Обработка деталей после покрытия

После нанесения покрытия детали промывают водой и подвергают нейтрализации в щелочных растворах с целью удаления следов электролитов и предупреждения коррозии покрытий. Например, после хромирования детали нейтрализуют в растворе кальцинированной соды (20...70 г/л) при 15...30°С в течение 15..30 с.

После железнения в хлористых электролитах детали промывают и нейтралитет в 10%-ном растворе щелочи при температуре 60...80°С в течение 5...10 мин.

Для повышения коррозионной стойкости цинковых покрытий применяют миссивирование, обрабатывая их в растворах хромовой кислоты или ее солей.

При механической обработке мягкие покрытия подвергают точению, а твердые – шлифованию или хонингованию.

Наилучшие результаты при точении железных покрытий обеспечивает новый сверхтвердый инструментальный материал гексанит – Р. Режим резания: скорость резания 80...120 м/мин, подача 0,02...0,08 мм/об, глубина резания 0,1...0,3 мм. Геометрия резца: γ = -2...-6°, α = 7... 10°, φ = 45...60°, φ₁ = 1(1...15°, r = 0,2...0,8 мм.

Оборудование для нанесения гальванопокрытий

Оборудование включает в себя ванны для подготовки деталей и нанесения на них покрытий, источники питания и регулирующую аппаратуру, вспомогательное оборудование и приспособления. Обычно используют ванны собственного изготовления. Их размеры выбирают в зависимости от требуемой производительности и габаритов обрабатываемых деталей. Рабочий объем ванн может колебаться от 250 до 3000 л.

Ванны, во время работы которых выделяются вредные вещества, оборудуют бортовыми отсосами для удаления этих веществ. В зависимости от температурного режима их снабжают также устройством для нагрева или охлаждения раствора. Внутреннюю поверхность ванн, содержащих агрессивные электролиты (для анодного травления, нанесения покрытий из кислых электррли-юв и т.д.), футеруют кислотостойкими материалами: винипластом, резиной, пластикатом, полиэтиленом, диабазовыми и керамическими плитками, свинцом и др. Мелкие детали наращивают насыпью во вращающихся колоколах и оарабанах из токонепроводящего материала.

В последние годы применительно к условиям ремонтного производства ГОСНИТИ и ВНПО "Ремдеталь" разработали ряд установок и оборудования для восстановления деталей гальваническими покрытиями. Характеристика некоторых гальванических установок, разработанных ВНПО "Ремдеталь", представлена в табл. 4.67. Установки предусматривают автоматическое и ручное управление режимом электролиза.

Установка 0013-040 снабжена пневматическим устройством для регулирования уровня электролита в ванне. Установка 0013-024 может быть использована в составе ПМЛ по восстановлению типовых деталей, например, шатунов, предусмотрена возможность проточного железнения, для этого имеется система перекачки и фильтрации электролита.

Комплект оборудования 0013-022 "Ремдеталь" оснащен автооператором грузоподъемностью 50 кг, позволяет наносить упрочняющие композиционные электрохимические покрытия (КЭП) на основе железа. Автоматизированная линия железнения 0013-039 предназначена для восстановления деталей широкой номенклатуры, оснащена автооператором грузоподъемностью 250м. Комплексная установка 0113-006 служит для восстановления корпусных деталей электронатиранием, частота вращения анода 30...40мин^-1. Установка для хромирования 0013-035 снабжена манипулятором грузоподъемностью 50кг.

Передвижная установка 0013-009 "Ремдеталь" предназначена для приготовления из стальной стружки и фильтрации электролита железнения. Укомплектована выпрямительным агрегатом ВАКР-320-18У4.

