, 7 представлены в Таблице 2.The test results for three collected samples of a friction joint with a metal coating AND of aluminum on the contact surfaces 2, 3, 5, 7 are presented in Table 2.

Figure 00000002
Figure 00000002

Результаты испытаний по трем собранным образцам фрикционного соединения с нанесенным металлическим покрытием 11 из цинка и алюминия на контактные поверхности 2, 3, 5, 7 представлены в Таблице 3.The test results for three collected samples of a friction joint with a metal coating 11 of zinc and aluminum on the contact surfaces 2, 3, 5, 7 are presented in Table 3.

Figure 00000003
Figure 00000003

Таким образом, способ по первому варианту позволяет обеспечить повышение качества антикоррозийной защиты за счет снижения пористости металлического покрытия, обеспечить повышение несущей способности фрикционных соединений за счет повышения коэффициента трения контактных поверхностей, а также за счет снижения пористости металлического покрытия и повышения коэффициента трения контактных поверхностей обеспечить снижение фреттинг-коррозии на контактных поверхностях фрикционных соединений стальных конструкций, что в конечном итоге повышает надежность фрикционных соединений стальных конструкций на болтах.Thus, the method according to the first version allows to improve the quality of anti-corrosion protection by reducing the porosity of the metal coating, to ensure an increase in the bearing capacity of the friction joints by increasing the coefficient of friction of the contact surfaces, as well as by reducing the porosity of the metal coating and increasing the coefficient of friction of the contact surfaces to reduce fretting corrosion on the contact surfaces of the friction joints of steel structures, which ultimately increases the reliability of the friction joints of steel structures on bolts.

Рассмотрим пример осуществления способа обработки контактных поверхностей фрикционных соединений на болтах в стальных конструкциях по второму варианту.Let us consider an example of the implementation of the method for processing the contact surfaces of friction joints on bolts in steel structures according to the second option.

Очистку контактных поверхностей 2, 3, 5, 7 разобранного фрикционного соединения можно выполнить, любыми известными способами, например, обезжириванием поверхности растворителями, удаление окалины и ржавчины можно выполнить, например, металлическими щетками или дробеметным, или дробеструйным способами.Cleaning of the contact surfaces 2, 3, 5, 7 of the disassembled friction joint can be performed by any known methods, for example, degreasing the surface with solvents, descaling and rust removal can be performed, for example, with metal brushes or shot blasting or shot blasting.

Очищенные контактные поверхности 2 и 3, расположенные с двух сторон основного элемента 1, контактную поверхность 5 первой накладки 4, контактную поверхность 7 второй накладки 6 фрикционного соединения в разобранном виде подготавливают к нанесению металлического покрытия 11 путем придания им шероховатости. Шероховатость можно придать разными известными способами, при этом шероховатость должна быть выполнена достаточной для обеспечения прикрепления частиц цинка и/или алюминия к контактным поверхностям 2, 3, 5, 7.The cleaned contact surfaces 2 and 3 located on both sides of the main element 1, the contact surface 5 of the first pad 4, the contact surface 7 of the second pad 6 of the friction joint in disassembled form are prepared for the application of the metal coating 11 by roughening them. The roughness can be imparted by various known methods, while the roughness must be made sufficient to ensure the attachment of the zinc and / or aluminum particles to the contact surfaces 2, 3, 5, 7.

Придание шероховатости контактным поверхностям 2, 3, 5, 7, разобранного фрикционного соединения можно выполнить, например, пескоструйным или сверхзвуковым пескоструйным способом.The roughening of the contact surfaces 2, 3, 5, 7 of the disassembled friction joint can be accomplished, for example, by sandblasting or supersonic sandblasting.

Также можно придать шероховатость контактным поверхностям 2, 3, 5, 7 разобранного фрикционного соединения, например, сначала дробеметным или дробеструйным способом, а затем пескоструйным или сверхзвуковым пескоструйным способом.It is also possible to roughen the contact surfaces 2, 3, 5, 7 of the disassembled friction joint, for example, first by shot blasting or shot blasting, and then by sandblasting or supersonic sandblasting.

