Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Рекомендуемая технология восстановления и упрочнения шкворня поворотного кулака электроэрозионными наноматериалами




 

Произведенные исследования по определению оптимальных режимов электролиза, исследование твердости, структуры, износостойкости и гальванических покрытий, дали возможность разработать технологический процесс восстановления и упрочнения верхних слоев деталей машин. Схема процесса представлена на рисунке 4.1.

Технологический процесс предполагает следующую последовательность операций.

1. Очищение деталей с загрязнений и продуктов ржавчины. Грязи и масло с деталей, подвергаемых восстановлению, устраняют в обмывочных машинах теплыми щелочными растворами с последующей промывкой чистой водой. Корродированные участка (ржавчину) зачищают железными щетками (ручными либо механическими) либо наждачной бумагой (в случае небольших деталей).

2. Механическая обработка поверхностей, которые подлежат восстановлению. Данная обработка осуществляется для придания изношенной детали правильной геометрической формы, притом при данной обработке снимают, по-возможности, минимальный слой металла, но не меньше 0,05 мм в месте износа для удаления дефектной структуры, которая возникает в результате изнашивания.

Рисунок 4.1 – Схема технологического процесса восстановления деталей гальваническими покрытиями

 

3. Контроль размеров элемента после механической обработки. Габариты деталей осматривают с целью определения толщины гальванического покрытия, что нужно нанести в деталь и времени железнения с учетом припуска в последующую механическую обработку вплоть до требуемых размеров. Согласно итогам замера элементов определяют продолжительность электролиза, для чего же можно использовать формулу

t = (5.1)

где t – длительность электролиза, час;

h – толщина покрытия, мм;

γ – плотность железа, г/см3;

C – электрохимический эквивалент, г/А∙г(1,042);

η – выход по току, % (80…85);

Dk – плотность тока, А/дм2.

В случае детали цилиндрической формы необходимо толщину покрытия вычисляют по формуле

n = (5.2)

где Dн – номинальный размер детали;

Dо – диаметр детали перед электроосаждением (после предварительной механической обработки);

δ – припуск на диаметр на последующую обработку детали.

Припуск на обработку будет зависет от режима электролиза, состояния базовых поверхностей для механической обработки, толщины покрытия, от конфигурации и размеров детали. Преимущественно для деталей транспортных машин припуск на диаметр принимают равным 0,3 мм.

4. Изоляция мест детали, не подлежащих железнению. Для защиты данных мест от контакта с электролитом их изолируют цапон-лаком (раствором целлулоида в ацетоне), перхлорвиниловым лаком ПХВ9-32 либо клеем типа БФ, который наносят несколько раз. Кроме того, если деталь обладает простую конфигурацию, то изолировать места, которые не требуют железнения, возможно надвигая на эту деталь (вал) отрезок резиновой трубки.



5. Навешивание деталей на подвеску. При навешивании деталей на подвеску нужно обеспечить надежное контактирование их поверхностей и правильное расположение экранирующих устройств. В большинстве случаев приходится использовать подвески оригинальной конструкции, учитывающей основные особенности некоторых восстанавливаемых деталей.

6. Обезжирование. В ремонтном производстве обезжиривание деталей до железнения принято производить венской известью или карбидным илом. Кашицей с извести (или ила) протирают участка, которые подразумевается подвергать железнению, затем детали промывают холодной водой. Свойство обезжиривания принято считать хорошим, в случае если вода равномерно растекается согласно плоскости элемента и никак не собирается в отдельные капли.

7. Анодное травление. Эта процедура выполняется с целью удаления с плоскости элемента окисных пленок и определения её исходной структуры, продолжением которой станет электролитическое железо. Травление осуществляется в 30% растворе серной кислоты в здесь, при добавлении в состав 20…30 кг/м3 сернокислого железка. Подвеска с деталями подключается к положительной штанге ванны (равно как анод), плотность тока 10…40 А/дм2, продолжительность травления 2…5 минут. Уже после анодного травления подвеска с деталями промывается в холодной воде.