Таблица 4.67

Характеристика гальванических установок

Марка установки	Число основных ванн	Вместимость одной ванны, л	Производительность,дм2/ч	Род тока	Ток на одну ванну, А	Установленная мощность, кВт	Габаритные размеры, мм	Масса, кг	Назначение
0013-040 "Ремдеталь"	2	160	20(h= 0,2)1	Асимметричный, постоянный	200	42	1035x1725x3230	950	Железнение
0013-024 "Ремдеталь"	1	560	17	То же	630	122	1180x2146x4305	1250	Железнение, в том числе прото­чное
0013-022 "Ремдеталь"	2	390	20(h=0,25)	Постоянный	50, А/дм2	42	9750x4000x3500	5500	Железнение, КЭП
0013-031 "Ремдеталь"	1	600		Асимметричный, постоянный	630	15	1560x2500x1940	956	Холодное железнение
0013-039 "Ремдеталь"	4	560	56(h=0,15)	Постоянный		48	80 м2	9320	Автоматизированная линия же-лезнения
0113-006 "Ремдеталь"	2	100	1,2 мм/ч3	Постоянный	630	19,8	3400x2250x2490	1200	Электронатирание корпусных деталей
0013-035 "Ремдеталь"	2	200	8(h=0,05)	Постоянный	400	16,8	4800x1400x2500	1370	Хромирование

Примечания: ¹В скобках указана толщина покрытия, при которой достигается указанная производительность.

²Мощность источника питания без учета мощности нагревателей.

³Указана скорость осаждения металла.

Техническая характеристика 0013-009 "Ремдеталь"

Вместимость ванны, л	500
Время приготовления электролита, ч	28
Производительность устройства для очистки электролита, м3/ч	18
Установленная мощность, кВт	12,8
Габаритные размеры, мм:
установки	3500x2800x1800
фильтровального устройства	1065x565x880
Масса, кг:
установки	750
фильтровального устройства	160

Для питания гальванических ванн используют выпрямительные агрегаты (табл. 4.68, 4.69).

Таблица 4.68

Техническая характеристика кремниевых выпрямителей

серий ВАК и ВАКР

Марка	Номинальные параметры на выходе			кпд	Габаритные размеры в плане, мм	Масса, кг
	мощность, кВт	напряжение, В	сила тока, А
ВЛК-100-12У4	1,2/0,6	12/6	100	78/72	850x570	190
ВЛК-100-24У4	2,4/1,2	24/12	100	84/80	765x515	250
ВЛКР-100-12У4	2,4/1,2	24/12	100	78/72	850x570	190
ВЛКР-320-18У4	5,76/2,88	18/9	320	79/72	870x530	230
ВЛК-630-24У4	15,12/7,56	24/12	630	88/85	1085x600	550
ВЛКР-630-12У4	7,56/3,78	12/6	630	82/73	870x530	260
НЛКР-630-24У4	15,12/7,56	24/12	630	88/85	-	-
НЛК-1600-12У4	19,2/9,6	12/6	1600	82/70	-	-
ВАК-1600-24У4	38,4/19,2	24/12	1600	87/82	-	-
ВЛКР-1600-12У4	19,2/9,6	12/6	1600	82/70	1290x820	1100
ВЛКР-1600-24У4	38,4/19,2	24/12	1600	87/82	-	-
ВАК-3200-12У4	38,4/19,2	12/6	3200	83/71	-	-
ВАК-3200-24У4	76,8/38,4	24/12	3200	89/84	-	-
ВАКР-3200-12У4	38,4/19,2	12/6	3200	83/71	1275x840	1300
ВАКР-3200-24У4	76,8/38,4	24/12	3200	89/84	-	-
НАК-6300-12У4	75,6/37,8	12/6	6300	84/71	2510x2460	3500
ВЛК-6300-24У4	151,2/75,6	24/12	6300	88/78	-	-
ВАКР-6300-12У4	75^6/37,8	12/6	6300	84/71	2680x2460	4100
ВАК-12500-12У4	"150/75	12/6	12500	81/66	2945x2400	5650

Агрегаты имеют автоматическое регулирование выпрямленного тока и напряжения в пределах от 10 до 100%, ручное – от нуля до номинальных значений.

Питание ванн реверсивным током – от тиристорных выпрямителей типов ВАКР; ТЕР и ТВР. У агрегатов типа ТЕР и ТВР длительность прохождения прямого тока устанавливается в пределах от 2 до 200 с, а обратного — от 0,2 до 20 с, у ВАКР – от 1 до 240 с и от 0,1 до 60 с.

Таблица 4.69

Техническая характеристика тиристорных выпрямителей серий

ТЕ, ТЕР, ТВ, ТВР и ТВИ

Марка	Номинальные постоянные		КПД, %	Габаритные размеры в плане, мм	Масса, кг
	ток, А	напряжение, В
ТЕ1 00/12Т-0	100	12	78	600x400	135
ТЕ1-100/24Т-0	100	24	84	600x400	165
ТЕ1-400/12Т-0	400	12	82	1000x400	315
ТЕ1-400/24Т-0	400	24	88	1000x400	360
ТЕ1 -800/12Т-0	800	12	83	1000x600	380
ТЕ1-800/2 4Т-0	800	24	88	1000x600	475
ТВ1-1600/12Т-0	1600	12	83	1000x600	510
ТВ1-1600/24Т-0	1600	24	87	1000x600	670
ТВ1-3150/12Т-0	3150	12	83	1000x600	680
ТЕР1-100/12Т-0	100	12	78	600x400	140
ТЕР1-400/12Т-0	400	12	82	1000x400	345
ТЕР1-800/12Т-0	800	12	83	1000x400	440
ТЕР1-800/2 4Т-0	800	24	88	1000x600	530
ТВР1-1600/12Т-0	1600	12	83	1000x600	525
ТВР1-1600/24Т-0	1600	24	87	1000x600	685
ТВР1-3150/12Т-0	3150	12	83	1000x600	690
ТВИ1-1600/2 4Т-0	1600	24	87	1000x600 .	670
ТВИ1-3150/12Т-0	3150	12	83	1000x600	680

Примечание: Е – охлаждение естественное воздушное; В – охлаждение водяное; Р – реверсивный; И – импульсный.

Пайка. При восстановлении многих деталей оборудования применяют пайку (заделка трещин в резервуарах и трубках, сборка радиаторов и др.).

В зависимости от температуры плавления припои разделяют на особо легкоплавкие (до 145°С):, легкоплавкие (145...450°С), среднеплавкие (450...П00°С), высокоплавкие (1100...1850°С) и тугоплавкие (более 1850°С). При ремонте машин и оборудования используют обычно легкоплавкие и среднеплавкие припои, которые называют соответственно мягкими и твердыми, а пайку – мягкой и твердой.

Мягкие припои обеспечивают небольшую механическую прочность (30...60 МПа) и имеют низкую температуру плавления (до 450°С). Они применяются тогда, koi да соединение работает при небольшой нагрузке, а требуется лишь герметичность или плотность места спая.

Твердые припои имеют высокую температуру плавления (более 550°С) и не только обеспечивают герметичность соединения, но и выдерживают сравнительно большие нагрузки (200...500 МПа).

В ремонтном производстве наиболее распространены мягкие оловянно-свинцовые (ПОС) и твердые медно-цинковые (ПМЦ) припои и латунь.

Оловянно-свинцовые припои могут быть бессурьмянистые (до 0,05% Sb), малосурьмянистые (до 0,5% Sb) и сурьмянистые (до 5% Sb). Первое число в марке припоя показывает процентное содержание олова, второе – сурьмы. Присутствие сурьмы ухудшает способность припоя к смачиванию поверхности металла, но увеличивает прочность соединения. Соединения, выполненные оловянно-свинцовыми припоями, имеют низкую коррозионную стойкость во влажной среде, поэтому их защищают лакокрасочными покрытиями. Малосурьмянистые припои рекомендуются для пайки цинковых и оцинкованных изделий.

Для улучшения технологических и прочностных свойств в оловянно-свинцовые припои добавляют висмут, кадмий, цинк, индий и другие компоненты. Для пайки алюминия применяют припои с добавлением цинка и кадмия. В пом случае соединения стойки против коррозии, имеют хорошую пластичность.

Характеристика наиболее широко применяемых оловянно-свинцовых припоев приведена в табл. 4.70.

Медно-цинковые припои отличаются большой хрупкостью, поэтому и используют при пайке изделий, не подвергающихся ударным нагрузкам и изгибу. Более высокими свойствами обладают используемые в качестве припоев латуни: Л63 и Л68 применяют для пайки меди и стали, а МцН48-10, ЛК62-05 и ЛКН56-03-6 для пайки чугуна. Медно-цинковые припои не рекомендуется применять для пайки соединений, работающих в вакууме при повышенных температурах, так как при этом возможно испарение цинка из латуни с образованием оксида цинка. Характеристика медно-цинковых и некоторых латунных припоев приведена в табл. 4.71.

Таблица 4.70

Оловянно-свинцовые припои

Марка	Состав по массе,			t плавления, °С	Область применения
	олово	сурьма	свинец
ПОС90	89...91	До 0,05	Остальное	222	Пайка пищевой посуды
ПОС61	59...61	До 0,05	То же	190	Пайка ответственных соединений, не подверженных нагреву и не допускающих окисления шва (радиаторы, приборы, электрооборудование и др.)
ПОС50	49...51	До 0,05		209
ПОС30	29...31	До 0,05		256	Пайка оцинкоьанных изделий, радиаторов и др.
ПОССу40-2	39…41	1,5...2		235	Пайка ответственных соединений из латуни, жести, электропроводов, холодильных устройств
ПОССу30-2	29...31	1,5...2		256	Пайка стальных, медных, латунных и оцинкованных деталей, холодильных и других устройств
ПОССу18-2	17...18	1,5...2		277	Пайка соединений обычного назначения из свинца, жести, латуни
ПОССу 18-05	17...18	До 0,5		277	Пайка трубопроводов теплообменников

Примечание. В качестве примесей припои содержат не более 0,10% меди, 0,1% висмуса, 0,05% мышьяка и др.

Таблица 4.71

Медно-цинковые и латунные припои

Марка	Состав по массе, %		t плавления, °С	Область применения (приблизительно)
	медь	ЦИНК
ПМЦ-36	34...38	Остальное	825	Пайка латуни и бронзы с содержанием меди до 68%
ПМЦ-48	46...50	Тоже	865	Пайка изделий из медных сплавов с содержанием меди более 68%, не подвергающихся ударным и изгибающим нагрузкам
ПМЦ-54	52...56	-"-	880	Пайка изделий из меди, бронзы, стали и чугуна, не подвергающихся ударным и изгибающим нагрузкам
Л63	62...65	-"-	905	Пайка изделий из меди, бронзы, стали и чугуна, подвергающихся ударным и изгибающим нагрузкам
Л68	66...70	-"-	938
ЛК62-05	60,5...63,5	-"-	905	Пайка изделий из чугуна, подвергающихся ударным и изгибающим нагрузкам
ЛКН56-03-6	55...58	-"-	905

Примечания: 1. В качестве примесей припои содержат не более 0,5% свинца и 0,1% железа. 2. К – кремний; Н – никель.

Для очистки от оксидов и защиты поверхности при пайке применяют флюсы. Они бывают твердые, пастообразные и жидкие, водные и неводные. В зависимости от температурного интервала активности различают низкотемпературные (≤ 450°С) и высокотемпературные (> 450°С) флюсы.

При пайке мягкими припоями применяют раствор в воде хлористого цинка (ZnCl₂ – 25...40%), нашатырь (NH₄C1) или их смесь, а также канифоль и ее растворы в спирте или в органических растворителях. Канифоль не приводит к коррозии поверхности деталей, однако она малоактивна и требует более тщательной предварительной очистки спаиваемых поверхностей. Для повышения активности канифоли в нее добавляют гидразин, анилин и другие компоненты.

При пайке твердыми припоями применяют высокотемпературные флюсы – буру (Na₂B₄0₂) или ее смесь с борной кислотой (Н₂В0₂~ 20%) или борным ангидридом (В₂0₃). Для повышения активности этих флюсов в них добавляют фтористые и хлористые соли калия, кальция, натрия и других металлов.

Ремонт резьбовых отверстий. В последние годы разработан способ постановки резьбовых спиральных вставок. Их изготавливают в виде пружинящей спирали из нержавеющей проволоки XI8M10T ромбического сечения с острым углом 60 град (рис. 4.13). Наружная и внутренняя поверхности вставки представляют собой метрическую резьбу смежных размеров (М10 и М8, M12 и M10 и т.д.). На одном конце вставки имеется технологический поводок, с помощью которого специальным ключом ее ввертывают в подготовленное отверстие. Затем поводок удаляют специальным бородком.

