Технологический процесс
§ 40. Технологический процесс
Технологический процесс восстановления деталей металлизацией состоит из трех этапов: подготовки поверхностей деталей к металлизации, нанесения металлизационного покрытия и обработки деталей после металлизации.
Подготовка поверхностей деталей к металлизации является очень важным этапом, так как от нее зависит качество сцепления металлизационного покрытия с металлом детали.
Эта подготовка состоит из следующих операций: 1) очистки и обезжиривания деталей; 2) создания шероховатости; 3) защиты поверхностей, не подлежащих металлизации;
Очистка и обезжиривание деталей могут быть произведёны описанными выше способами (см. гл. 5), но с особой тщательностью. Кроме того, для удаления смазки, попавшей в трещины чугунных деталей, их рекомендуется нагревать в печах или пламенем газовой горелки до температуры 350С. При этой температуре смазка выгорает. Такую операцию, например, производят перед металлизацией трещин водяной рубашки в блоке цилиндров или головке блока двигателя.
Создание шероховатости на металлизируемой поверхности детали может быть осуществлено механическими или электрическими способами обработки. К механическим способам подготовки поверхностей относятся: обработка металлическим песком, нарезание рваной резьбы, насечка зубилом с последующей металлопескоструйной обработкой, навивание проволоки с последующей металлопескоструйной обработкой и др.
Подготовку к металлизации цилиндрических поверхностей деталей, термически не обработанных, обычно производят путем нарезания рваной резьбы. Резьба получается рваной в результате вибрации резца при нарезании для этого резец устанавливают так, чтобы он имел вылет до 150 мм, а его режущая кромка была расположена ниже оси детали на величину 2…5 мм (в зависимости от диаметра детали). Резец должен иметь угол заострения в плане 55… 60°, а передний угол 0…5°. В зависимости от диаметра детали шаг резьбы принимают в пределах 0,5…1,5мм, а глубину резьбы 0,3…0,8мм.
Вершины рваной резьбы рекомендуется накатать (рис.207). Следует иметь в виду, что рваная резьба вызывает концентрацию напряжений в металле детали и тем самым снижает прочность послед ней. Поэтому этот способ может быть рекомендован для подготовки деталей, имеющих достаточный запас прочности.
При подготовке к металлизации шеек, имеющих открытый торец, у края шейки протачивают канавку или оставляют буртик, ширина которого должна быть не менее 1,2…2,5 мм. Если указанная подготовка невозможна, буртик у торца детали создают путем наплавки металла с последующим обтачиванием.Иногда со стороны торца на шейке фрезеруют ряд канавок. Все это способствует закреплению металлизационного покрытия (при толщине более 1,5 мм) и предохраняет его от скалывания и выкрашивания.
Рекомендуемые материалы
Цилиндрические поверхности деталей с высокой твердостью могут быть подготовлены навиванием на них проволоки с последующей металлопескоструйной обработкой. Для этой цели и проволоку диаметром 0,5—0,7 мм. Проволока туго наматывается на поверхность детали в один ряд, а концы ее закрепляются пределами восстанавливаемой поверхности (например, прихваткой электросваркой, скручиванием и т. д.). Шаг намотки равен 2—5 диаметрам проволоки. Большая величина принимается большей толщине наносимого металлизационного покрытия. При этом способе подготовки толщина наносимого металлизационного покрытия должна составлять не менее двух диаметров проволоки. Подготовленную таким образом поверхность детали металлизируют до тех пор, пока проволока не будет закреплена металлизационным покрытием,. т. е. не сможет распуститься. Затем выступающие концы ее обрубывают, после чего продолжают металлизацию до получения покрытий требуемой толщины. В результате такой подготовки усталостная прочность металла детали изменяется, что позволяет повторно восстанавливать детали металлизацией.
Электрический способ подготовки применяется для деталей, имеющих высокую поверхностную твердость. Он заключается в использовании электроэрозионных способов обработки металлов, электродуговой или электроискровой наплавки, а также анодно -механмческой обработки.
Электродуговая наплавка поверхности детали заключает в слёдующем. Один провод вторичной обмотки трансформатора соединяют с деталью, а другой — с электродом электромагнитного вибратора. Возникающая между деталью и вибрирующим электродом электрическая дуга плавит электрод, и частички последнего привариваются к поверхности детали, создавая шероховатость.
