Электролитическое хромирование широко применяется для повышения износостойкости деталей машин и инструмента и занимает одно из первых мест среди других способов борьбы с износом.
Хромовое покрытие обладает высокой твердостью (НВ400—1200),высоким сопротивлением изнашиванию и антикоррозионной стойкостью. Удельный вес хрома 6,9—7,1; температура плавления 1615°С;коэффициент трения хрома по баббиту 0,13, по стали 0,16; прочность сцепления хрома с основным металлом более 30 кгс/мм 2 . Хромовый слой при обычных атмосферных условиях и температуре почти не окисляется и обладает стойкостью по отношению к органическим кислотам. Хромом можно покрывать как сырые, так и термически обработанные детали, не нарушая при этом структуры основного металла. Хромирование применяется для восстановления деталей, имеющих износ до 0,3 мм на сторону, так как при большей толщине физико-механические свойства покрытия ухудшаются.
К недостаткам хромирования следует отнести: восстановление деталей с небольшим износом (до 0,2мм на сторону), низкий к. п. д. (0,13—0,18) хромовых ванн; высокую стоимость хромирования; снижение предела выносливости хромированной стали на 20—30%.
Выносливость хромированных деnалей может быть сохранена на уровне выносливости деталей без покрытия путем применения комплекса технологических операций, предусмотренных типовыми технологическими процессами, разработанными на основании проведенных исследований.
В настоящее время на передовых ремонтных предприятиях хромированием восстанавливают стальные детали двигателей строительных машин из мало- и среднеуглеродистых сталей: гильзы (посадочные пояски), поршневые пальцы, шейки и хвостовики коленчатых валов, шейки и буртики распределительных валов, шейки валов коробок передач под подшипники качения, шейки валов генератора и водяного насоса, плунжерные пары, поршневые кольца, штоки и золотники гидросистем и др. Наносить слой хрома на стальные детали с высоким содержанием кобальта и вольфрама, высококремнистые чугуны и высокоуглеродистые стали не рекомендуется. Не следует также хромировать поверхности, испытывающие высокие контактные нагрузки, например дорожки качения шариковых и роликовых подшипников.
Для хромирования применяют нерастворимые аноды круглого сечения или в виде пластин из сплава, содержащего 94% свинца и 6% сурьмы. Ввиду плохой рассеивающей способности хромовых электролитов размеры и форма анодов и их расположение в ванне относительно детали оказывают большое влияние на равномерность покрытия/ Площадь анодов должна быть в 1,5—2 раза больше площади катодов, так как анодная плотность тока примерно в 2 раза меньше катодной.
Различают три вида осадков электролитического хрома: молочный, блестящий и матовый.
Для хромирования деталей, работающих в условиях больших знакопеременных нагрузок, применяется молочный осадок хрома; для прочих деталей строительных машин применяется блестящий осадок хрома. В качестве антикоррозионного покрытия используется матовый осадок, который вследствие высокой хрупкости и пониженной износостойкости для восстановления деталей машин не применяется.
Хромирование разделяется на два вида: гладкое и пористое. При гладком хромировании получается плотное покрытие, на котором плохо удерживается смазка, Такое хромирование применяется для восстановления деталей с неподвижными посадками, а также при антикоррозионных и декоративных покрытиях. При пористом хромировании покрытие получается с порами и каналами, в которых хорошо удерживается смазка. Этот вид хромирования применяют для восстановления деталей, работающих с подвижными посадками, при значительных удельных давлениях и повышенных температурах (поршневые пальцы, гильзы цилиндров и др.).
Пористое хромирование в ремонтной практике производится после гладкого хромирования электролитическим способом, когда детали подвергаются анодной обработке в той же ванне, где производилось хромирование путем изменения полярности тока (анодное травление). Режимы наиболее распространенного хромирования электролитическим способом приведены в таблице
Таблица 18 Основные параметры пористого хромирования электролитическим способом
Читайте также: Размеры коленчатого вала isuzu
| Вид пористого покрытия | Состав электролита в г/л | Режим | |
| хромирования | Анодного травления | ||
| Точечный | CrO3 =250-300 H2SO4=2.5-3 | D=45 t = 50-52 | D = 40 t= 50 T=10-12 |
| Канальчатый | CrO3 =250 H2SO4=2 | D= 50 t = 58-60 | D = 40 t= 58-60 T=6-8 |
| D –плотность тока в а/дм; t – температура в º С; Т – продолжительность травления в мин |
Технологический процесс восстановления деталей хромированием.
1.Шлифование изношенной детали для придания ей правильной геометрической формы и нужной чистоты поверхности.
2. Промывка в бензине для удаления жировых загрязнений.
3. Изоляция мест детали, не подлежащих хромированию, и подвесного приспособления перхлорвиниловым пластикатом или цапон-лаком, целлулоидной лентой, винипластом и др.
4. Монтаж на подвеску для придания деталям определенного положения при хромировании. Деталь должна находиться на расстоянии 80—100мм от дна ванны, на 40—50 мм ниже уровня электролита и на расстоянии 100—150 мм от анодов.
5. Электролитическое обезжиривание в водном растворе едкого натра (40 г/л) и углекислого натрия(30 г/л) при температуре 75—80° С в течение 2—3 мин. Деталь — катод, анодами служат железные пластины. Через электролит пропускается ток плотностью 10 а/дм 2 и напряжением 6—12 в.
6. Промывка детали в проточной воде и проверка качества ее обезжиривания по стоку воды.
7. Декапирование для удаления налета окиси на очищенной поверхности детали. Эта операция обычно проводится в ванне для хромирования. Изменяется полярность (деталь является анодом) и при плотности тока 15 — 20 а/дм 2 деталь выдерживается 1—2 мин.
8. Хромирование в электролите на режиме, указанном в таблице 18. Анодная обработка (применяется при пористом хромировании).
9. Промывка детали в холодной проточной воде.
10. Промывка в горячей воде.
11. Демонтаж детали с подвески и снятие изоляции.
12. Термообработка при температуре 200° С для уменьшения хрупкости покрытия.
13. Шлифование для получения правильной формы детали и нужных размеров. Шлифование хромированных поверхностей рекомендуется выполнять шлифовальными кругами СМ1-С2 зернистостью 36—46 или СМ1-С1 зернистостью 60—80. Скорость вращения круга 20— 35 м/сек, скорость вращения детали не менее 10 м/мин при глубине резания 0,005—0,015 мм, величина подачи 0,2—0,5 мм, расход охлаждающей жидкости 15л/мин.
Восстановление плотной посадки подшипников гальваническим способом
В своей первой статье (см. сборник №64) киевлянин В. И. Лакеев рассказывал о модернизации топливной системы «Вихря», направленной на уменьшение вероятности проливания топлива из карбюратора и входного штуцера. В предлагаемой вниманию читателей заметке В. И. Лакеев знакомит с другими проверенными многолетней эксплуатацией приемами ремонта и усовершенствованиями двигателя, улучшающими его «герметизацию».
На моем моторе, как н на большинстве «Вихрей» и «Вихрей-М», которые я видел, внутренние (а иногда и наружные) обоймы подшипников коренных опор посажены с таким зазором, что могут проворачиваться как на валу, так и в гнездах картера. В результате шейка коленчатого вала и гнездо подшипника получают выработку, суммарный их износ становится таким, что уплотнительная манжета уже не обеспечивает надежной герметизации кривошипных камер. Ухудшается запуск двигателя, нарушается работа магдино из за быстрого замасливания прерывателей и произвольного изменения зазоров в контактах. Не будем уже говорить о том, что изнашиваются дорогостоящие и дефицитные детали — коленчатый вал и картер.