На подготовленные шероховатые контактные поверхности 2, 3, 5, 7 разобранного фрикционного соединения наносят способом сверхзвукового напыления металлическое покрытие 11 из частиц цинка и/или алюминия.On the prepared rough contact surfaces 2, 3, 5, 7 of the disassembled friction joint, a metal coating 11 of zinc and / or aluminum particles is applied by the method of supersonic spraying.

Сверхзвуковое напыление металлического покрытия 11 можно осуществить, например, с помощью установки ПРАНС 5-8-211.08.Supersonic spraying of the metal coating 11 can be carried out, for example, using the PRANS 5-8-211.08 installation.

При сверхзвуковом нанесении (напылении) металлического покрытия 11 из частиц цинка и/или алюминия на контактные поверхности 2, 3, 5, 7 разобранного фрикционного соединения, в сверхзвуковой газовый поток подаются твердые частицы металла в виде порошка, при этом сверхзвуковой газовый поток ускоряет частицы до скорости, превышающей скорость звука, обеспечивающей пластическую деформацию частиц в момент соударения с контактной поверхностью 2, 3, 5, 7 и прикрепление к контактной поверхности 2, 3, 5, 7, соединение частиц металла между собой с формированием металлического покрытия 11.During the supersonic deposition (spraying) of a metal coating 11 of zinc and / or aluminum particles on the contact surfaces 2, 3, 5, 7 of the disassembled friction joint, solid metal particles in the form of a powder are fed into the supersonic gas flow, while the supersonic gas flow accelerates the particles to speed exceeding the speed of sound, providing plastic deformation of the particles at the moment of collision with the contact surface 2, 3, 5, 7 and attachment to the contact surface 2, 3, 5, 7, connection of metal particles to each other with the formation of a metal coating 11.

Ускоренные газовым потоком частицы металла в нерасплавленном виде (в твердом состоянии) достигают подготовленных контактных поверхностей 2, 3, 5, 7. В момент соударения частиц металла о подготовленные контактные поверхности 2, 3, 5, 7 кинетическая энергия частиц металла преобразуется в тепловую, происходит пластическая деформация частиц металла, частицы металла прикрепляются к подготовленным контактным поверхностям 2, 3, 5, 7, соединяются между собой и формируют металлическое покрытие 11 пористостью 0,5÷2% и шероховатостью достаточной для обеспечения зацепления выступов шероховатостей напыленных покрытий в соприкасающихся плоскостях 12 и 13 контактных поверхностей 2, 3, 5, 7 элементов фрикционного соединения.The metal particles accelerated by the gas flow in an unmelted form (in the solid state) reach the prepared contact surfaces 2, 3, 5, 7. At the moment of collision of the metal particles with the prepared contact surfaces 2, 3, 5, 7, the kinetic energy of the metal particles is converted into heat, occurs plastic deformation of metal particles, metal particles are attached to the prepared contact surfaces 2, 3, 5, 7, are interconnected and form a metal coating 11 with a porosity of 0.5 ÷ 2% and a roughness sufficient to ensure engagement of the protrusions of the roughness of the sprayed coatings in the contacting planes 12 and 13 contact surfaces 2, 3, 5, 7 of the friction connection elements.

После напыления металлического покрытия 11 осуществляют сборку фрикционного соединения.After spraying the metal coating 11, the friction joint is assembled.

