Для восстановления изношенных поверхностей деталей применяется гальваническое покрытие металлами: хромирование, осталивание, меднение. Хром — очень твердый металл серебристо-стального цвета. Гальваническим способом хром может быть нанесен на чугун, сталь, медь и алюминиевые сплавы. Толщина слоя хрома от 0,001 до 0,5 мм. Хромовый слой при обычных атмосферных условиях почти не окисляется и хорошо сопротивляется износу. Процесс хромирования состоит из подготовки деталей к хромированию, хромирования и обработки деталей после хромирования.
Подготовка к хромированию заключается в шлифовании и полировании деталей для получения правильной геометрической формы и чистоты поверхности, промывки в бензине, изоляции нехромируемых мест лаком, монтажа деталей на подвеску, обезжиривания, промывки и декапирования (удаления с поверхности тончайших окислов—невидимых пленок).
Процесс хромирования осуществляется в специальных ваннах с электролитом (раствором хромового ангидрида и серной кислоты в дистиллированной воде). Восстанавливаемая деталь является Катодом, анодом служит свинцовая пластина.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
После хромирования детали моют в дистиллированной холодной и горячей воде, сушат в специальном шкафу при температуре 150— 200 °С. Затем их подвергают окончательной механической обработке — шлифованию и полировке.
Хромированием восстанавливают такие детали автомобиля, как, например: цилиндры противодавления подвески, втулки вторичного вала коробки передач, наружные обоймы подшипников, ступицу, реакторов, шейки вала привода насосов гидравлической системы, посадочные поверхности под подшипники валов согласующего редуктора и коробки передач, стакан шарового пальца сошки руля и др. Хромирование выгодно применять только для восстановления малоизношенных деталей.
Для восстановления деталей со значительными взносами используют процесс осталивания, дающий толстый слой отложений и в 8—10 раз более производительный, чем хромирование. Методом осталивания можно получать покрытия толщиной до 1,5—2 мм и более. Осталивание может применяться для восстановления деталей без дополнительной термической обработки, для создания подслоя с последующим хромированием или для восстановления деталей с последующей -цементацией слоя. При этом можно получать покрытия мягкие, нормальной твердости (хорошо подающиеся механической обработке) или высокой твердости и износостойкости. Материалами для приготовления электролита являются техническая соляная кислота, стальные стружки, поваренная соль и хлористый марганец. Растворимые аноды изготовляют из малоуглеродистой стали.
Стоимость осталивания в (несколько раз ниже хромирования. К недостаткам его относятся: сложность подготовки деталей, необходимость частой фильтрации электролита для поддержания его чистоты, подогрев электролита, трудность подбора материала ванны (так как электролит сильно действует «а сталь, то ванна должна быть пластмассовая — из фаолита), необходимость отдельного помещения для ванны и хорошей вентиляции.
Цель работы: ознакомиться с технологией нанесения гальванических покрытий, научиться рассчитывать режимы и нормы времени.
Сущность процесса нанесения гальванических покрытий. В авторемонтном производстве при восстановлении деталей нашли широкое применение гальванические и химические процессы. Они применяются для компенсации износа рабочих поверхностей деталей, а также при нанесении на детали противокоррозионных и защитно-декоративных покрытий.
Гальванические и химические способы обработки предназначены для восстановления изношенных поверхностей деталей (хромирование, железнение, никелирование); для защиты деталей от коррозии (цинкование, бронзирование, оксидирование):для защитно-декоративных целей (хромирование, никелирование, цинкование, оксидировацие); ддя придания поверхностям дсталей специальных свойств, обеспечиваюших хорошую прирабаты ваемость (меднение, лужение, свинцование, фосфатирование), защиту от науглероживания при цементации (меднение), повышение электрической проводимости (меднение, серебрение), повышение отражательной способности (хромирование, никелирование), цодслоя под другое покрытие (медь, никель) или грунта под окраску
В основе восстановления деталей гальваническими покрытиями лежит процесс электролиза, т.е. прохождения постоянного тока через электролит, связанное с передвижением электрически заряженных частиц – ионов.
Электролиз — электрохимический процесс (электролиз металлов), протекающий между анодом и катодом (деталью) в электролите (водном растворе соли, кислоты или щелочи) и сопровождающийся выделением на катоде металла (рисунки 5.1и 5.2).
Рисунок 5.1. Принципиальная схема процесса электролитического наращивания.
 |
Рисунок 5.2. Схема электрохимического осаждения металла:
1—ванна; 2 — Анодная штанга; 3 — Крюк (подвеска) для завешивания анода;
4 — катодная штанга; .5 —крюк подвеска для завешивания детали (катода);
6 — ионы металла (катионы); 7 — покрытие; 8 — Анод; 9 —- деталь (катод).
При прохождении постоянного тока через электролит на аноде 3 происходит растворение металла (переход его в электролит) и выделение кислорода, а на катоде 9 (деталь) — отложение металла и выделение водорода.
Из гальванических процессов наиболее широко применяются хромирование и железнение, а также никелирование, цинкование и меднение. Применяются также химические процессы; химическое никелирование, оксидирование и фосфатирование
Электролитические покрытия предпочтительнее наплавки, так как:
процессы гальванического осаждения металла не вызывают структурных изменений в деталях,
· позволяют устранять незначительные износы,
· легче поддаются механизации и автоматизации,
· можно получать равномерные по толщине покрытия с широким диапазоном твердости (от 1000 до 12000 МПа), что позволяет восстанавливать большую номенклатуру деталей, значительно от-личающихся конструктивно-технологическими характеристиками и условиями эксплуатации,
· одновременно можно восстанавливать значительное количество деталей,
· применяемые электролиты можно использовать многократно,
· технологический процесс легко поддается механизации и автоматизации.
Недостатки электролитического наращивания:
· сравнительно низкая производительность процесса,
· большой цикл подготовительных операций,
· значительное выделение вредных веществ (хлор, кислотные испарения и т, п.).
Наибольшее распространение получили осталивание (железнение), хромирование, никелирование, меднение, нанесение электролитических сплавов.
— высокая производительность наращивания (скорость осаждения металла 0,2…0,5 мм/ч),
— толстые осадки (до 2 мм и более),
— высокие физико-механические свойства,
— недорогие и недефицитные материалы,
— себестоимость восстановления – 30…50% от стоимости новой детали при одинаковой износостойкости.
— высокая твердость, жаростойкость, износостойкость покрытий, низкий коэффициент трения;
— осадки хрома обладают повышенной хрупкостью и плохой прирабаты-ваемостью;
— процесс чувствителен к изменениям температуры электролита и плотности тока,
— электролит нестабилен по составу и требует корректировки в процессе электролиза.
Увеличивает износо — и коррозионную стойкость деталей, улучшает внешний вид.
— высокая твердость, жаростойкость, износостойкость покрытий, низкий коэффициент трения;
— электролит нестабилен по составу и требует корректировки в процессе электролиза,
— высокая себестоимость восстановления.
Применятся для защитно-декоративных целей, как подстилающий слой при декоративном хромировании, а иногда для повышения изностойкости и восстановления деталей – поршневых колец, пальцев, плунжеров и т. п.
Безванные способы применяют для восстановления крупногабаритных деталей: коленчатых валов, отверстий корпусных деталей, цилиндров двигателей и др. К безванному осаждению металла относятся три способа: струйный, проточный, натиранием.
Рисунок 5.3. Струйное хромирование.
В проточном электролите восстанавливают внутренние поверхности цилиндров двигателей (рисунок 5.4) и гидроцилиндров, которые образуют местную ванну для циркулирования электролита. Он нагнетается в полость детали насосом. Расстояние между зеркалом цилиндра (катодом) и стержнем (анодом) должно быть не менее 5. 10 мм. При струйном и проточном способах восстановления деталей применяют плотность тока 180. 220 А/дм2.
Рис.5.4.Установка для безванного хромирования в проточном электролите.
Принципиальная схема наращивания металла электролитическим натиранием приведена на рис. 5.5
Восстанавливаемую деталь закрепляют в патроне станка и подключают к катоду источника постоянного тока 9. Электролит из сосуда 1 с помощью капельницы с краном подается к войлочному тампону 4, Закрепленному в тампонодержателе (анод).
В межэлектродном пространстве между деталью и стержнем (это собственно местная ванна) протекает электрохимическая реакция, в резуль-тате которой на детали наращивается металл.
Этим способом можно восстанавливать и внутренние поверхности (например, отверстия корпусных деталей), при этом применяют подвижный (вращающийся) анод.
Относительное перемещение анода (катода) препятствует росту зерен, структура осадка получается мелкозернистая и ненапряженная, а поверхность очень гладкая, что в отдельных случаях позволяет исключить механическую обработку покрытия.
Рабочая плотность тока при электронатирании — 150. 180 А/дм2. Производительность этого способа в 3. 4 раза выше, чем ванных.
 |
| Рисунок 5.5.. Электролитическое осаждение металла натиранием: 1 — емкость для сбора электролита; 2 — деталь (катод); 3 — графитовый стержень (анод); 4 — тампон; 5 — пластмассовый колпачок; 6 — алюминиевый корпус; 7 — кран; 8 — резервуар с электролитом; 9 — источник тока; 10 — клемма; 11 — пластмассовая гайка; 12 — штеккер для подвода тока к аноду. |
Хромирование. Технологический процесс хромирования включает следующие операции:
1) механическая обработка поверхности;
2) промывка органическими растворителями;
3) изоляция участков, не подлежащих покрытию;
4) монтаж на подвесные приспособления;
6) промывка в горячей и холодной воде;
8) электроосаждение покрытия.
При хромировании в качестве электролита используют водный раствор хромового ангидрида (CrО3) и серной кислоты (Н2SO4). При хромировании используют нерастворимые аноды, изготовленные из сплава свинца с сурьмой.
Изменяя режим электролиза (плотность тока, температуру электролита) можно получить различные хромовые покрытия:
— матовые (серые) отличаются высокой твердостью, хрупкостью и пониженной износостойкостью (некачественные);
— блестящие отличаются высокой твердостью, хрупкостью и износостойкостью. Имеется сетка пересекающихся трещин. Применяется для деталей, работающих на износ;
— молочные отличатся высокой износостойкостью, большой вязкостью и пониженной твердостью. Сетка трещин отсутствует. Для деталей воспринимающих большие удельные давления и знакопеременные нагрузки.
Железнение. Технологический процесс включает следующие операции:
1) механическая обработка поверхности;
2) защита поверхностей, не подлежащих покрытию;
3) обезжиривание в бензине или щелочном растворе;
4) промывка в горячей и холодной воде;
5) монтаж на подвесные приспособления;
6) анодная обработка (травление);
7) промывка в холодной воде;
9) промывка в горячей воде;
11) механическая обработка.
В качестве электролита применяют водный раствор хлористого железа (FeCl2×4H2O) и соляную кислоту (НСl) и некоторые другие компоненты. Железнение производят с применением растворимых анодов из малоуглеродистой стали 08 или 10, помещенных в чехлы из стеклоткани для сбора шлама.
Технологические приемы получения износостойких покрытий.Применение ассиметричного периодического тока позволяет путем изменения параметров обратного импульса управлять свойствами покрытий (износостойкость, микротвердость, усталостная прочность), а также увеличить производительность процесса.
Ассиметричный периодический ток получают применением схемы, изображенной на рисунке 5.6.
Рисунок 5.6 – Принципиальная схема установки
для получения ассиметричного периодического тока
Дата добавления: 2014-12-09 ; просмотров: 4971 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Сущность процесса нанесения гальванических покрытий. В авторемонтном производстве при восстановлении деталей нашли широкое применение гальванические и химические процессы. Они применяются для компенсации износа рабочих поверхностей деталей, а также при нанесении на детали противокоррозионных и защитно-декоративных покрытий.Гальванические и химические способы обработки предназначены для восстановления изношенных поверхностей деталей (хромирование, железнение, никелирование); для защиты деталей от коррозии (цинкование, бронзирование, оксидирование):для защитно-декоративных целей (хромирование, никелирование, цинкование, оксидировацие); ддя придания поверхностям дсталей специальных свойств, обеспечиваюших хорошую прирабатываемость (меднение, лужение, свинцование, фосфатирование), защиту от науглероживания при цементации (меднение), повышение электрической проводимости (меднение, серебрение), повышение отражательной способности (хромирование, никелирование), цодслоя под другое покрытие (медь, никель) или грунта под окраскуВ основе восстановления деталей гальваническими покрытиями лежит процесс электролиза, т.е. прохождения постоянного тока через электролит, связанное с передвижением электрически заряженных частиц – ионов.
Для восстановления изношенных поверхностей деталей применяется гальваническое покрытие металлами: хромирование, осталивание, меднение. Хром — очень твердый металл серебристо-стального цвета. Гальваническим способом хром может быть нанесен на чугун, сталь, медь и алюминиевые сплавы. Толщина слоя хрома от 0,001 до 0,5 мм. Хромовый слой при обычных атмосферных условиях почти не окисляется и хорошо сопротивляется износу. Процесс хромирования состоит из подготовки деталей к хромированию, хромирования и обработки деталей после хромирования.Подготовка к хромированию заключается в шлифовании и полировании деталей для получения правильной геометрической формы и чистоты поверхности, промывки в бензине, изоляции нехромируемых мест лаком, монтажа деталей на подвеску, обезжиривания, промывки и декапирования (удаления с поверхности тончайших окислов—невидимых пленок).Процесс хромирования осуществляется в специальных ваннах с электролитом (раствором хромового ангидрида и серной кислоты в дистиллированной воде). Восстанавливаемая деталь является Катодом, анодом служит свинцовая пластина
Химические методы применяются для нанесения на детали металлических и неметаллических покрытийНанесение металлических покрытий. Химический метод нанесения покрытия основан на реакции восстановления металла из водного раствора его соли при выдержке в нем покрываемой детали. Так получают покрытия из никеля, меди, олова, кадмия и других металлов. Рассмотрим технологию нанесения покрытия на примере химического никелирования, которое осуществляется в результате восстановления никеля из водного раствора его соли.Перед покрытием детали обезжиривают, промывают, проводят их химическое травление в растворе соляной кислоты и после промывки помещают в кислый или щелочной раствор для никелирования. Покрытия осаждаются гладкими и блестящими, с высокой коррозионной стойкостью и твердостью. Они представляют сплав никеля с фосфором, содержание которого составляет примерно 5 % для щелочных и 9 % для кислых растворов. После термообработки при температуре 400—450 °С твердость покрытия возрастает вдвое и может достигать 61 HRCэ. При этом повышаются его износостойкость и сцепляемость с деталью. Износостойкость незакаленных никелевых покрытий невысока. Химическое никелирование предназначено в основном для защитно-декоративных покрытий мелких деталей. В ремонтном производстве его применяют также при восстановлении поверхностей с небольшим износом, например, прецизионных деталей гидравлического оборудования, а также для повышения износостойкости новых деталей
Дата добавления: 2018-02-28 ; просмотров: 516 ; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