Я пытался подобрать шарикоподшипники с более тугой посадкой, но, во-первых, «тугим» обычно оказывалось только одно из колец, а во-вторых, приходилось перебирать не один десяток подшипников. В конце концов удалось добиться плотной посадки и устранить проворачивание колец другим путем — покрытием их поверхности хромом. Расскажу подробнее о том, как это делается.
В магазине лабораторных химреактивов необходимо приобрести: хромового ангидрида (СгО3) — 100 г; фтористого калия (KF+2Н2О) — 10 г; едкого натра (NaOH) — 20 г; серной и соляной кислот по 200 г.
Для выполнения работы понадобятся пять полулитровых банок: для электролита (это будет собственно гальваническая ванна), для обезжиривающего раствора, для декапирующего раствора и две для промывки водой после обезжиривания и декапирования.
Затем изготавливаются электроды. Анодный электрод ∅12 мм отливается из припоя марки ПОС-60 или ПОС-40. Катодным электродом может служить стержень из любого металла с П-образным держателем для хромируемого изделия.
Электроды закрепляются в пластмассовой крышке гальванической ванны: для покрытия внутреннего кольца — так, как показано иа рис. 1, а, для покрытия наружного кольца — как показано на рис. 1, б.
Для приготовления электролита растворяются в 110 г дистиллированной воды — 50 г хромового ангидрида и в 50 г воды — 1,5 г фтористого калия. Затем растворы сливаются в ванну и перемешиваются.
Обезжиривающий раствор приготавливается растворением в 100 г воды 10—12 г едкого натра.
Декапнруюший раствор получается смешиванием 50 г соляной и 50 г серной кислот.
Для питания гальванической ванны постоянным током можно использовать два 12-вольтовых аккумулятора, включенных последовательно; при питании от сети будут необходимы понижающий трансформатор и однополупериодный выпрямитель (рис. 2).
Внутренняя полость шарикоподшипника и поверхность, не требующая металлизации, предохраняются обмазыванием расплавленной смесью 30% воска, 30% канифоли и 40% парафина; при этом внутренние полости предварительно закрываются с обеих сторон шайбами из жести. Этой же защитной смесью покрываются и поверхности катода, погружаемые в электролит.
Подготовленный к нанесению покрытия подшипник зажимается в держателе катода; при этом необходимо обеспечить электрический контакт зажимного винта держателя с металлизируемым кольцом. Подшипник обезжиривается погружением в ванну едкого натра на 1 мин, промывается в двух водах, декапируется в течение 0,5 мин, затем вновь промывается в двух водах и помещается в электролит.
При помощи реостата сила тока в ванне доводится до 1,0—1,1 А, что соответствует плотности тока примерно 10 А/дм 2 . При такой плотности тока толщина покрытия составит 5—7 мкм/ч, так что для наращивания 0,01 мм будет достаточно 1,2—1,5 ч. При правильном течении процесса хромирования на покрываемой поверхности выделяются пузырьки водорода.
Хромирование наружного кольца производится не по всей поверхности, а примерно по половине его окружности. Кольцеобразная пластина из припоя, равная высоте кольца, вставляется в паз, прорезанный в аноде, и обжимается в тисках.
После покрытия подшипник очищается от защитной смеси и промывается в бензине. Толщина слоя покрытия будет достаточна, если в гнездо картера, нагретого до 60—80°С, и на цапфу кривошипа подшипник входит под легкими ударами киянки.
За неимением подшипника с защитной шайбой № 60205 мне пришлось на своем «Вихре» установить в верхнюю коренную опору обычный подшипник № 205; при этом уплотняющая манжета снаружи стояла пружинкой вниз. Длительная эксплуатация мотора с реконструированной таким образом опорой не выявила каких-либо нежелательных последствий понижения верхнего подшипника на 8 мм. В то же время я получил возможность заменять манжету, не разбирая картер и опору.
К рекомендациям по герметизации карбюратора, приведенным в сборнике №64, хочу добавить, что желательно герметизировать и нижний конец оси дроссельной заслонки. Будет несложно закрыть ее дюралюминиевым колпачком, вклеенным эпоксидным клеем в гнездо поворотной пружины (рис. 3).
