5. Ремонт чугунных и алюминиевых деталей сваркой.

Сваркой называют технологический процесс получения неразъемных соединений твердых металлов посредством установления межатомных связей между свариваемыми деталями при их совместном нагреве или пластическом деформировании или совместном действии и того и другого. Механизированные способы сварки и наплавки чугунных и алюминиевых деталей наиболее широко используют на специализированных ремонтных предприятиях. Наряду с традиционными методами наплавок - под слоем флюса, в среде углекислого газа, вибродуговой, электроконтактной, электрошлаковой, индукционной разработаны перспективные способы наплавки: лазером, плазменная и др. Выбор способа наплавки обуславливается материалом детали, требуемыми физико-механическими свойствами наплавляемого слоя, геометрическими параметрами детали, износами и др. Условно способы сварки можно разделить на дуговые и бездуговые.

На образовании прочных металлических связей между двумя заготовками основаны такие технологические процессы, как кузнечно-прессовая сварка, контактная сварка сопротивлением плакирование методом горячей прокатки. Но в отличие от сваривания эти процессы характеризуются соединением металлов при значительном давлении и при температуре выше температуры рекристаллизации.

На явлении схватывания базируются технологические процессы холодной сварки металлов.

Сущность схватывания: если приложить нагрузку к двум соприкасающимся металлическим поверхностям, то в результате контакта ( на расстояниях порядка межатомных) произойдет схватывание поверхностей с выделением энергии.

Если у одного и того же металла контактирует два кристаллита с одинаковой ориентацией, т.е. с параллельным расположением кристаллографических плоскостей, то произойдет их простое сращивание в один общий кристаллит.

Если же контактируют два кристаллита с различной ориентацией, то между ними образуется переходная зона. Для образования переходной зоны используется поверхностная энергия, высвобождающаяся в результате перестройки структуры. При этом образуются узлы сваривания.

Процесс возникновения и разрушения узлов сваривания видоизменяется в зависимости от контактирующих деталей, их материалов и режимов трения.

6. Восстановление деталей электролитическими покрытиями. Сущность процесса.

Электролитическое покрытие алюминия и его сплавов другими металлами сопряжено с целым рядом технологических трудностей, вызванных склонностью его к окислению и резкоотрицательным электродным потенциалам. Алюминий, имея большое отрицательное значение электродного потенциала и растворяясь во многих электролитах, способен вытеснять по механизму электрохимического замещения более электроположительные металлы. Это свойство алюминия было использовано при разработке электролита для нанесения прочносцепленного покрытия индий-олово, находящего применение в машиностроении при изготовлении пар трения с высокими  антифрикционными свойствами. Кроме этого, оказалось, что это покрытие может быть использовано как промежуточное при пайке алюминия припоями типа ПОС.

Растворитель может оказывать влияние как на скорость, так и на механизм протекающих на поверхности алюминия реакций. Продолжение проведения исследований в этом направлении позволило подобрать вещество, обладающее многими одинаковыми свойствами с расплавом ацетамида, но не склонным к поглощению влаги. Таким веществом оказалась мочевина. Мочевина в расплавленном состоянии (132°) растворяет окислы алюминия, что способствует полному смачиванию поверхности без предварительной ее подготовки.

Данные полярографических исследований и кривые зависимости потенциала алюминиевого электрода во времени показывают, что в расплавленной мочевине он находится в активном состоянии. Время перехода алюминия в активное состояние зависело от предистории электродов. В присутствии галогенидов щелочных металлов поверхность алюминия активировалась быстрее. Введение в расплав мочевины хлоридов индия и олова приводит к возникновению процесса контактного обмена на поверхности алюминия, что также ускоряло активизацию основы. Концентрация хлоридов индия и олова варьировалась в пределах от 0,10 до 0,45 молярности каждого. В настоящее время применяется простой негигроскопичный состав электролита, позволяющий наносить сплав индий-олово на алюминий без предварительных дополнительных обработок. Так как осаждение покрытия происходит по всей поверхности, контактирующей с расплавом, то это обеспечивает равномерное нанесение покрытия, исключает необходимость учета рассеивающей способности. Так как в состав электролита входят только мочевина, а также хлориды индия и олова с концентрацией от 0,1 до 0,45 моляльности каждого, то это упрощает технологию процесса и контроль за составом расплава. Электролит готовится следующим образом: мочевина расплавляется и выдерживается при температуре 160-170° 15-20 мин. для обезвоживания. В подготовленную таким образом мочевину вводится расчетное количество обезвоженных хлоридов индия и олова, которые и растворяются.

Электролит сразу готов к работе. Нанесение покрытия заключается в погружении детали в электролит, нагретый до 150-160°. За три минуты осаждается индиевое покрытие толщиной 20-22 мкм с содержанием олова 12 - 18%. Корректировка электролита осуществляется добавлением солей индия и олова по мере их выработки. Электролит для нанесения сплава индий-олово на основе мочевины в 10 раз дешевле рекомендованного ранее ацетамидного электролита.