Снижение пористости до 0,5÷2% повышает качество антикоррозионной защиты и снижает фреттинг-коррозию на контактных поверхностях фрикционных соединений стальных конструкций. Снижение фреттинг-коррозии также обеспечивается повышением коэффициента трения μ, который в свою очередь обеспечивает снижение колебаний высокой амплитуды контактных поверхностей 2, 3, 5, 7 фрикционного соединения.Reducing porosity to 0.5 ÷ 2% improves the quality of corrosion protection and reduces fretting corrosion on the contact surfaces of friction joints of steel structures. A decrease in fretting corrosion is also ensured by an increase in the coefficient of friction μ, which, in turn, provides a decrease in high-amplitude oscillations of the contact surfaces 2, 3, 5, 7 of the friction joint.

Сверхзвуковое нанесение (напыление) металлического покрытия 11 осуществляется при температурах ниже температуры плавления металла цинка и/или алюминия, что обеспечивает снижение окисления в процессе формирования металлического покрытия 11, как самого металлического покрытия, так и обрабатываемых контактных поверхностей 2, 3, 5, 7.Supersonic deposition (spraying) of a metal coating 11 is carried out at temperatures below the melting point of zinc and / or aluminum metal, which reduces oxidation during the formation of a metal coating 11, both the metal coating itself and the contact surfaces 2, 3, 5, 7 being processed.

Использование для напыления на контактные поверхности 2, 3, 5, 7 металлов цинка и/или алюминия, обеспечивает повышение качества антикоррозионной защиты и снижение развития фреттинг-коррозии на контактных поверхностях 2, 3, 5, 7 фрикционных соединений благодаря антикоррозионным свойствам цинка и алюминия.The use of zinc and / or aluminum for spraying on contact surfaces 2, 3, 5, 7 provides an increase in the quality of anti-corrosion protection and a decrease in the development of fretting corrosion on contact surfaces 2, 3, 5, 7 of friction joints due to the anti-corrosion properties of zinc and aluminum.

Проведенные испытания собранных образцов фрикционных соединений с нанесенным (напыленным) металлическим покрытием 11 из цинка и/или алюминия на контактные поверхности 2, 3, 5, 7 подтвердили повышение коэффициента трения между контактными поверхностями (плоскостями) 2 и 5 и между контактными поверхностями 3 и 7 фрикционного соединения, что обуславливается фрикционными свойствами напыленных металлов, а также за счет шероховатой структуры поверхности металлического покрытия 11, обеспечивающего зацепления выступов шероховатостей напыленных покрытий на контактные поверхности (плоскостей) 2, 3, 5, 7.Tests of the assembled samples of friction joints with applied (sprayed) metal coating 11 of zinc and / or aluminum on contact surfaces 2, 3, 5, 7 confirmed an increase in the coefficient of friction between contact surfaces (planes) 2 and 5 and between contact surfaces 3 and 7 friction joint, which is determined by the frictional properties of the sprayed metals, as well as due to the rough structure of the surface of the metal coating 11, which ensures the engagement of the protrusions of the roughness of the sprayed coatings on the contact surfaces (planes) 2, 3, 5, 7.

Испытания проведены по СТП 006-97 (приложение Л к СТП 006-97 «Определение коэффициента трения между контактными поверхностями соединяемых элементов»). Собранный образец фрикционного соединения с металлическим покрытием 11 на контактных поверхностях 2, 3, 5, 7 размещен на основании (на чертеже не обозначен) лабораторного пресса ПСУ-125.The tests were carried out in accordance with STP 006-97 (Appendix L to STP 006-97 "Determination of the coefficient of friction between the contact surfaces of the connected elements"). The assembled sample of a friction joint with a metal coating 11 on the contact surfaces 2, 3, 5, 7 is placed on the base (not indicated in the drawing) of a PSU-125 laboratory press.

Перед установкой на основание пресса осуществлена сборка фрикционного соединения в следующем порядке.Before installation on the base of the press, the friction joint was assembled in the following order.

