Ремонт прерывателя-распределителя

При монтаже  деталей на подвески необходимо обеспечить надежный  электрический контакт с токоподводящей штангой благоприятные условия для равномерного распределения покрытия по поверхности детали и для удаления пузырьков водорода, выделяющихся при электролизе.

Непосредственно перед хромированием детали несколько  раз обезжиривают и проводят анодную обработку, цель которой удалить с поверхности детали тончайшие окисные пленки. Анодную обработку производят в той же ванне, что и хромирование. Деталь сначала выдерживают без тока, затем в течение 3045 с пpи плотности тока 25 35 А/дм², после чего переключают на катод. С этого момента на поверхности детали начинает осаждаться слой хрома.

Продолжительность процесса зависит от толщины покрытия, состава электролита и режима работы ванны и составляет от 2 до 18 ч.

2.2. осталивание

По сравнению с хромированием процесс осталивания имеет ряд преимуществ: большую скорость нанесения покрытия, высокий выход, металла по току, возможность получения более толстых покрытий, использование более простых и дешевых электролитов. Осталиванием восстанавливают изношенные стержни клапанов, цилиндрические поверхности толкателей, валики масляных и водяных насосов, другие детали.

Технологический процесс  восстановления деталей осталиванием состоит из подготовки восстанавливаемой  поверхности к осталиванию, анодного травления, собственно осталивания, промывки и механической обработки.

Очищенную от загрязнений  деталь сначала шлифуют до устранения следов износа, затем отправляют в  гальванический цех для дальнейшей обработки. Здесь детали обезжиривают, для чего их монтируют на подвески и опускают в ванну с раствором следующего состава: 20 г/л едкого натра; 25 г/л соды углекислой или кальцинированной; 25 г/л тринатрийфосфата; 5 г/л растворимого (жидкого) стекла. Обезжиривание проводят в течение 56 мин при плотности тока 23 кА/м². Температура раствора должна быть 7080 °С.

Обезжиренные детали промывают  в горячей воде, поверхности, не подлежащие покрытию, изолируют полихлорвиниловой  лентой или другим кислотостойким материалом. После такой обработки деталь еще раз обезжиривают венской известью с добавкой 5°/о кальцинированной соды и промывают проточной холодной водой.

Электролитическое анодное  травление выполняют в ванне  такого состава: 360.400 г/л серной кислоты; 10 20 г/л сернокислого железа. Плотность  тока 2,5 3,0 кА/м², температура 1520°С, продолжительность 1-2 мин. Детали, прошедшие анодное травление, промывают в горячей воде. Затем подвески с деталями загружают в ванну для осталивания.

Осталивание рекомендуется  проводить в ванне следующего состава: 250300 г/л хлористого железа; 1,Of 1,5 г/л соляной кислоты; 10 г/л хлористого марганца;

Возможно применение и  других составов.

Процесс осталивания рекомендуется  начинать с малой плотности тока 0,5 кА/м², < через каждые 5 мин добавлять 0,5 кА/м², пока его плотность не достигнет ЗА кА/м² Температуру электролита надо выдерживать в пределах 6090 °С.

После осталивания и промывки детали вместе с подиссками погружают  в ванну обезжиривания и нейтрализации  кислоты. Состав электролита: 2030 г/л  едкого натра 1020 г/л жидкого стекла; 2530 г/л кальцинированной соды. Время обработки 34 мин, температура 60-70 °С.

Завершается восстановление детали механической обработкой.

2.3. железнение

Железнением называется процесс получения прочных износостойких  железных покрытий из электролитов. Этот процесс используется в ремонтном производстве для компенсации износа поверхностей деталей. Однако он может использоваться для исправления брака механической обработки, упрочнения рабочих поверхностей деталей из малоуглеродистой стали, не прошедших термическую обработку покрытия пластинок твердого сплава для облегчения прижатия их к резцам.

Химический состав электролитического железа зависит от состава исходных материалов, применяемых при электролизе. В обычных условиях электролиза  с применением растворимых анодов железо осаждается с большим количеством примесей и по химическому составу напоминает малоуглеродистую сталь. Физико-химические свойства железных покрытий характеризуются следующими показателями: мелкокристаллическая структура, плотность г/см³, температура плавления 1535 °С, коэффициент линейного расширения 11,9 ] 10~° град-¹, предел прочности неотожженного железа 735...776 МПа, относительное удлинение 10...50%, микрон твердость 1600...7800 МПа в зависимости от условий электролиза. Основные физико-механические и связанные с ним эксплуатационные свойства железных покрытий (структура, твердость, плотность, износостойкость, внешний вид) изменяются в широких пределах в зависимости от условий электролиза. Износоустойчивость деталей, восстановленных твердым (4000...600& МПа) электролитическим железом, не уступает износостойкости новых деталей. Таким образом, твердое электролитическое железо по химическому составу напоминает малоуглеродистую сталь, а по некоторым свойствам (твердость, прочность, износостойкость, коррозионная стойкость) среднеуглеродистую сталь. Процесс обладает следующими технико-экономическими показателями: исходные материалы и аноды недефицитны и дешевы, высокий выход металла по току (85... 95 %); высокая производительность скорость осаждения железа 0,2... 0,5 мм/ч; толщина твердого покрытия может достигать 0,8... 1,2 мм; возможность широких пределах регулировать свойства покрытий (микротвердость 1600...7800 МПа) в зависимости от их назначения обусловливает универсальность процесса; достаточно высокая износостойкость покрытий, приближающаяся к износостойкости закаленной стали; покрытия хорошо хромируются, что позволяет при необходимости повышать износостойкость деталей нанесение более дешевого, чем хромового, комбинированного двухслойного покрытия «железо + хром>>; себестоимость восстановления деталей железнением составляет примерно 30...50% стоимости новых деталей при равной износостойкости.

В ремонтном  производстве наиболее часто применяют  хлористые электролиты. Сернокислые  электролиты по сравнению с хлористыми обладают меньшей химической агрессивностью и окисляемостью. Однако они уступают хлористым электролитам по производительности, качеству получаемых покрытий и другим показателям.

По температурному режиму электролиты разделяются  на горячие и холодные. Первые характеризуются  высокой температурой (60...90°С), позволяющей  проводить железнение при большей  плотности тока и высокой производительности процесса.

Вторые (электролиз ведётся без нагревания) в большинстве  допускают применение малых плотностей тока, и поэтому малопроизводительны.

Ниже приведены наиболее распространённые электролиты.

Параметры режимов  железнения

Электролит 123

Температура электролита 70…80 70…80 70…80

Плотность тока. А/дм" 20...4020...5020...60

Выход по току, %85...9285...9585...95

Кислотность, рН0,8...1,20,8...1,20,8... 15

Электролит 4 56

Температура электролита, °С95...9820...5030...50

Плотность тока, А/дм²10...1510...3020...25

Выход по току, % 90 85...9285...92

Кислотность, рН -0,5... 1,30,6... 1,2

 

Состав  электролитов

Процесс покрытия электролитическим  железом обычно осуществляется с  использованием растворимых анодов из малоуглеродистой стали 08 или 10. При  растворении анодов образуется шлам, поэтому во избежание загрязнения электролита аноды помещают в чехлы из стеклоткани. В случае наращивания железного покрытия с применением нерастворимых (угольных) анодов возникает необходимость систематического корректирования состава электролита по мере сто истощения.

Электролит 1 позволяет  получать плотные и гладкие покрытия плотностью 6500 МПа и толщиной до 1,0...1,2 мм. Электролит2 обладает оптимальной  концентрацией, не изменяемой при длительной работе ванны, и по своим показателям близок к электролиту 1 (применяется чаще, чем электролит 1).

Высококонцентрированный электролит 3 позволяет получать высококачественные покрытия толщиной до 3 мм. Этот электролит обычно применяют при нанесении  покрытий на внутренние поверхности  при вневанном железнении.

Электролиты 1 и 3 не стабильны по составу. Концентрация железа в электролите 1 постепенно увеличивается, а в электролите 3 уменьшается, стремясь к оптимальному значению, что вызывает определенные затруднения при эксплуатации ванны.

Электролит 4 в  ремонтной практике не применяют. Наличие  в эктролите 5 аскорбиновой кислоты  предотвращает его окисление  и образование гидроокиси железа, в результате чего возможно получение  высококачественных покрытий при низкой температуре и достаточно высокой плотности тока.

Холодный сульфатно-хлористый  электролит 6 обладает достоинствами хлористых и сернокислых электролитов: менее агрессивен и более устойчив к окислению, чем хлористые, и позволяет получать покрытия хорошего качества с высокой производительностью. Этот электролит находит применение в ремонтном производстве.