Рис.4.13. Спиральная резьбовая вставка: 1 – резьбовая спираль; 2 – технологический поводок; 3 – прорезь

Технология заключается в рассверливании изношенного отверстия и нарезании в нем резьбы с тем же шагом следующего размера (М8 на М10 и т.д.), в завертывании специальным ключом спиральной вставки и удалении технологического поводка. Для восстановления резьбовых отверстий выпускается комплект ОР-5526-ГОСНИТИ, в который входят необходимые инструменты (ключ, метчики, бородок и т.д.) и спиральные вставки. Размеры отверстий для нарезания резьбы под вставки приведены в табл. 4.72.

Этот способ прост и доступен в любых условиях, позволяет восстанавливать резьбовые отверстия до нормального размера в различных деталях, в том числе тонкостенных, обладает высокой производительностью и низкой себестоимостью, повышает долговечность и стабильность резьбовых соединений в 2 раза и более.

Таблица 4.72

Размеры отверстий для нарезания резьбы под спиральные вставки

Размер изношенной резьбы	Диаметр рассверленного отверстия, мм	Размер резьбы под спиральную вставку
М8	8,70...8,86	М10х1,25
М10	10,45...10,62	M12x1,50
М12	12,18...12,38	М14х1,75
М14	13,90...14,23	M16x2,00
М16	16,20...16,40	M18x2,00
М18	18,10...18,40	М20х2,50
М20	20,10...20,40	М22х2,50

Устранение трещин постановкой фигурных вставок. Сущность способа заключается в стягивании трещины путем запрессовки вставки в предварительно подготовленный в детали паз (рис. 4.14). Вставки изготавливают прокаткой из малоуглеродистой стали. Трещины длиной до 50мм (в перемычках между гильзами цилиндров, клапанными гнездами и т.д.) устраняют только стягивающими фигурными вставками, а более 50мм – стягивающими и уплотняющими.

Рис. 4.14. Схема устранения трещины фигурной вставкой: А – фигурная вставка; Б – фигурный паз детали под вставку; 1 – трещина; 2 – отверстие; 3 – перемычка

Отступив от конца трещины в сторону ее продолжения на 4...5мм, сверлят отверстие Ø 4,8мм для деталей со стенкой толщиной до 12 мм, Ø 6,8мм и больше 12мм на глубину соответственно 3,5 и 6,5мм. Затем в просверленное отверстие устанавливают фиксатор специального кондуктора (рис. 4.15) и сверлят второе. Переставляя фиксатор кондуктора, сверлят необходимое количество отверстий по всей трещине. Кроме того, поперек трещины через каждые пять отверстий сверлят по два отверстия с каждой стороны трещины. Продувают отверстия сжатым воздухом. Поверхности отверстий и вставок обезжиривают ацетоном и смазывают эпоксидным компаундом. Устанавливают в паз сначала поперечные, а затем продольные вставки, расклепывают их и зачищают заподлицо с поверхностью детали.

Аналогично устраняют короткие трещины стягивающими вставками. Поперек трещины с помощью специального кондуктора сверлят шесть отверстий (по три с каждой стороны трещины) Ø 3,5мм с шагом 4,2 мм на глубину 10мм. Перемычку между отверстиями удаляют специальным пробойником, создавая канавку шириной 1,8мм. Паз продувают воздухом. Поверхности паза и вставки обезжиривают, смазывают эпоксидным компаундом, запрессовывают вставку в паз, расклепывают ее и зачищают. Трещина стягивается за счет разности шага (0,2мм) между отверстиями паза и цилиндрами вставки. Разработан и выпускается переносной комплект ОР-11362, в состав которого входят фигурные вставки, необходимая технологическая оснастка и инструмент. Данный способ отличается низкой трудоемкостью, простотой и доступностью в условиях любого предприятия и мастерской.

Рис. 4.15. Схема сверления отверстий по кондуктору: 1 – шпиндель; 2 – приспособление для сверления; 3 – патрон; 4 – сверло; 5 – деталь; 6 – кондуктор приспособления