8. Нанесение покрытия. При нанесении железохромистых покрытий в поверхности элементов используются типичные ванны для железнения. При этом используется электролит следующего состава: сернокислое железо FeSO4 – 250…400 г/л; нитрат хрома Cr(NO3)3 – 10…15 г/л; соль натрия Na2SO4 – 20…30 г/л. Подвеска с деталями опускается в ванну с электролитом и подключается к отрицательной штанге электролизной ванны. В качестве анодов используются листы с малоуглеродистой стали О8кп. Общая область осадков в 2 раза более покрываемой поверхности элементов. С целью избежания засорения электролита шламом аноды покрывают чехлами с стеклянной материи.



Подвеска с деталями держится в ванне для осталивания без тока в течение 30…70 сек. для разрушения окисной пассивной пленки, которая образовалась на верхних слоях деталей после травления. Далее включают ток, начиная осаждение с минимальных значений тока и коэффициента асимметрии и последовательно увеличивая значения данных параметров до рабочих величин. Этот постепенный выход электролизной ванны на рабочий режим имеет название разгонного периода который длится 4…5 мин.

В начале осаждения величина катодного тока устанавливается в пределах 5 А/дм2, а коэффициент асимметрии β=2. Плотность тока постепенно повышается до Dk = 40 А/дм2, а коэффициент асимметрии до величины β = 6. Продолжительность электролиза после выхода ванны на рабочий режим зависит от толщины железохромистого покрытия, которое нужно осадить для восстановления размеров детали. Приблизительная скорость осаждения железохромистого покрытия при оптимальном режиме электролиза, как показывают проведенные эксперименты, составляет примерно 0,25 мм/час.

Электролит для железнения следует время от времени контролировать, содержание легирующей соли и сернокислого железа, а кроме того сохранять его стабильную установленную кислотность. С целью уточнения кислотности электролита необходимо время от времени определять его значение pH с помощью pH-метра либо индикаторной бумаги вида «Phan» с границами замера 0,4…1,4.

9. Затем уже после окончания электроосаждения сплава осуществляется промывание в теплой воде, далее в 10% щелочном растворе (нейтрализация), затем ещё один раз в теплой воде с целью допустимо максимального удаления следов электролита с абсолютно всех верхних слоев детали.

10. Разборка подвесок, удаление изоляции и последущая сушка деталей. В процессе данной работы осуществляется контроль качества электролитического осадка. Контроль осуществляется визуально, а, при необходимости, с применением измерительных приборов и оптических устройств (лупы, микроскопа). В процессе контроля проверяется качество осадка (отслоение покрытия, отсутствие трещин, крупных дендритов и т.п. дефектов) и толщина и равномерность покрытия.

Детали, которые имеют электролитическое покрытие высокого качества, отправляется на механическую обработку, а детали низкого качества в брак (на переделку).

11. Механическая обработка. В ходе механической обрабатывания детали с гальваническим слоем в изношенной поверхности придается начальная геометральная форма, какую деталь обладала до износа, и номинальные (согласно чертежу новой детали) масштабы. Механическая обрабатывание исполняется в универсальном металлорежущем оборудовании, с целью высококачественного её выполнения предусматривается припуск на обработку, какой рассчитывается при направлении времени электроосаждения покрытия.

На этом завершается 1-ая часть технологического процесса, что связанна с восстановлением начальных габаритов изношенной детали. При классической технологии восстановления данные элемента устанавливались в автомобиль и пускались в эксплуатацию.

12. Контроль. Завершающей операцией предлагаемого технологического процесса считается контроль габаритов и формы детали, а кроме того твердости её рабочих поверхностей.

Детали, восстановленные гальваническими покрытиями, обладают примерно в 1,5 раза большую износостойкость, нежели новые детали, какие изготовлены согласно классической технологии.


mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2019 год. (0.007 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал