книги из ГПНТБ / Технология ремонта танков [учебник]

д ■

287

ливать пониженный, чтобы не подвергать покрытие динамическим нагрузкам. Так, например, токарную обработку следует произво­ дить резцами с пластинками из твердых сплавов ВК-8 или Т15К6 при следующем режиме: скорость резания 20—25 м/мин, глубина резания не более 1— 1,5 мм, подача 0,1—0,2 мм/об.

Металлизация как способ ремонта деталей имеет следующие преимущества:

—сравнительно высокую производительность процесса;

—возможность наращивания деталей с большим износом;

—структура основного металла деталей при металлизации не изменяется, так как нагрев деталей в процессе нанесения покрытия обычно не превышает 100°С;

—высокую износостойкость покрытия;

—возможность нанесения покрытия из любого металла или сплава, из которого может быть изготовлена проволока;

—относительную простоту процесса и применяемого оборудо­

вания.

Недостатками металлизации как способа восстановления дета­ лей являются:

—сравнительно низкая механическая прочность слоя;

—пониженная прочность сцепления покрытия с плоскими по­ верхностями деталей, а также с поверхностями незамкнутой конфи­ гурации;

—высокая чувствительность слоя металлизации к сосредото­ ченным ударным нагрузкам;

—сравнительно большие потери металла, особенно при нара­ щивании небольших поверхностей на цилиндрических деталях ма­ лого диаметра.

Перечисленные недостатки в известной степени ограничивают широкое применение металлизации при ремонте деталей танков. Однако высокая производительность процесса, отсутствие теплово­ го воздействия на детали и возможность получения покрытий с вы­ сокими антифрикционными свойствами делают металлизацию од­ ним из перспективных способов ремонта.

Металлизация при ремонте танков может применяться в сле­ дующих случаях:

—для восстановления деталей, работающих на износ при от­ сутствии сосредоточенных ударных нагрузок;

—для исправления брака в литье (заделка раковин, трещин);

—для декоративного и антикоррозийного покрытия деталей.

1 9 -1 2 9 6

Г л а в а V

РЕМОНТ ДЕТАЛЕЙ ГАЛЬВАНИЧЕСКИМ НАРАЩИВАНИЕМ И ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКОЙ

Гальванические и химические способы обработки широко при­ меняют при ремонте детален танков для восстановления изношен­ ных поверхностей (хромирование, химическое никелирование), для защиты деталей от коррозии (цинкование, бронзирование, оксиди­ рование и Др-), для защитно-декоративных целей (никелирование, хромирование, оксидирование).

Кроме того, гальванические и химические процессы применяют для придания поверхностям деталей специальных свойств: хоро­ шей прнрабатываемости, высокой электрической проводимости, по­ вышенной отражательной способности и др.

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ГАЛЬВАНИЧЕСКОМ ОСАЖДЕНИИ МЕТАЛЛОВ

Гальваническое осаждение металлов производится путем элек­ тролиза водных растворов солей металлов. При электролизе поло­ жительно заряженные ноны (катионы) перемещаются к отрица­ тельному электроду (катоду), где получают недостающие электро­ ны и превращаются в нейтральные атомы. Отрицательно заряжен­ ные ионы (анионы) перемещаются к положительному электроду (аноду), теряют там свой электрический заряд и превращаются в нейтральные атомы.

На катоде выделяется металл и водород, а на аноде — кислород и кислотные остатки.

Катодами при этом являются детали, а в качестве анодов ис­ пользуют растворимые или нерастворимые металлические элект­ роды.

Растворимые аноды выполняют из того же металла, который должен осаждаться на катоде.

Нерастворимые аноды изготавливают из свинцовых сплавов. Так как в процессе электролиза они не растворяются, концентрация ионов металла в электролите постепенно уменьшается. Нераствори­ мые аноды применяют только при хромировании.

290

*

Для правильного ведения процесса электролиза необходимо устанавливать величины заданных катодной и анодной плотностей тока. Плотность тока — это отношение величины тока при электро­ лизе к площади наращиваемой поверхности (катодная плотность юка) или к площади анодов (анодная плотность тока). В гальва­ нотехнике принято плотность тока измерять в а/дм2.

Вес металла, откладывающегося на катоде при идеальных ус­ ловиях электролиза, определяют на основании закона Фарадея по следующей формуле:

G = сIT,

где GT— вес металла, откладывающегося на катоде при идеаль­ ных условиях электролиза (теоретический), в г;

Вес металла, откладывающегося на катоде в реальных условиях электролиза (Ga ), всегда меньше веса металла, вычисленного по закону Фарадея.

Это объясняется тем, что при реальных условиях электролиза часть энергии тратится на побочные процессы: нагрев электролита, разложение воды и др. Потери электрической энергии на побочные процессы учитываются коэффициентом а который называют вы­ ходом металла по току. Поэтому б д = а(7т= яс/Т.