Первая накладка 4, основной элемент 1 и вторая накладка 6 перед натяжением болта 8 устанавливают так, чтобы гарантировать зазор (на чертеже не обозначен) между болтом 8 и совмещенным отверстием (на чертеже не обозначен). После установки болта 8 типа М 22 с усилием натяжения болта Р, опорные торцы первой накладки 4 и второй накладки 6 должны быть параллельны и находиться на одном уровне. На торец собранного фрикционного соединения нанесена риска 14 для суждения о сдвиге элементов фрикционного соединения относительно друг друга.The first pad 4, the main element 1 and the second pad 6, before tightening the bolt 8, are installed so as to ensure a gap (not indicated in the drawing) between the bolt 8 and the aligned hole (not indicated in the drawing). After installing the bolt 8 type M 22 with the tightening force of the bolt P, the support ends of the first pad 4 and the second pad 6 should be parallel and be at the same level. On the end face of the assembled friction joint, a risk 14 is applied to judge the displacement of the elements of the friction joint relative to each other.

Собранный и установленный на основание пресса образец нагружается нагрузкой Т приложенной сверху в геометрический центр образца до момента сдвига основного элемента 1 относительно первой накладки 4 и второй накладки 6, характеризующего исчерпание несущей способности образца. Нагрузка Т (несущая способность) собранного образца фрикционного соединения фиксируется на момент сдвига риски 14.The sample collected and installed on the base of the press is loaded with a load T applied from above to the geometric center of the sample until the moment of displacement of the main element 1 relative to the first pad 4 and the second pad 6, which characterizes the exhaustion of the bearing capacity of the sample. The load T (bearing capacity) of the assembled sample of the friction joint is fixed at the moment of shear marks 14.

Коэффициент трения μ определяется по формуле:The friction coefficient μ is determined by the formula:

μ=Т/2Р,μ = T / 2P,

где Т - нагрузка (несущая способность) кН (тс), Р - усилие натяжения высокопрочного болта М22, кН (тс), 2 - количество соприкасающихся плоскостей 12 и 13.where T is the load (bearing capacity) kN (tf), P is the tension force of the high-strength bolt M22, kN (tf), 2 is the number of contacting planes 12 and 13.

Результаты испытаний по трем собранным образцам фрикционного соединения с нанесенным металлическим покрытием 11 из цинка на контактные поверхности 2, 3, 5, 7 представлены в Таблице 1.The test results for three collected samples of a friction joint with a metal coating 11 of zinc on the contact surfaces 2, 3, 5, 7 are presented in Table 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

Результаты испытаний по трем собранным образцам фрикционного соединения с нанесенным металлическим покрытием 11 из алюминия на контактные поверхности 2, 3, 5, 7 представлены в Таблице 2.The test results for three collected samples of a friction joint with a metal coating 11 of aluminum on the contact surfaces 2, 3, 5, 7 are presented in Table 2.

Figure 00000002
Figure 00000002

Результаты испытаний по трем собранным образцам фрикционного соединения с нанесенным металлическим покрытием 11 из цинка и алюминия на контактные поверхности 2, 3, 5, 7 представлены в Таблице 3.The test results for three collected samples of a friction joint with a metal coating 11 of zinc and aluminum on the contact surfaces 2, 3, 5, 7 are presented in Table 3.

Figure 00000003
Figure 00000003

Таким образом, способ по второму варианту позволяет обеспечить повышение качества антикоррозийной защиты за счет снижения пористости металлического покрытия, обеспечить повышение несущей способности фрикционных соединений за счет повышения коэффициента трения контактных поверхностей, а также за счет снижения пористости металлического покрытия и повышения коэффициента трения контактных поверхностей обеспечить снижение фреттинг-коррозии на контактных поверхностях фрикционных соединений стальных конструкций, что в конечном итоге повышает надежность фрикционных соединений стальных конструкций на болтах.Thus, the method according to the second version allows to improve the quality of anti-corrosion protection by reducing the porosity of the metal coating, to ensure an increase in the bearing capacity of friction joints by increasing the coefficient of friction of the contact surfaces, as well as by reducing the porosity of the metal coating and increasing the coefficient of friction of the contact surfaces to ensure a decrease fretting corrosion on the contact surfaces of the friction joints of steel structures, which ultimately increases the reliability of the friction joints of steel structures on bolts.

Claims (6)

1. Способ обработки контактных поверхностей фрикционных соединений на болтах в стальных конструкциях, заключающийся в том, что очищенным контактным поверхностям элементов фрикционного соединения в разобранном виде придают шероховатость, затем наносят на контактные поверхности металлическое покрытие из цинка и/или алюминия и осуществляют сборку элементов фрикционного соединения, причем шероховатость придают достаточной для прикрепления металлического покрытия, отличающийся тем, что металлическое покрытие наносят путем напыления твердых частиц цинка и/или алюминия со скоростью, превышающей скорость звука, обеспечивающей формирование металлического покрытия.1. A method of processing the contact surfaces of friction joints on bolts in steel structures, consisting in the fact that the cleaned contact surfaces of the elements of the friction joint in disassembled form are roughened, then a metal coating of zinc and / or aluminum is applied to the contact surfaces and the elements of the friction joint are assembled , and the roughness is given sufficient for the attachment of the metal coating, characterized in that the metal coating is applied by spraying solid particles of zinc and / or aluminum at a speed exceeding the speed of sound, ensuring the formation of the metal coating. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что шероховатость контактным поверхностям элементов фрикционного соединения придают пескоструйным или сверхзвуковым пескоструйным способом.2. The method according to claim. 1, characterized in that the roughness of the contact surfaces of the elements of the friction joint is given by sandblasting or supersonic sandblasting. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что шероховатость контактным поверхностям элементов фрикционного соединения придают дробеметным или дробеструйным способом, а затем пескоструйным или сверхзвуковым пескоструйным способом.3. The method according to claim 1, characterized in that the roughness of the contact surfaces of the elements of the friction joint is given by a shot-blasting or shot-blasting method, and then by a sand-blasting or supersonic sand-blasting method. 4. Способ обработки контактных поверхностей фрикционных соединений на болтах в стальных конструкциях, заключающийся в том, что контактные поверхности элементов фрикционного соединения в разобранном виде подготавливают к нанесению металлического покрытия путем очистки и придания им шероховатости, затем наносят на контактные поверхности металлическое покрытие из цинка и/или алюминия и осуществляют сборку элементов фрикционного соединения, причем шероховатость придают достаточной для прикрепления металлического покрытия, отличающийся тем, что металлическое покрытие наносят путем напыления твердых частиц цинка и/или алюминия со скоростью, превышающей скорость звука, обеспечивающей формирование металлического покрытия.4. A method of processing the contact surfaces of frictional joints on bolts in steel structures, which consists in the fact that the contact surfaces of the elements of the frictional joint in disassembled form are prepared for the application of a metal coating by cleaning and roughing them, then a metal coating of zinc is applied to the contact surfaces and / or aluminum and carry out the assembly of the friction joint elements, and the roughness is given sufficient for the attachment of the metal coating, characterized in that the metal coating is applied by spraying solid particles of zinc and / or aluminum at a speed exceeding the speed of sound, ensuring the formation of a metal coating. 5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что шероховатость контактным поверхностям элементов фрикционного соединения придают пескоструйным или сверхзвуковым пескоструйным способом.5. The method according to claim. 4, characterized in that the roughness of the contact surfaces of the elements of the friction joint is given by sandblasting or supersonic sandblasting. 6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что шероховатость контактным поверхностям элементов фрикционного соединения придают дробеметным или дробеструйным способом, а затем пескоструйным или сверхзвуковым пескоструйным способом.6. The method according to claim. 4, characterized in that the roughness of the contact surfaces of the elements of the friction joint is given by shot-blasting or shot-blasting, and then by sand-blasting or supersonic sand-blasting.
RU2020136953A 2020-11-10 2020-11-10 Method for processing contact surfaces of friction joints on bolts in steel structures (options) RU2755103C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020136953A RU2755103C1 (en) 2020-11-10 2020-11-10 Method for processing contact surfaces of friction joints on bolts in steel structures (options)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020136953A RU2755103C1 (en) 2020-11-10 2020-11-10 Method for processing contact surfaces of friction joints on bolts in steel structures (options)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2755103C1 true RU2755103C1 (en) 2021-09-13

Family

ID=77745410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020136953A RU2755103C1 (en) 2020-11-10 2020-11-10 Method for processing contact surfaces of friction joints on bolts in steel structures (options)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2755103C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2344149C1 (en) * 2007-04-17 2009-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр мостов" ООО "НПЦ Мостов" Corrosion-resistant coating "contact" and method of deposition thereof on metal surfaces
DE60238800D1 (en) * 2001-04-11 2011-02-10 Sumitomo Metal Ind Screw connection for steel pipes
RU2413098C1 (en) * 2009-11-19 2011-02-27 Общество С Ограниченной Ответственностью Производственно-Инжиниринговая Фирма "Партнёр" Procedure for facilitating bearing capacity of metal structure with bolts of high strength
EA026556B1 (en) * 2011-11-18 2017-04-28 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Tubular threaded joint having improved high torque performance

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60238800D1 (en) * 2001-04-11 2011-02-10 Sumitomo Metal Ind Screw connection for steel pipes
RU2344149C1 (en) * 2007-04-17 2009-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр мостов" ООО "НПЦ Мостов" Corrosion-resistant coating "contact" and method of deposition thereof on metal surfaces
RU2413098C1 (en) * 2009-11-19 2011-02-27 Общество С Ограниченной Ответственностью Производственно-Инжиниринговая Фирма "Партнёр" Procedure for facilitating bearing capacity of metal structure with bolts of high strength
EA026556B1 (en) * 2011-11-18 2017-04-28 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Tubular threaded joint having improved high torque performance

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11186728B2 (en) Articles having thermoset coatings and coating methods
EP2204473A2 (en) Hard anodize of cold spray aluminum layer
US5098797A (en) Steel articles having protective duplex coatings and method of production
CA2425213C (en) Method for selective control of corrosion using kinetic spraying
CN101772592B (en) Process for producing metal member, structure member with thus produced metal member, and method of repairing metal member
KR19990083211A (en) Metal surface treatment method &metal parts having surface treated by such treatment
RU2755103C1 (en) Method for processing contact surfaces of friction joints on bolts in steel structures (options)
WO2014042584A1 (en) Rough metallic locking washer
JP7107327B2 (en) Press-molded product manufacturing method and press-molded product
JP2003083376A (en) Plate spring and manufacturing method thereof
US5120613A (en) Pocess for increasing the resistance to corrosion and erosion of a vane of a rotating heat engine
CN111236427B (en) Stainless steel structure node connection method and double-clamping-plate connection structure
JP2004068068A (en) Combined material and method for producing the same
CA2504470A1 (en) Fastener for use in adverse environmental conditions
JP4311893B2 (en) Electrolytic corrosion prevention structure of magnesium alloy member and electrolytic corrosion prevention method
CN1053711C (en) Manufacture of hot spray painted zinc (aluminum) unit as electric cable bridge support
JP3490955B2 (en) Steel joint structure
CN111515099A (en) Airless spraying process for steel structure surface
TW202117093A (en) Method for treating and phosphatizing metal board without acid
JP2005297054A (en) Projection welding method, projection welded joint, and projection welded structure
KR101637500B1 (en) Method for plating rust-proofing film on ball stud
JPH06184765A (en) Method for preventing sliding of joined surfaces of hot-dip galvanized steel structure
JP2019173863A (en) Fastening structure for steel material structure and fastening method
JP4452564B2 (en) Blasting method
JP4239081B2 (en) Magnesium-based member and manufacturing method thereof