Наружный диаметр пружины необходимо при этом уменьшить с 15 до 13 мм перемоткой ее на стержень ∅10,4 мм.
Хромирование вала под подшипник
На основании СТО ЕИПВ 051-2010 цех №1 или цех №11 производит механическую обработку посадочных мест, заполняют карту обмеров, показанную на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 — Форма обмера вала якоря (ротора)
В обеспечение последующего хромирования, производимого на участке гальваники цеха №19», необходимо выполнить следующие работы:
— осмотр центровых отверстий валов роторов (якорей), очистку их от грязи;
— при наличии на конусах центровых отверстий забоин, задиров или вмятин произвести исправление конусов путем вышабривания;
— установить вал ротора (якоря) в центрах круглошлифовального станка типа 3Б 151П или 3Б 161П. Завериться по посадочным местам под подшипники с точностью, указанной в требованиях карт замеров. При необходимости произвести перецентровку вала ротора (якоря). При биении посадочных мест под подшипники более допустимых шлифовать посадочные места, не заданные в ремонт.
— торцевать посадочные места, указанные в карте замеров при бое, более допустимого. Механическую обработку всех посадочных мест под подшипники и других шеек вала ротора (якоря) производить за одну установку на станке. Контролировать соответствие размерам, указанным в картах замеров.
— шлифовать поверхности А, В, Н, подлежащие хромированию, до размеров, указанных в карте обмеров (Рисунок 2.1), кругом шлифовальным ПП600х63х305-2А-К ГОСТ2424-75. Шероховатость поверхностей под хром должна быть не ниже 8-9, остальные поверхности должны быть очищены от загрязнений (см. Т.973.ЕИПВ.050 п.п. 4.11, 4.12 соответственно). При шлифовании поверхностей А, В, Н необходимо исключить попадание эмульсии на обмотку ротора, (якоря) и коллектора (выставлять защитный экран);
После выполнения всех предварительных перед хромированием работ следует оформить сопроводительные документы:
— карта обмеров (Рисунок 2.1), с заполнением графы «Размер под хромирование после шлифования»;
Далее следует обмотать посадочные места под подшипники и свободный конец вала ротора (якоря) мягкой резиной, уложить валы роторов (якорей) в ящики и с сопроводительными документами передать в цех №19 на хромирование.
Гальваническое покрытие посадочных мест на валах
Цеху № 19 произвести гальваническое покрытие по принятой на заводе технологии.
Перед нанесением хрома на посадочные места под подшипники на валах роторов (якорей) (поверхности А и В) и свободный конец вала (Поверхность Н) электрических машин необходимо обмотку ротора (якоря) защитить от паров электролита. Для этого обмотку ротора (якоря) необходимо обернуть полиэтиленовой плёнкой в два слоя, липкой лентой хорошо закрепить плёнку; места, не подлежащие нанесению хрома, необходимо покрыть нитроклеем АК-20 в три слоя.
Толщина покрытия хрома должна быть не менее 0,2 мм. Если толщина покрытия будет меньше указанного, то хромирование необходимо продолжить.
Если толщина покрытия и его да, это плагиат внешний вид соответствуют требованиям, вал ротора (якоря) снять с приспособления, извлечь заглушки из шпоночных пазов, очистить центровые отверстия от наслоения хрома. Заполнить карты обмеров (Рисунок 2.1) с заполнением графы «Размер после хромирования», межцеховую заявку (Рисунок 2.2).
После наложения необходимой толщины хрома на посадочные места (шейки) валов роторов (якорей) и свободный конец вала и заполнения карты обмеров и заявок (Рисунок 2.1, 2.2) цех №19 по межцеховой заявке должен вернуть цеху №1 (или цеху №11) валы роторов (якорей) с заполненными картами обмеров (Рисунок 2.1) и прикреплёнными металлическими бирками для проведения окончательной механической обработки.
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала