7.4. Восстановление металлизацией

Металлизацией называется процесс нанесения расплавленного металла на поверхность детали. На практике применяются два вида металлизации: электрометаллизация – металл расплавляется электрической дугой; газовая металлизация – металл расплавляется в ацетиленокислородном пламени.

Схема устройства для электрометаллизации валов представлена на рисунке 7.1.

Рис. 7.1. Схема устройства для электрометаллизации валов [1]

Расплавленный металл распыляется струей сжатого воздуха (давлением 0,6 – 0,65 мН/м²) на мельчайшие частицы размером 15-20 мкм. Эти частицы с большой скоростью 100-250 м/c ударяются о металлизируемую поверхность и образуют сплошное покрытие. Последующие слои сцепляются с предыдущими. Таким наслаиванием распыленного металла можно получить покрытие толщиной от нескольких микрон до 10 мм и более.

При металлизации почти не происходит нагрева детали, а, следовательно, и ее деформации.

Металлизацией можно наносить слой любого металла. Для этого применяют проволоку d = 1 – 6 мм. При этом не происходит плавления или сваривания частиц с поверхностью детали. Сцепление носит чисто адгезионный характер.

Слой нанесенного металла имеет множество мелких пор, поэтому его плотность на 8-12 % ниже основного металла детали. Такой пористый слой хорошо впитывает масло и имеет высокую износостойкость, на 40-50% превосходящую износостойкость детали до металлизации.

7.5. Восстановление электролитическими способами

Электролитический способ восстановления деталей – осаждение на поверхности детали металлов при электролизе водных растворов соответствующих солей (электролитов).

Хромирование – позволяет не только восстанавливать размеры, но и повышать износостойкость поверхности деталей за счет высокой твердости собственно хрома и его низким коэффициентом трения.

Применяется для восстановления рабочих поверхностей валов и других деталей при износе до 0,2 мм. Срок службы деталей после хромирования увеличивается в 4 – 10 раз.

Процесс проводится в стальной ванне с облицовкой из винипласта при температуре электролита 40 – 60 ºС. Электролит – раствор хромового ангидрида и серной кислоты в дистиллированной воде.

Перед хромированием детали очищают от грязи, ржавчины, масла. Места, не подлежащие хромированию, покрывают клеями АК-20 или БФ.

Осаждение слоя хрома толщиной 0,1 мм происходит в течение 6 – 16 часов при напряжении 6 – 12 вольт.

Отсталивание (железнение) состоит в наращивании на поверхности детали слоя железа. Электролитом служат водные растворы солей железа. Анод – стальная пластина, катод – восстанавливаемая деталь. Процесс осаждения железа происходит в 10 – 20 раз быстрее, чем хромирование. Слой среднеуглеродистой стали при этом наращивается до 2 мм.

Электронатирание – восстанавливаемая деталь перемещается относительно электрода (например, в токарном станке), обмотанного тканью, насыщенной электролитом (рис. 7.2).

Рис. 7.2. Схема устройства для электронатирания [1]

При пропускании тока плотностью 200 А/дм² в месте контакта электрода с деталью через смоченную электролитом ткань происходит процесс электролиза и на поверхность оси или вала наносится металл.

Цинкование электронатиранием. Скорость перемещения восстанавливаемой поверхности ~ 10 м/мин. Для получения цинкового покрытия применяют электролит, содержащий 280-300 г/л сернокислого цинка и 20-40 г/л борной кислоты. Рекомендуется для восстановления посадок неподвижных соединений деталей, имеющих износ до 0,1 мм.

Меднение электронатиранием применяют для восстановления наружных поверхностей бронзовых втулок. При этом получаются покрытия значительной толщины. Электролит состоит из 550-600 г/л сернокислой меди и 75-100 г/л серной кислоты.