Преимущество электрических способов подготовки состоит в том, что они значительно меньше снижают усталостную прочность деталей, чем механические способы подготовки. Подготовка к металлизации деталей, имеющих трещины, заключается в разделке трещин и их последующей металлопескоструйной обработке.
Поверхности деталей, не подлежащие металлизации защищают плотной бумагой, картоном или специальными кожухами из листовой стали. Масляные отверстия, шпоночные канавки и резьбовые отверстия защищают деревянными пробками или вкладышами, которые после нанесения металлизационного покрытия удаляются.
Время между подготовкой поверхности к металлизации и металлизацией не должно превышать 2 часов.
Для получения износоустойчивого покрытия используют стальную проволоку, содержащую 0,8—1,2% углерода; для восстановления размеров деталей, работающих в условиях неподвижных посадок (под запрессовку) — проволоку содержащую 0,1—0,2% углерода. С целью получения металлизационного покрытия с высокой твердостью успешно применяют проволоку из стали 65ГА (С = 0,67%). для уменьшения жесткости проволоки ее отжигают в печах при температуре 800С, после чего подвергают очистке от окалины в металлопескоструйной камере. Трещины и раковины в блоках цилиндров и головках блоков металлизируют цинковой проволокой.
Металлизации изношенной поверхности детали производится до номинального размера плюс припуск на обработку. Припуск на токарную обработку принимается 0,5—0,9 мм на сторону и на шлифование 0,15…0,20мм на сторону. Если же деталь после металлизации подвергается только шлифованию, то припуск принимают равным 0,3…0,5 мм на сторону.
При механической обработке металлизированных поверхностей деталей на станках не допускается ударная нагрузка, так как это может привести к скалыванию металлизационного покрытия, для получения после токарной обработки гладкой поверхности число проходов резца должно быть не менее двух. Шлифование металлизационных покрытий часто затруднено быстрым засаливанием абразивных кругов, следствие которого требуется их частая правка. Поэтому металлизационное покрытие часто обрабатывают электроэрозионным способом. Механическую обработку поверхностей деталей ведут с применением охлаждающих жидкостей.
Способом металлизации восстанавливают следующие детали:
Бесплатная лекция: "Концепция экологически устойчивого развития региона" также доступна.
коленчатые валы (шейки), трубы полуосей заднего моста (шейки под подшипники), поворотные кулаки (шейки под подшипники), головки и блоки цилиндров (трещины стенок водяной рубашки) и др.
Металлизация может успешно применяться для исправления брака литья (заделки пор, трещин и т.п.), а также для нанесения антифрикционных и антикоррозионных покрытий. Антифрикционные покрытия наносят, например, для восстановления изношенных рабочих поверхностей вкладышей подшипников, залитых свинцовистой бронзой.
Важнейшее преимущество антифрикционных металитизационых покрытий состоит в том, что они могут быть получены из различных металлов с любым соотношением компонентов, чего иногда нельзя достичь литьем. Поэтому такие антифрикционные покрытия носят название псевдосплавов.
Антикоррозионные металлизационые покрытия обычно наносят на крупногабаритные детали или конструкции в тех случаях, когда не представляется возможным нанести такое покрытие гальваническим способом (стойкость гальванических антикоррозионных покрытий значительно выше). Так, для защиты от коррозии деталей бензовозов и бензозаправщиков на некоторых ремонтных предприятиях успешно применяют металлизацию цинком (толщина покрытия 0, 1—0,25 мм).
К достоинствам процесса металлизации нужно отнести следующие: нанесение покрытия не вызывает значительного нагрева деталей; возможно напыление любых металлов и сплавов независимо от материала детали; толщина покрытий может достигать 10—15 мм, что позволяет восстанавливать поверхности деталей с большим износом; высокая износостойкость металлизационного покрытия при ра6оте со смазкой.
Недостатки: хрупкость и небольшая прочность покрытия при деформациях растяжения; чувствительность покрытий к ударам и толчкам вследствие которой на нем нельзя нарезать зубья; снижение усталостной прочности металлизированных деталей в результате выполнения как подготовительных операций, так и собственно процесса металлизации.
