Пантелеенко Ф.И. и др. - Восстановление деталей машин (1038481), страница 47
Текст из файла (страница 47)
Значения а (%) для некоторых процес- сов следующие: Золочение....... Кадмирование... Железнение...... Хром ирование: — блестящее... — твердое..... Цинкование: — цианистое... — кислое...... — цинкатное... ...35...95 ... 80...90 3...12 .. 12...28 Железо Железо Кадмий Кобальт 11икель Олово Свинец 65,37 51,996 55,85 55,85 112,41 58,94 58,69 118,70 207,21 1,008 63,57 63,57 107,83 — 0,76 — 0,71 — 0,44 — 0,036 — 0,40 — 0,27 — 0,23 — 0,14 32,69 17,37 27,94 13,61 59,20 29,47 29,35 59,35 103,60 1,008 31,78 63,57 107,88 1,220 0,647 1„042 0,694 2,097 0,733 1,095 2,214 3,865 0,0376 1,186 2,372 4,027 ЗЛЕКТРОЛИЗ В ПРОЦЕССАХ СОЗДАНИЯ РЕМОНТНЫХ ЗАГОТОВОК 4! ! — защиту от цементации (медь); — повышение теплостойкости (хром); — придание поверхностному слою специальных свойств — электрон теплопроводности и др.
(медь и др.); — улучшение прирабатываемости трущихся поверхностей (железо, хром, медь„цинк, свинец, олово). Основная область применения гальванических покрытий в ремонтном производстве — восстановление многочисленных деталей с небольшим износом, но с высокими требованиями к износостойкости, твердости и сплошности покрытия и прочности его соединения с основой. Учитывают, что -б5 'Ъ деталей ремонтного фонда имеют износ на сторону 0,14 мм. Гальванические покрытия наносят на восстанавливаемые поверхности клапанов, поршневых пальцев, шатунов, отверстий под подшипники в корпусных деталях и др.
Процесс нанесения гальванических покрытий обеспечивает: — сохранение сгруктуры материала детали за счет отсутствия вложения тепла в него„ вЂ” высокую износостойкость и твердость покрытий; — равномерную их толщину; — возможность получения покрытий с заданными, изменяющимися определенным образом по их толщине физико-механическими свойствами; — большое количество одновременно восстанавливаемых деталей и возможность автоматизации; — использование недефицитных материалов. Однако скорость нанесения покрытий низкая (гальванический процесс самый длительный по сравнению с другими процессами нанесения покрытий). Процесс многооперационный и сопровождается расходом воды и загрязнением сточных вод ионами тяжелых металлов.
Способ требует совершенствования в направлениях повышения производительности и уменьшения затрат на материалы. 3.11.2. Классификация сиосооов ианесения электрохимических локрымий В зависимости от видов материала наносимых покрытий гальванические процессы делятся на железнение, хромирование, цинкование, кадмирование„никелирование и др. В ремонтном производстве получили наибольшее распространение первые три процесса.
В свою очередь, первые два процесса обеспечивают получение износостойких покрытий, а Глава 3. РЕМОНТНЫЕ ЗАГОТОВКИ 4!2 цинкование — как износостойких, так и защитных покрытий. Цинк гарантирует надежную катодную защиту стальных изделий. В зависимости от места электролиза процессы делятся на ванные и вневанные, а в зависимости от температуры электролита электролиз протекает в горячих (> 50 'С) или холодных электролитах. 3.11.3. Технологический ироцесс и ооаруоование для нанесения иокритий Типовой процесс нанесения гальванических покрытий содержит три блока операций: подготовительные, осаждения металла и обработки заготовок после нанесения покрытий (рис.
3.47), Подготовительные операции включают механическую и электрохимическую обработку восстанавливаемых поверхностей: их очистку, предварительную механическую обработку, установку заготовок на подвески и изоляцию поверхностей, не подлежащих восстановлению, обезжиривание и травление. Осаждение металла составляет основную часть процесса. Последующие операции состоят из: промывки заготовок с покрытием в дистиллированной воде для сбора электролита, оставшегося на поверхностях заготовок; нейтрализации его остатков; промывки горячей и холодной водой; снятия деталей с подвесок и удаления изоляции; сушки и термообработки (при необходимости). Предварительная механическая обработка (как правило, абразивная) необходима для устранения следов изнашивания на восстанавливаемых элементах и придания им правильной геометрической формы. Эта операция обеспечивает равномерную толщину будущих покрытий, заданную шероховатость подложки и служит необходимым условием прочного соединения покрытия с поверхностью детали.
Шероховатость поверхностей после механической обработки должна быть Яа 0,63...1,25 мкм. При небольшом износе обработку абразивным кругом заменяют обработкой шлифовальными шкурками для удаления следов коррозии. Маслогрязевые отложения с восстанавливаемых поверхностей удаляют органическими растворителями (дихлорэтаном, ацетоном, керосином, уайт-спиритом и др.). Пожароопасная очистка органическими растворителями может быть заменена электрохимическим обезжириванием. Установка заготовок на подвески должна обеспечить надежный электрический контакт в цепи заготовка — подвеска и условия равномерного осаждения покрытия и всплытия пузырьков выделяющегося газа. Невосстанавливаемые поверхности изолируют: нанесением цапонлака (целлулоида, растворенного а ацетоне), полихлорвинилового ппасти- ЭЛЕКТРОЛИЗ В ПРОЦЕССАХ СОЗДАНИЯ РЕМОНТНЫХ ЗАГОТОВОК 413 Механическая иодгоизоюка загоиФоиок Электрохимическая иодготоака загоеюаок Нанесение накрытия Ооработка заготовок после нанесения покрьииия Термообработка Рнс.
3.47. Типовой процесс нанесения гальванических покрытий Очистка в растворах ТМС Обезжиривание венской известью Химическое или электрохимическое обезжир ива ние Промывка и прогрев водой с температурой 55...60 'С Выдержка в ванне без тока Промывка горячей и холодной водой Снятие заготовок с подвесок и изоляции Предварительная механическая обработка заготовок на подвески и изоляция Промывка горячей и холодной водой Анодная обработка в растворе Нейтрализация в щелочном растворе Сушка заготовок Промывка органическими растворителями Промывка горячей и холодной водой Химическое травление Промывка горячей и холодной водой Промывка вдистиллирован- ной воле 41б Глава 3. РЕМОНТНЫЕ ЗАГОТОВКИ П1:.К'1'РЕЛИЗ В !1РОЦЕССАХ СОЗДАНИЯ РГМО! ! !'! !ЫХ ЗЛ! 'ОТОВОК 4! 7 Примерный состав травильной пасты Н2$04 (плотность 1,84 г/см ), см,.......,........
НЭРО» (плотность 1,70 г/см ), см ................ НС! (плотность 1,19 г/см ), см3.................. Уротропин, г................................. Сульфитцеллюлозный щелок т ть 1,22 г~ Измельченный асбест, г........................ Вода, см3..........................,....,..... 29 46 356 6 50 400 90 Электролитическое травление (анодную обработку) ведут сначала в ванне с 30%-ным раствором серной кислоты, а затем в ванне для нанесения покрытий.
Травильный шлам периодически удаляют из ванны. Для химического травления черных металлов обычно применяют разбавленные растворы серной или соляной кислоты либо их смеси. При травлении железа наблюдаются два процесса: растворение оксидов и железа, находящегося под слоем оксидов.
Эти процессы протекают со скоростью, которая зависит от вида кислоты, ее концентрации и температуры. Вначале раствор проникает через поры и трещины в наружном слое окалины из Ре2О3 к слоям !..е3О4 и ГеО, а затем — к поверхности металла. Поскольку ГеО растворяется с наибольшей скоростью, то трещины в слое Ре303 и Ге3С4 увеличиваются. С момента проникновения кислоты к поверхности металла начинается его растворение с выделением водорода. Травление в растворах серной кислоты целесообразно вести при температуре 40...60 'С, а в соляной 15...40 'С. Более низкая температура раствора соляной кислоты объясняется летучестью хлороводорода.
Преимущества сернокислых травильных растворов заключаются в их невысокой стоимости, нелетучести даже при температуре до 100 'С, возможности извлечения сульфатов железа, растворимость которых резко падает с уменьшением температуры. Растворы соляной кислоты обеспечивают низкую температуру обработки и возможность получения чистой и менее шероховатой поверхности. Для уменьшения объема выделяющегося водорода, предохранения поверхности заготовок от перетравливания, а также для экономии кислот применяют ингибиторы травления. Для травления отдельных участков или деталей крупных размеров, которые не могут быть помещены в ванны, используют специальные травильные пасты, которые состоят из травильных растворов, ингибитора и наполнителя (инфузорной земли, легких суглинков, асбеста). Травильную пасту наносят на деталь (вручную или пастопультом) и иьисрживают на ней в течение ! ...6 ч, после чего смывают.