В заявке резьбовая паста — строка снабжения: «смазка антизадирная, 1 кг». В расчёте фланцевого соединения — величина, от которой зависит осевое усилие в шпильке при заданном моменте на ключе. Здесь и главная ошибка: пасту берут, чтобы «легче крутилось», а меняет она прежде всего разброс усилия.
Под словом «паста» смешивают три функции; продукт закрывает одну, две или все три, и требования к составу разные.
Снизить и стабилизировать трение. Плёнка с твёрдыми наполнителями уменьшает коэффициент трения в резьбе и на опорной поверхности гайки и делает его повторяемым от шпильки к шпильке. Функция расчётная: влияет на цифры, а не на удобство сборки.
Предотвратить задир и холодную сварку витков. Наполнитель не даёт вершинам микронеровностей сойтись металлом к металлу; механизм разобран в материале про прикипание и задир резьбы шпилек.
Защитить от прикипания при температуре и от коррозии. Термостойкая основа не выгорает в кокс и оставляет соединение разбираемым после термоциклов, а барьерная плёнка тормозит коррозионное сращивание в зазоре.
Антизадирная паста — не консервационная смазка: временную противокоррозионную защиту нормирует ГОСТ 9.014-78 (действует), её задача — довезти крепёж до монтажа без коррозии. Консервационный состав перед сборкой удаляют, а не дополняют пастой поверх: смесь двух продуктов даёт трение, не описанное ни одним паспортом.
Момент на ключе расходуется не на растяжение шпильки. Общее правило: около 50 % момента уходит на трение под опорной поверхностью гайки, около 40 % — на трение в резьбе, и лишь около 10 % идёт в осевое усилие, сжимающее прокладку.
Это соотношение — общеинженерная методология затяжки; близкие значения приводятся в литературе по расчёту болтовых соединений и в методологии VDI 2230. Выдержкой из конкретного ГОСТа оно не является, и номера пункта у него нет.
Значит, осевое усилие при фиксированном моменте обратно пропорционально коэффициенту трения. Разброс коэффициента порядка ±20 % — обычное дело даже в одной партии — даёт разброс усилия около ±30 %: максимум почти вдвое выше минимума при одном показании ключа.
Паста действует на оба параметра. Среднее значение коэффициента она сдвигает вниз — поэтому «сухой» момент к смазанной резьбе применять нельзя, соединение перетянется. А расчётным инструментом её делает сужение разброса: плёнка одного состава воспроизводится лучше, чем случайное состояние сухих поверхностей. Как разброс входит в расчёт момента — в отдельном материале.
Выбор определяет не температура, а пара материалов и среда.
| Наполнитель | Где неприменим |
|---|---|
| Медный | Нержавеющие и аустенитные стали: гальваническая пара, а при повышенной температуре — охрупчивание расплавленным металлом |
| Никелевый | Там, где наполнитель не должен содержать металлов вообще; состав всё равно проверяется на серу и хлориды |
| Графитовый | Влажные среды и нержавеющий крепёж: графит электропроводен и в присутствии электролита работает катодом к стали |
| Керамический, безметалльный | Ограничен по несущей способности; нужен там, где металлический наполнитель запрещён по среде |
Состав с серой или хлоридами запрещён и в сероводородных средах: сера с никелем даёт легкоплавкие эвтектики, хлориды — питтинг и растрескивание под напряжением, и такая паста становится поводом для отказа при приёмке узла. Отдельный случай — среды, где наполнитель не должен содержать металлических частиц вообще: по контакту со средой, по дефектоскопии или по совместимости с уплотнениями. В КД пишется прямой запрет, а не «паста медная или аналог».
Покрытие само задаёт трение: цинковое, кадмиевое, цинк-ламельное и полимерные дают разные коэффициенты — сравнение в обзоре покрытий крепежа.
Паста на покрытии образует не «покрытие плюс поправку», а новую пару трения: плёнка — покрытие — плёнка. Складывать два паспортных значения нельзя: либо значение получено на этой же комбинации, либо расчёт идёт по консервативному допущению с проверкой усилия. Коэффициент указывается для системы «материал — покрытие — паста», а не для пасты отдельно: на цинк-ламельном или полимерном покрытии слой пасты работает разделителем, и «мягче идёт» означает «тянет сильнее».
Цифра в техническом листе — результат испытания на конкретной паре трения в конкретных условиях, и это следует из методики.
ГОСТ ISO 16047-2015 «Изделия крепежные. Испытания крутящего момента и усилия предварительной затяжки» (действует с 01.01.2018, взамен ГОСТ Р ИСО 16047-2009) устанавливает условия испытаний метрического крепежа и предусматривает определение общего коэффициента трения, коэффициента трения в резьбе и на опорной поверхности, а также К-фактора. Стандарт прямо отмечает: коэффициент трения зависит от вида и геометрии контактирующих поверхностей, и значения переносимы только на изделия с такими же условиями трения.
Ещё яснее это в действующем ГОСТ 32484.2-2013 (EN 14399-2:2005) «Болтокомплекты высокопрочные для предварительного натяжения конструкционные. Испытание на предварительное натяжение»: коэффициент закручивания определяют на комплектах в состоянии поставки, без изменения смазки болта, гайки и шайб — смазка тут неотделимая часть объекта испытания. Стандарт про крепёж металлоконструкций, но логика общая: коэффициент принадлежит комплекту, а не тюбику.
Правило: паспортное значение годится исходными данными, если совпали материал пары, покрытие, шаг и класс точности резьбы, состояние опорной поверхности и способ нанесения. Иначе это оценка, и метод контроля берут не зависящий от трения.
Отрицательный результат здесь важнее номеров: действующего национального или межгосударственного стандарта с техническими требованиями к антизадирным резьбовым смазкам для крепежа нет — требование задаётся КД и договором. Что есть:
В профильных документах по крепежу фланцевых соединений требований к смазке нет: в ГОСТ 20700-75 п. 1.9 говорит о защитных покрытиях, п. 4.3 — о маркировке; в ОСТ 26-2043-91 нормируются покрытия, а сам ОСТ — документ упразднённого ведомства, применяемый по ссылке в КД и договоре. Молчат и расчётные: ГОСТ 34233.4-2017 (действует) считает прочность и герметичность соединения, ГОСТ 33259-2015 (действует) задаёт геометрию фланцев, а коэффициент трения входит в расчёт исходными данными от проектировщика.
Разные основы и наполнители не образуют однородной плёнки: загустители разделяются, наполнитель одного состава попадает туда, где запрещён по среде, а трение выходит не средним между двумя паспортами, а неопределённым — плюс риск внести серу или хлориды в узел, где они запрещены.
Отработавшая плёнка несёт продукты износа и абразив: это не смазка, а композит с непредсказуемым трением. Перед повторной сборкой резьбу очищают до чистого металла и осматривают на следы задира — повреждённые витки паста не восстановит.
Не компенсирует неверную геометрию резьбы. Допуски нормирует ГОСТ 16093-2004, контроль ведут калибрами; резьба с выходом за допуск, повреждёнными витками или замятой фаской задерётся и под пастой, на пол-оборота позже. Требования к резьбе — часть заказа на фланцевый крепёж, а не вопрос смазки при монтаже.
Не заменяет контроль момента и усилия. Разброс паста сужает, но не устраняет: ни метод контроля, ни расчёт целевого усилия не отменяет.
Не отменяет требований по покрытию. Покрытие назначается по среде и температуре и остаётся в КД независимо от того, чем смазали резьбу при сборке.
Смазка и затяжка выполняются на монтаже, и фраза «за затяжку изготовитель не отвечает» звучит как отказ от ответственности. Корректно то же самое излагают через нормы права.
По п. 1 ст. 721 ГК РФ качество выполненной подрядчиком работы должно соответствовать условиям договора: изготовитель отвечает за записанное в договоре и КД — марку, геометрию и допуски резьбы, покрытие, термообработку, документы. Требование к смазке или к коэффициенту трения, в договоре и КД не указанное, в предмет не входит и при приёмке не проверяется.
По ст. 716 ГК РФ подрядчик обязан немедленно предупредить заказчика и приостановить работу, обнаружив обстоятельства, угрожающие годности или прочности результата. Требование, противоречащее среде узла — медьсодержащая паста на аустенитном крепеже для высокой температуры, — как раз такое обстоятельство.
По ст. 726 ГК РФ подрядчик обязан передать вместе с результатом информацию об эксплуатации предмета договора, если это предусмотрено договором либо без неё невозможно использование результата по назначению, — а сведения о покрытии и об ограничениях по составу смазки нужны именно для решения о затяжке. Вывод для обеих сторон: тип пасты, коэффициент трения и метод контроля закрепляются в договоре и КД до изготовления.
Если для фланцевого узла нужно определить, какая паста допустима по среде и с каким коэффициентом трения вести расчёт затяжки, — пришлите чертёж или ТЗ на расчёт, ответим, что нужно уточнить в документации и по какой схеме считается такая деталь.
Почты и формы приёма файлов на сайте нет: канал передачи документации согласуется по телефону — +7 985 303-05-53, +7 930 838-51-19.
Пришлите чертёж или опишите задачу словами — ответим сметой и сроком. Если задача нам не подходит, скажем сразу.
Оставить заявку