Схема типового технологического процесса электролитического железнения представлена в таблице.

 

Операция

Последовательность  операций в вариантах

Очистка деталей  от грязи и масла Обработка механическая Промывка органическим растворителем (бензином, и др.) Сушка Очистка покрываемых  поверхностей Изоляция поверхностей, не подлежащих покрытию, и монтаж деталей  на подвесные приспособления Обезжиривание деталей Промывка горячей  водой (70...80°С) Холодной водой Травление анодное  в электролите железнения Промывка холодной водой Обработка анодная  в 30%-м растворе серной кислоты Промывка, прогрев  теплой водой (50...60°С)   Железнение Промывка горячей  водой (70...80°С) Нейтрализация Промывка горячей водой (70...80°С) Демонтаж деталей  с подвесок и снятие изоляции Контроль качества покрытий Обработка механическая Консервация деталей

I II 1 1 (2) (2) 3 3   4 (5) (5) 6 6     7 8 9 - 10   13   12   14   15 16   17 18   19   18 20   21 (20) (22)

 

2.4. шлифование

Шлифование  является основным способом обработки  износостойких покрытий, отличающихся высокой твердостью. Шлифование обеспечивает должное качество поверхностного слоя. Покрытия на основе карбидов вольфрама  и керамики могут быть эффективно обработаны только шлифованием. При абразивной обработке применяют материалы, состоящие из зерен, обладающих высокими твердостью и режущей способностью. Абразивные материалы бывают природные (горные породы и минералы) и искусственные. Природных материалов мало, они недостаточно однородны и тверды. Из природных материалов используют корунд, наждак (смесь корунда с оксидами железа, кремния, титана и др.), кремень, кварцевый песок, пемзу. К искусственным абразивным материалам, применяемым при шлифовании, относятся карбид кремния - карборунд SiC, карбид бора, электрокорунд, крокус (содержащий до 75 % оксида железа), оксид хрома, оксид алюминия. Для полирования служат: крокус, трепел, доломит, технический мел, высокая известь (до 95 % оксида кальция), каолин, тальк.

Зерна шлифующих материалов имеют острые грани и при шлифовании, разрушаясь, образуют осколки с острыми гранями, тем самым самозатачиваются. Зерна полирующих материалов округлой формы, что способствует выравниванию обрабатываемой поверхности. Шлифовальный круг состоит из шлифзерен, связанных каким-либо веществом. Эти круги изготовляют прессованием или литьем абразивного материала. В качестве абразивного материала используют карборунд, корунд, наждак с размером зерен 250... 1200 мкм; как связку - различные глины, полевой шпат, жидкое стекло, смолы, резины и др.

Шлифовальные  круги различаются по твердости. Твердостью шлифовального круга  принято считать сопротивление  его связки выкрашиванию зерен при  работе. При шлифовании твердых материалов следует применять мягкие круги, в которых выпадение затупившихся зерен и оголение новых происходит быстрее. При шлифовании мягких металлов зерна тупятся медленнее и круг может быть твердым.

Шлифование  и полирование ведут с помощью  кругов или непрерывной гибкой абразивной ленты.

Для обработки чугуна, цветных металлов и сплавов, титановых сплавов обычно применяют абразивные зерна из черного (53С...55С) и зеленого карбида кремния (63С...64С). Круги из карбида кремния (64С) пригодны для обработки покрытий средней и высокой износостойкости, однако в большинстве случаев эта обработка нерентабельна для покрытий твердостью 40...50 HRC.

Шлифование  сопровождается выделением большого количества тепла и деформацией поверхностного слоя на глубину до 50 мкм, что способствует возникновению в этом слое значительных растягивающих напряжений. Неправильно выбранные режимы резания, затупленные зерна и «засаленный» круг приводят к структурным изменениям поверхностного слоя, покрытия, образованию прижогов и шлифовальных трещин. В поверхностном слое недопустимо оставлять растягивающие остаточные напряжения, отпущенные участки и шлифовальные трещины. Прижоги при шлифовании снижают предел выносливости на 30 %, а шлифовальные трещины - до 3 раз. Поверхностное обезуглероживание и снижение твердости только на 5 HRC уменьшает долговечность, например, зубчатых колес в 2...3 раза. Поэтому при шлифовании покрытий значения режимов следует выбирать значительно меньшие, чем при обработке монолитных материалов.