Сварка и наплавка в среде защитных газов.

Газовая сварка и наплавка, как и электродуговая сварка, имеет широкое применение при ремонте машин благодаря простоте, уни­версальности и возможности использовать недорогое оборудование. Для образования высокотемпературного пламени при газопламенной (газовой) сварке используется горючий газ - ацетилен или его заменитель (пропан-бутан) и кислород. Для выполнения сварочно-наплавочных работ требуются следующее оборудование и материалы: ацетиленовые генераторы или ацетиленовые баллоны, кислородные баллоны, кисло­родные редукторы, сварочные и наплавочные горелки с набором нако­нечников, резаки, кислородные и ацетиленовые шланги, присадочная проволока, флюсы или сварочные порошки.

В качестве горючего газа чаще применяется ацетилен (С,Н₂), по­лучаемый в ацетиленовых генераторах при действии воды на карбид кальция (СаС,)

СаС_; + 2Н_:0 = С₂Н, + Са (ОН)_Г

Ацетилено-кислородное пламя имеет наибольшую температуру (3050... 3150"С), по сравнению с другими видами пламени, например пропан-бутан-кислородным (2400°С), или пламенем, получаемым при сгорании в кислороде природного газа (2200°).

Ацетилен для газовой сварки получают в ацетиленовых генераторах, которые классифицируют по давлению получаемого газа - низкого давления - до 0,1 кгс/см² (0,01 МПа), среднего - О Л... 1,5 кгс/см³ (0,01... 0,15 МПа) и высокого - более 1,5 кгс/см² (свыше 0,15 МПа). В ремонтной практике нашли применение генераторы низкого и среднего давления. По способу взаимодействия карбида кальция с водой ге­нераторы подразделяются на 4 типа: "карбид на воду", "вода на карбид", "вытеснения" и комбинированные - "вода на карбид и вытеснения". В ремонтном производстве нашли широкое применение генераторы АСМ-1-66, МПВ-0,8; МГ-65, ГНВ-1,25, АНВ-1,25, АНД-1-61, ГВР-1,25М, ГВР-1,25М4, ГВР-3.

Ацетилен может поставляться к месту сварки в ацетиленовых бал­лонах под давлением 15...16 кгс/см²(1,5...1,6 МПа). Для безопасного хранения газа баллоны для ацетилена заполняют пористой массой (активированный уголь, инфузорная земля), которую пропитывают ацетоном, хорошо растворяющим ацетилен. Баллоны для ацетилена объемом 40л окрашивают в белый цвет. При 20°С и при давлении 10 кгс/см² (1 МПа) в баллоне содержится 5500л ацетилена.

Кислород, используемый при газовой сварке, поступает в баллонах емкостью 40 л под давлением 150 кгс/см² (15 МПа). Баллон окрашен в голубой или синий цвет и содержит при полной заправке 6000 л, или 6 м³ кислорода.

Для понижения давления газа до рабочего и поддержания устой­чивого отрегулированного давления используют редукторы: кисло­родные ДКП-1-65, ДКД-8-65, ДКД-15-65; ацетиленовые ДАП-1-65, ДАД-1-65, пропан-бутановые ДПП-1-65. Редукторы, как и баллоны, окрашивают в соответствующий газу цвет.

Основным рабочим инструментом при выполнении газовой сварки и наплавки являются горелки, с помощью которых производится сме­шивание горючего газа и кислорода, образование пламени и его ре­гулирование. Применяются инжекторные и безинжскторные горелки. В инжекторных горелках горючий газ поступает путем подсоса (инжекции) его струей кислорода. В безинжскторных горелках кислород и горючий газ подаются независимо друг друга.

Для сварки стали толщиной 0,5...30мм применяются горелки ГС "Звезда" с комплектом наконечников (№ 1... 7), для стали толщиной 0,2...4 мм - горелки ГС-2 "Звездочка" и "Малютка" с 4 наконечниками

Особенность горелок, работающих на газах - заменителях ацетиле­на заключается в том, что между мундштуком и трубкой наконечника помещена подогревательная камера. На подогрев расходуется 5... 10% горючей примеси. Такой горелкой является ГЗУ-2-62-1 с набором на­конечников (№1...4) для сварки деталей толщиной до 7 мм.

Для резки металла толщиной до 300 мм ацетилено-кислородным пламенем выпускаются резаки "Пламя-62", УР-49.

Подвод кислорода и ацетилена осуществляется через шланги. Для подвода кислорода применяются шланги с внутренним диаметром 6, 9, 12 и 16 мм, рассчитанные на рабочее давление 15 кгс/см² {1 ,5 МПа), для подвода ацетилена и другого горючего газа - шланги с такими же внут­ренними диаметрами, рассчитанные на рабочее давление 6 кгс/см² (0,6 МПа

, обработка наплав­ленного слоя лазером и др.).

26. Ремонт чугунных и алюминевых деталей сваркой.

Обладая хорошими литейными свойствами, чугун нашёл широкое применение для изготовления: блоки и головки двигателей, корпуса коробок передач, передних и задних мостов, картеры, шкивы. Дефекты: трещины, пробоины, отколы, износ отверстия, износ резьбы. Применяют электродуговую и газовую сварку.

Сварка и наплавка представляет значительные трудности, плохая свариваемость: высокое содержание углерода, который при больших температурах ведёт к образованию угарного и углекислого газов и образованию газовых пор в шве; не имеет площадки текучести; обладает большой хрупкостью при охлаждении; быстро переходит из жидкого состояния в твёрдое, возникают внутренние напряжения; при нагревании СЧ(графит) переходит в цементит образуется БЧ(очень высокая твёрдость, необрабатываемость).

Перед сваркой поверхность металла вокруг трещины зачищают до блеска, трещину разделывают, а концы засверливают сверлом. Выделяют два способа сварки - горячий и холодный:

Горячая сварка. Деталь нагревают(в печи или другим способом) до t= 650- 680 C и сварку ведут в горячем состоянии, сварка ведётся чугунными электродами ОМЧ- 1, ОМЧ- 2 с чугунными стержнями марок А и Б диаметрами 8, 10, 12, 16. применяют переменный и постоянный ток обратной полярности. Для повышения качества сварки используют флюсы ФСЧ-1и ФСЧ-2. После сварки детали подвергают отжигу при температуре 600- 650 С и охлаждают вместе с печью или в термосах со скоростью 50-100С в час. За это время цементит переходит в графит и мы получаем структуру СЧ.

Холодная сварка. При этом способе деталь не нагревают, и поэтому должны применятся такие режимы сварки, электроды и присадочные материалы, которые снижали бы до минимума возможность отбеливания чугуна и образования внутренних напряжений трещин. Температура около шовной зоны 200-250 С не выше, сварка ведётся стальными электродами Св 08, Св 08А- сварная проволока с меловой обмазкой. Сварка может вестись электродами УОНИ 13/45, УОНИ 13/55 для сварки на постоянном токе обратной полярности с силой тока (20-30)*d электрода. Заварка трещин: поверхность трещин зачищается а концы засверливаются диаметром 3…4мм. Также применяют способ ввёртышей для того чтобы небыло отслаивания. Хорошие результаты дают электроды из цветных металлов и медножелезных электродов. Используют электроды МНЧ-2 из медноникелевого сплава НМЖМц 28-2.5-1.5(монель- металл) диаметром 3,4.5мм. Наиболее совершенна сварка с применением самозащитной проволоки на никелевой основе ПАНЧ-11. Механизированная сварка с использованием шланговых полуавтоматов А-547, А-765 позволяет производить сварку с применением порошковой проволоки ППЧ-1, ППЧ-2.

Алюминевые детали

Из алюминия изготовляют: блоки цилиндров, головки блоков, радиаторы, масляные картеры, поршни, картеры маховиков и др. Дефекты: трещины, изломы, пробоины, износы рабочих поверхностей, срывы резьбы, коррозионные разрушения. Все эти дефекты могут быть устранены с помощью сварки.

Трудности сварки: поверхность деталей покрыта окисной плёнкой обладающей высокой температурой плавления 2050 С, тогда как температура плавления алюминия 658 С; высокий коэф. Линейного расширения, в 2 раза больший, чем у стали и в три раза большую теплопроводность, что приводит к значительным деформациям свариваемых деталей. Затрудняет сварку и большая жидкотекучесть алюминия.

Алюминий и его сплавы свариваются газовой и дуговой сваркой с помощью металлического или тугоплавкого электрода в среде защитных газов. При ремонте корпусных деталей рекомендуется предварительный подогрев до температуры 300С. Для удаления окисной плёнки применяют флюсы в их состав входят фтористые и хлористые соли натрия, калия, кальция, лития.(ОЗА-2, АК-4, АК-6)

Газовая сварка алюминия производится с применением специального флюса АФ-4А, который растворяется в воде и в виде пасты наносится на присадочный пруток и свариваемые кромки деталей.

Лучшие результаты даёт аргоно- дуговая сварка тугоплавким вольфрамовым электродом, не требующим применения специальных флюсов. Применяют вольфрамовые электроды ВЛ- 10 с примесью 0,9…1,1 % лантана или ВТ-15 с содержанием 1,5…2 % тория. Диаметр электрода от 1 до 5 мм применяют специальные установки УДГ-301, УДАР-500 на переменном токе в среде аргона. В качестве присадочного прутка используется проволока или полоса из того же сплава, что и основной металл, либо алюминиевая проволоки марки АК, содержащая до 5% кремния.

Сварка алюминиевых деталей производится также ручной дуговой сваркой плавящимися электродами марки ОЗА-2 на постоянном токе обратной полярности. Электроды ОЗА-2 изготавливаются из алюминиевой проволоки АК и покрытия, состоящего из хлористых фтористых сталей щелочных.

27 Восстановление деталей полимерными материалами.

Многие пластмассы - это чистые полимеры (полиамиды, полиэтилен, полипропилен, полистирол и др.), но большая группа пластмасс пред­ставляет собой полимеры с добавками ряда компонентов. К этим компонентам относятся наполнители, пластификаторы, отвердители, красители и другие добавки, сообщающие пластмассам требуемые свой­ства. Все полимеры подразделяются на две большие группы: реакто-пласты (термореактивные) и термопласты (термопластические). Реакто-пласты при нагревании до определенной температуры размягчаются и переходят в вязкотекучее состояние, при котором производится их формование. При дальнейшем нагреве или охлаждении они затверде­вают и переходят в необратимое состояние. Вновь перевести реактоплас-ты в пластическое состояние невозможно. Термопласты при повторном нагревании размягчаются, и им можно вновь придать любую форму.

Пластификаторы применяют для повышения эластичности, ударной вязкости и прочности полимера. В качестве пластификатора применяют дибутилфтолат - желтоватая маслянистая жидкость. Отвердители -полиэтиленполиамин, гексаметилендиамин, фталевый ангидрид, малеиновый ангидрид - предназначены для перевода полимера из жид­кого состояния в нерастворимое твердое состояние. Отвердитель вводят в композицию непосредственно перед применением. Недостаток отвер-дителя в составе композиции значительно удлиняет процесс отвержде­ния, а избыток обусловливает ее хрупкость. Поэтому количество отверди-теля должно строго соответствовать рецепту. После введения отверди-теля срок действия смеси 25...30 мин. Наполнители вводят для получения необходимых физико-механических свойств пластмассы и снижения ее стоимости.

В качестве наполнителей применяют железный порошок, графит, алюминиевую, бронзовую пудру, асбест, цемент, кварцевую муку, стекло­волокно и другие материалы.

В настоящее время для композиционных материалов больше приме­няются термореактивные связующие.

В ремонтной практике широкое применение нашли пластмассы на основе эпоксидных смол, синтетические клеи, герметики, анаэробные материалы, полиамидные смолы и другие материалы.

Полимерные композиции используются для заделки трещин, про­боин, раковин и других механических повреждений в корпусных де­талях, а также для восстановления посадочных мест под подшипники.

В состав композиций входят четыре и более компонента: помимо полимера входят пластификатор, отвердитель, наполнитель.

Эпоксидные смолы являются одним из лучших видов связующих для большего числа композиционных материалов, что объясняется сле­дующими причинами:

- эпоксидные смолы обладают хорошей адгезией к большинству
наполнителей;

-разнообразие доступных эпоксидных смол и отвердителей, позво­ляющих получить различные физико-механические свойства материала после отверждения;

- незначительная усадка;

- хорошая химическая стойкость к бензину, маслам и специальным
жидкостям.

К преимуществам композиционных материалов перед полимерными относятся: повышенная прочность, жесткость, теплостойкость, регули­руемые электрические и фрикционные свойства, пониженная стоимость.

Для композиционных материалов при ремонте наиболее применимы смолы ЭД16, ЭД20, ЭД22. Наибольшей вязкостью обладает смола ЭД16, которую перед употреблением необходимо нагреть до 60-80°С, смолы ЭД20, ЭД22 пригодны для употребления при комнатной температуре.

Основное достоинство технологии ремонта при использовании эпо­ксидных композиций основано на возможности их отверждения при любых, даже отрицательных, температурах и получения требуемой фор­мы и размеров отвердевшей композиции.

Отверждение композиции происходит под воздействием отверди­телей, которые во многом определяют не только технологические, но и

эксплуатационные характеристики полимеров. Самым распространен­ным отвердителем эпоксидных смол является полиэтиленполиамин (ПЭПА).

Отвержденные эпоксидные смолы в чистом виде, обладают повы­шенной хрупкостью, плохо выдерживают удары и вибрации. Для повы­шения их эластичности в состав смол вводят пластификаторы. Пласти­фикаторы уменьшают хрупкость, повышают морозостойкость и стой­кость к резкому изменению температур отвердевших композиций. В ремонтном производстве в качестве пластификатора, в основном, при­меняется дибутилфтолат (ДБФ) - желтовато-маслянистая жидкость. Пластификаторы можно вносить вручную, но необходимо тщательное перемешивание для удаления пузырьков воздуха. Поэтому для облегчения процесса целесообразно использовать готовые компаунды, в которые уже введены пластификаторы-К-И 5, К-153, К-168, К-293.

Для получения необходимых физико-механических свойств эпок­сидных композиций вводят наполнители, которые уменьшают усадку, снижают коэффициент линейного (термического) расширения, увели­чивают теплопроводность, термостойкость и улучшают другие свойства композиций.

Наполнители в виде металлических порошков придают эпоксидным композициям свойства присущие металлам: теплопроводность и элект­ропроводность. Кроме металлических порошков в качестве наполни­телей могут применяться: цемент, молотая слюда, графит, стеклоткань и др.

Перед приготовлением композиции эпоксидную смолу подогревают до температуры 50...60°С, вводят в нее пластификатор и тщательно пе­ремешивают. Затем вводят в пасту в требуемом количестве наполнитель. Перед непосредственными использованием композиции вводят отвердитель, после чего эпоксидная смола становится термореактивной пластмассой, которая переходит в неплавкое и нерастворимое состояние.

При применении эпоксидной смолы для заделки трещин в корпус­ных деталях детали сначала подготавливают к нанесению эпоксидного состава: трещины так же, как при сварке, разделывают под углом 90...120°, засверливают концы трещины, зачищают кромки от ржавчины и окислов, обезжиривают растворителями. На трещину наносят слой подготовленной эпоксидной композиции. Для повышения прочности нанесенного слоя сверху наклеивается накладка из стеклоткани или комбинированная накладка из стеклоткани и металла (рис. 4.1). Эпоксидная смола и наполнитель наносятся в несколько слоев с прикатыванием каждого слоя При заделке пробоин в корпусных деталях накладки располагают заподлицо или внахлестку. В качестве клеев в ремонтном производстве широкое применение нашли составы К-153, ВС-10Т, ВС-350, 88Н, БФ-2, БФ-4, БФ-52Т, КМ-200С, ТК-ЗООС, ТК-301С, Ан-105, Ан-106, ан-109, ан-ПО, а для герметизации соединяемых поверхностей - замазка У20А и паста УН-01, герметик "Эластосил" 137-83, эластомер ГЭН-150 (В), анаэроб­ные материалы.

Цианакриловые клеи КМ-200С, ТК-ЗООС, ТК-301С являются уни­версальными клеями, обладают малым временем отверждения (1...5 мин), высокой адгезией к любым металлам, сохранением рабочих характеристик в широком диапазоне температур. Клеи состоят из одного компонента и представляют собой бесцветную прозрачную жидкость.

Акриловые клеи Ан-105, Ан-106, ан-109, Ан-110 применяются для склеивания металлов (в т.ч. замасленных), стекла, керамики, пластмасс. Особенность клеев состоит в том, что он состоит из двух компонентов (А и Б), которые наносятся на склеиваемые поверхности раздельно. Отверждение клея происходит только после совмещения склеиваемых поверхностей при комнатной температуре. Клеевой шов имеет высокую стойкость к вибрациям и ударным нагрузкам.

Клей ВС-10Т, ВС-350 обеспечивают хорошую плотность и проч­ность соединения при высоких температурах - до 300°С. Они успешно применяются для приклеивания фрикционных накладок на тормозные колодки, на диски муфт сцепления, а также для склеивания металлов, пластмасс, тканей и других материалов в любых сочетаниях.

Клей типа БФ используют для склеивания металлов между собой (БФ-2), а также металлов с пластмассами, стеклом, керамикой, тканями (БФ-4, БФ-6).

Клей ВС-350 - многокомпонентный, применяется для склеивания стали, дюралюминия, стеклотекстолита, пенопластов.

Клей 88Н используют при склеивании резины с металлами.

Для герметизации соединений картер - головка - блок двигателя применяют герметизирующие замазки У-20А, УН-01. Герметизирую-

щая замазка разбавляется керосином в соотношении 10:1, перемешива­ется до получения однородной массы и наносится слоем 0,3 мм на сопря­гаемые поверхности.

Для восстановления посадок сопряжений большой интерес пред­ставляет эластомер ГЭН-150 (В), представляющий собой продукт сочетания нитрильного каучука марки СКН-40 со смолой ВДУ. Выпус­кается он в виде вальцованных листов толщиной 5 мм.

Герметизирующий эластомер ГЭН-150 (В) может быть использован для восстановления посадочных зазоров и натягов в сопряжениях, для предупреждения от задиров и натягов в сопряжениях, для предупреж­дения от задиров при запрессовке и распрессовке, защите сопрягаемых деталей от коррозии, для выравнивания удельных давлений по пери­метру, для заделки трещин в деталях, работающих на сжатие, склеивания металлов между собой и с другими материалами. Эластомер обладает высокой адгезией и хорошей эластичностью, выдерживает значительные нагрузки, маслостоек, создает высокое сопротивление прохождению тока и может наноситься на поверхность механическими способами (распылением и центробежным).

Для приготовления раствора эластомер нарезают мелкими кусоч­ками (3-4 мм²), добавляют растворитель. В качестве растворителя используют ацетон, бутилацетат или этилацетат, толуол, бензол и их смеси. Массовые части компонентов раствора: эластомер сухой ГЭН -150 (В), ацетон -50, бутилацетат или этилацетат -35, толуол или бен­зол - 15. Раствор будет морозостойким, если добавить в него шесть массовых частей пластификатора Н-135. Приготовленный раствор элас­томера ГЭН-150 (В) следует хранить в герметически закрытой таре в огнебезопасном месте при температуре 15...20°С. Для лучшей адгезии поверхность, на которую наносят раствор эластомера, должна быть тщательно очищена, обезжирена бензином "Калоша" или Б-70, а затем протерта ацетоном. После обезжиривания поверхность выдерживают 5.„10 мин для удаления с поверхности бензина и ацетона.

Эластомер наносится на поверхность в зависимости от конструкции восстанавливаемой детали вручную, напылением, центробежной за­ливкой или накаткой роликом.

Для отвердения пленки эластомера в целях получения макси­мальных прочностных свойств покрытия детали после выдержки на воздухе в течение 20 мин подвергают нагреву в сушильных шкафах при температуре 100...120°С; время выдержки 1 ч.

Применение чистых анаэробных материалов позволяет, в основном, фиксировать соединения деталей и герметизировать зазоры в соедине­ниях от 0,05 до 0,20 мм, а композиции этих материалов с различными наполнителями обеспечивают устранение зазоров в соединениях до 0,6...0,8 мм. Это позволяет восстанавливать изношенные опорные повер­хности под подшипники в корпусных деталях (блок цилиндров, коробка передач и т.п.), в отверстиях нижних головок шатунов, заделку пробоин, трещин в корпусных деталях, сварных швах и т.д. В качестве наполни­телей могут быть использованы тальк, бронзовая пудра, алюминиевый порошок.

Анаэробные материалы могут применяться там, где ни один из общепринятых способов не подходит, например, для заделки трещин в блоке цилиндров, проходящих через масляную магистраль и систему охлаждения. Для герметизации трещин в корпусных деталях (при тол­щине стенок более 3 мм) используют одновременно две марки ана­эробных полимеров: Ан-1У и УГ-7. Трещину обезжиривают "проли­вают" ацетоном или бензином, продувают сжатым воздухом и сушат. После этого трещину пропитывают герметиком Ан-1У, обладающим по­вышенной проникающей способностью, а после часовой выдержки при комнатной температуре - герметиком УГ-7, который способен герме­тизировать трещину шириной до 0,2 мм. Для дополнительной гермети­зации можно, при постановке головки блока, в резьбовое отверстие, через которое проходит трещина, поставить

 

 

28.Восстановление деталей электролитическими покрытиями.

Гальванические покрытия широко применяются в ремонтном произ­водстве. Они имеют ряд преимуществ перед наплавкой металлов: про­цесс не вызывает структурных изменений в металле детали, так как практически отсутствует нагрев детали; процесс позволяет восстанав­ливать незначительные износы с минимальным припуском на меха­ническую обработку, одновременно восстанавливать большое количест­во деталей; процесс поддается механизации и автоматизации.

Схема установки для -электролитического

осаждения металла: 1 - анод; 2 - катод (деталь); 3 - ванна; 4 - электролит

В основу процесса положен электролиз металлов. При прохождении постоянного электрического тока через электроды, опущенные в элек­тролит, в последнем образуется положительно и отрицательно заряжен­ные ионы (рис. 3.1.). Ионы несущие положительный заряд (катионы), перемещаются к отрицательному элек­троду - катоду, а ноны, несущие отрица­тельный заряд (анионы), движутся к по­ложительному электроду- аноду. Дости­гая поверхности электродов, ионы разря­жаются, превращаясь в нейтральные атомы. При этом на аноде происходит растворение металла (переход его в раствор) с выделением кислорода, на катоде выделяется металл и водород.

По закону Фарадея теоретически ко­личество металла, выделяющегося на ка­тоде, определяется по формуле:

g = C·J·t, гр

где

С - электрохимический эквивалент, выделяющегося на катоде ве­щества, г/а. ч. (для хрома 0,323, для железа 1,043, для никеля 1,095 и для меди 1,186);

J - сила тока, A;

t - продолжительность электролиза, ч. Но так как на катоде одновременно с осаждением металла выделяется водород и могут протекать другие процессы, то фактически осажденного металла будет меньше теоретически возможного. Отношение действи­тельно полученного на катоде металла g_д к теоретически возможному называется катодным выходом металла по току, который выражается в Процентах:

 

η=g_д/g_m·100%

Физический смысл выхода металла по току заключается в том, что он представляет собой коэффициент использования электрического тока. Например, при хромировании η = 10...18%, при железнении η =85...95%.

В ремонтном производстве получили распространение процессы электролитического наращивания хрома (хромирование), железа (железнение), реже никеля (никелирование), меди (меднение), цинка (цин­кование).

29. Хромирование. Технологический процесс хромирования. Область применения. Электролиты. Оборудование.

Хромирование - электролитический процесс получения хрома для компенсации износа, а также использования его в качестве антикор­розийных и декоративных покрытий. Восстановление изношенных автотракторных деталей хромированием получило распространение благодаря тому, что покрытия имеют высокую твердость (Нц = 4000...12000 МПа), большую износостойкость, которая в 2...3 раза превышает износостойкость закаленной стали 45. Электролитичес­кий хром обладает также высокой кислостойкостью и теплостой­костью.

Наряду с достоинствами следует отметить и недостатки: плохая сма­чиваемость покрытия маслом, сравнительно низкая производительность процесса (не более 0,03 мм/ч) из-за низкого электрохимического экви­валента и малых значений выхода по току, невозможность восстанов­ления деталей с большим износом (более 0,3...0,4 мм), сравнительно высокая стоимость.

В качестве электролита при хромировании применяется водный раствор хромового ангидрида (СгО3) и серной кислоты. Концентрация серной кислоты должна соответствовать H2SO4:CrO3 = 1:100. В ремонт­ной практике применяются разные электролиты: Разведенный, универсальный, концентрированный.

Для приготовления электролита необходимое количество СгО3 за­гружают в ванну и заливают подогретой до 50...60°С водой

Разведенный электролит характеризуется лучшей рассеивающей способностью и более высоким выходом по току. (Рассеивающая способ­ность - это равномерность распределения металла по покрываемой поверхности). Покрытия, полученные с использованием разведенного электролита, обладают наибольшей твердостью и износостойкостью. Этот электролит применяют для получения износостойких покрытий и восстановления изношенных деталей.

Концентрированный электролит обладает низким выходом по току и плохой рассеивающей способностью. Покрытия, полученные с исполь­зованием концентрированных электролитов, плотные и менее напряженные. Хромированные защитно-декоративные покрытия наносятся на детали сложной конфигурации.

Универсальный электролит позволяет получать как твердые, изно­состойкие покрытия, так и покрытия защитно-декоративные.

Технологический процесс хромирования включает подготовитель­ные операции, хромирование, обработку деталей после хромирования.

Подготовительные операции выполняют в такой последователь­ности:

- механическая обработка поверхностей, подлежащих хромирова­нию, для выведения следов износа и получения правильной геометри­ческой формы;

- промывка деталей в органических растворителях (бензине, ке­росине, бензоле, трихлорэтане и др.);

- монтаж деталей на подвеску;

- электролитическое обезжиривание в растворе: едкий натр (NaOH) - 30...50 г/л, кальцинированная сода (Na2SiO3) - 10...20 г/л при температуре электролита 60...70°С и плотности тока 5...15 А/дм2, время выдержки на катоде 2...3 мин, на аноде 1...2 мин;

- промывка в горячей (60...80°С), а затем в холодной воде;

- изоляция мест, не подлежащих хромированию, перхлорвиниловым лаком, лаком АК-20, целлулоидом, винипластом, изоляционной хлорвиниловой лентой и др.;

-декапирование (травление) - процесс обработки в хромовом электролите в течении 30...90 с при плотности тока 25...40 А/дм². Наз­начение декапирования окончательное удаление с поверхности деталей окислов, образующихся во время переноса деталей из одной ванны в другую и выявления структуры основного металла.

Внутренняя поверхность ванны хромирования футеруется листовым свинцом или эпоксидной смолой. Электролит подогревается паром или водой до определенной температуры. Источником тока являются генера­торы низкого напряжения АНД 500/250, АНД 750/375, АНД 1000/500, выпрямители типа ВСМР, ВАГГ, ВАКГ.

 

30.Осталивание (Железнение) Технологический процесс железнения. Область применения. Оборудование.

 

Железнение представляет собой процесс гальванического осажде­ния железа из водных растворов его солей при прохождении через электролит постоянного напряжения. Электролитическое железо обла­дает достаточно высокой твердостью (2000...6500 н/мм2) и износо­стойкостью (не ниже, чем у закаленной стали 45). Железнение имеет ряд преимуществ перед хромированием: высокий выход по току-85...90% (в 5...6 раз выше, чем при хромировании), высокая скорость осаждения (0,4...0,5 мм/ч), возможность получения осадков большей толщины (до 3 мм), низкая стоимость материалов для изготовления электролита.

Железнением восстанавливается широкая номенклатура автотракторных деталей (посадочные места под подшипники на валах и в корпусных деталях, крестовины дифференциала, шкворни, по­воротные кулаки, распредвалы, коленчатые валы и др.).

Для железнения применяют различные электролиты: сернокислые, хлористые и др. Хлористые электролиты отличаются повышенным содержанием железа и большой активностью ионов. Сернокислые электролиты в меньшей степени подвержены окислению и имеют мень­шую агрессивность.

В ремонтном производстве наибольшее распространение получили хлористые электролиты, которые содержат водный раствор хлористого железа (FeCl2 • 4Н2О), небольшое количество соляной кислоты (НС1) и некоторые другие компоненты для повышения прочности сцепления покрытия с деталью (хлористый марганец, хлористый натрий).

Среднеконцентрированный электролит содержит 300...450 г/л хло­ристого железа. Из него получают гладкие, плотные покрытия твер­достью 2500...4500 н/мм2 и толщиной до 2 мм. Широкое применение нашел электролит оптимальной концентрации с содержанием 300...350 г/л РеС12 • 4Н2О при температуре 75°С.

Высококонцентрированный электролит содержит 600...800 г/л хло­ристого железа. При температуре электролита 90...95°С и плотности тока 5...20 А/дм2получают мягкие покрытия 1200...2500 н/мм2толщиной до 3 мм.

Электролиты приготовляются путем растворения в подкисленной воде двухлористого железа. Кислотность электролита должна быть рН=0,8...1,5.

Технологический процесс железнения состоит из следующих опе­раций: механическая обработка восстанавливаемых поверхностей, про­мывка органическими растворителями, изоляция мест, неподлежащих железнению, монтаж на подвеску, химическое и электрохимическое обезжиривание; промывка в горячей и холодной воде производится так же как, при хромировании.

Технологический процесс железнения включает подготовитель­ные операции, хромирование, обработку деталей после хромирования.

Подготовительные операции выполняют в такой последователь­ности:

- механическая обработка поверхностей, подлежащих железнению, для выведения следов износа и получения правильной геометри­ческой формы;

- промывка деталей в органических растворителях (бензине, ке­росине, бензоле, трихлорэтане и др.);

- монтаж деталей на подвеску;

- электролитическое обезжиривание в растворе: едкий натр (NaOH) - 30...50 г/л, кальцинированная сода (Na2SiO3) - 10...20 г/л при температуре электролита 60...70°С и плотности тока 5...15 А/дм2, время выдержки на катоде 2...3 мин, на аноде 1...2 мин;

- промывка в горячей (60...80°С), а затем в холодной воде;

- изоляция мест, не подлежащих железнению, перхлорвиниловым лаком, лаком АК-20, целлулоидом, винипластом, изоляционной хлорвиниловой лентой и др.;

-декапирование (травление) - процесс обработки в хромовом электролите в течении 30...90 с при плотности тока 25...40 А/дм2. Наз­начение декапирования окончательное удаление с поверхности деталей окислов, образующихся во время переноса деталей из одной ванны в другую и выявления структуры основного металла.

Оборудование, применяемое для процесса железнения, аналогично оборудованию, применяемому при хромировании, кроме ванны для же­лезнения. Горячие хлористые электролиты отличаются высокой хими­ческой активностью, в них больше испаряется электролит, выделяется хлор, они имеют высокую температуру. Поэтому ванны должны быть снабжены хорошей вытяжной вентиляцией, нагревательными устрой­ствами. Стенки ванны должны иметь высокую химическую стойкость. Внутреннюю поверхность ванн облицовывают антегмитовыми плит­ками, фаолитом, кислостойкой резиной

32. Восстановление деталей способом пластической деформации. Технология восстановления поршневых пальцев гидротермической раздачей.

Восстановление деталей способом пластического деформиро­вания основано на свойстве металла детали изменять свою форму и размеры без разрушения в результате пластической деформа­ции, развивающейся вследствие приложения внешней нагрузки. Объем металла детали перемещается с ее нерабочих участков на участки, подверженные изна­шиванию. Деталь деформируют до получения на изношенных участках номинальных размеров с учетом припусков на механи­ческую обработку.

Технологический процесс восстановления деталей пластичес­ким деформированием зависит от материала, конструкции и терми­ческой обработки изношенной детали, принятого способа нагрева и оборудования. В зависимости от направления действия внешних сил и требуемого перераспределения металла в ремонтном произ­водстве используют следующие разновидности деформирования: правку, осадку, раздачу, обжатие, вытяжку, накатку, электромеха­ническую обработку, поверхностное пластическое деформирова­ние и др.

Правку применяют при потере деталями своей первоначальной формы вследствие деформаций изгиба, скручивания и коробления. Правят коленчатые и распределительные валы, шатуны, балки мос­тов, детали рам статическим нагружением и наклепом.

Осадку применяют для уменьшения внутреннего и увеличения наружного диаметра полых и сплошных деталей. Площадь попе­речного сечения детали увеличивается, а высота (длина) уменьша­ется. Осадкой восстанавливают втулки верхней головки шатунов и шкворней, вилки карданных валов, толкатели двигателей, ступицы ведомых дисков сцепления и др.

Вытяжку и растяжку используют для увеличения длины деталей (тяг, штанг, шатунов, рычагов и др.) за счет уменьшения ее попереч­ного сечения. Рабочие органы почвообрабатывающих машин (лемеха, культиваторные лапы и др.) восстанавливают оттяжкой.

Обжатие применяют для уменьшения внутренних размеров полых деталей за счет уменьшения наружных. Обжатием восстанавливают втулки из цветных металлов, отверстия в проушинах рулевых сошек, рычагах поворотных цапф, зубчатые муфты с изношенными проушинами под пальцы и др.

Вдавливание представляет собой одновременную осадку и разда­чу, так как деформирующая сила направлена под уг­лом к направлению деформации. Длина детали не изменяется. Вдавливанием ремонтируют изношенные боковые поверхности шлицев, шаровых пальцев, зубьев шестерен, нагревая их в специ­альных штампах и используя ролики, клинья и др.

Накатку применяют для увеличения наружного или уменьше­ния внутреннего диаметра деталей вытеснением металла отдельных участков рабочей поверхности. Этим способом можно восстанавливать посадочные места (под­шипников на валах и в корпусных деталях) при небольших на них нагрузках, а также вкладыши перед нанесением антифрикционного слоя или пластмассы.

Гидротермическая раздача - применяют для увеличения наружных размеров полых де­талей за счет увеличения их внутренних размеров. Должен быть равен номинальному диаметру с учетом припуска на механическую обработку. Так восстанавливают поршневые пальцы, посадочные поверхности под подшипники чашек дифференциала, наружные цилиндрические поверхности труб полуосей и др. В зависимости от износа и пластических свойств металла детали

 

33. Восстановление деталей метализацией

 

Металлизация – один из распространенных способов получения металлических покрытий поверхностей нанесе­нием на эти поверхности расплавленного металла.

Сущность процес­са состоит в следующем; металл, расплавленный электрической ду­гой (при электродуговой металлизации) или ацетилено-кислородным пламенем (при газовой металлизации), и распыленный струей инерт­ного газа или воздуха под давлением до О.бМПа, наносится на спе­циально подготовленную поверхность детали. Металлизация позво­ляет получать слои металла толщиной от 0,1 до 10 и более мм с высо­кой производительност