Выход металла по току определяют по формуле

Толщина слоя металла, нанесенного на поверхность детали, не­ одинакова во всех ее точках. Это объясняется тем, что силовые ли­ нии в электролите концентрируются на выступающих частях като­ да (рис. 167), вследствие чего плотность тока в этих местах будет выше средней плотности (цифры на рисунке показывают плотность тока в а/дм2). Здесь будет наблюдаться более интенсивное осажде­ ние металла.

Степень равномерности распределения силовых линий по по­ верхности катода характеризуется р а с с е и в а ю щ е й с п о с о б ­ н о с т ь ю э л е к т р о л и т а .

Электролиты, обладающие хорошей рассеивающей способ­ ностью, обеспечивают высокую равномерность покрытия катодов. При плохой рассеивающей способности электролита осадки полу­ чаются неравномерными по толщине.

Рассеивающая способность электролита зависит от его состава; ее можно улучшить путем введения в электролит специальных до-

бавок (декстрин, спирт), а также путем изменения режима электро­ лиза. Так, например, снижение плотности тока при электролизе спо­ собствует равномерному распределению силовых линий по поверх­ ностям деталей.

Для того чтобы улучшить рассеивание силовых линий и полу­ чить равномерное покрытие на деталях, используют фигурные аноды, дополнительные катоды, экраны на острых кромках дета­ лей, а также определенным образом, завешивают детали по отно­ шению к анодам.

—подготовки деталей к гальваническому наращиванию;

—гальванического наращивания;

—обработки деталей после гальванического наращивания. Содержание каждого из этапов может изменяться в зависимости

от назначения гальванического покрытия.

Схема технологического процесса гальванического наращивания деталей приведена на рис. 168.

ПОДГОТОВКА ДЕТАЛЕЙ К ГАЛЬВАНИЧЕСКОМУ НАРАЩИВАНИЮ

Подготовка деталей к гальваническому наращиванию включает механическую обработку деталей, крепление их на подвесном при­ способлении, изоляцию непокрываемых участков, обезжиривание и декапирование.

Качество выполнения этих операций в значительной мере опре­ деляет прочность приставания гальванического осадка.

При наращивании деталей с целью восстановления размеров изношенные поверхности обрабатывают на шлифовальных станках. Эта операция производится с целью придания детали правильной

292

293

геометрической формы и требуемой чистоты поверхности. Непос­ редственно перед покрытием в гальваническом цехе производят «оживление» поверхности.

Цель этой операции состоит в том, чтобы удалить налет окисной пленки с детали и улучшить чистоту поверхности. Обычно эту опе­ рацию производят шлифованием поверхности мелкозернистым на­ ждачным полотном вручную или полированием на специальном шлифовально-полировальном станке.

Для полирования используют бязевые круги, на которые нано­ сят полировальную пасту.

Наиболее часто применяют пасту ГОИ (Государственного опти­ ческого института). В состав этой пасты входит (в % по весу): окись хрома — 76, стеариновая кислота— 10, силикагель — 2, рас­ щепленный жир — 10 и керосин — 2 . Абразивным веществом в этой пасте является мелкий порошок окиси хрома. Стеариновая кислота оказывает химическое воздействие на поверхность детали и этим ускоряет процесс полировки.

Детали, подлежащие покрытию с декоративной целью, шлифу­ ют на шлифовально-полировальных станках при помощи войлоч­ ных кругов, на наружных поверхностях которых имеется тонкий абразивный порошок. Этот порошок закрепляется на круге при по­ мощи столярного клея или жидкого стекла. После шлифования про­ изводят полирование.

Детали, предназначенные для покрытия антикоррозионными за­ щитными гальваническими металлами, обычно подвергают песко­ струйной очистке металлическим песком. Мелкие детали целесооб­ разно подвергать обработке в галтовочных барабанах.

Детали, имеющие глубокую коррозию поверхностей, подверга­ ют химическому или электрохимическому травлению в растворе соляной или серной кислоты. Для того, чтобы не растравливать по­ верхности, не имеющие ржавчины, и уменьшить наводороживание деталей, в растворы кислот вводят специальные добавки, замед­ ляющие растворение чистого металла (клей, смолы, анилин и др.).

После травления детали тщательно промывают в горячей и хо­ лодной воде с тем, чтобы не допустить коррозии деталей.

Детали, имеющие значительные загрязнения, подвергают пред­ варительному обезжириванию. Для этой цели применяют различ­ ные органические растворители: авиационный бензин, уайт-спирит, четыреххлористый углерод, трихлорэтилен.

Обезжиривание производят в специальных ваннах, оборудован­ ных уловителями паров растворителей.

Поверхности деталей, не подлежащие покрытию в гальваниче­ ских ваннах, необходимо изолировать.

В качестве изоляционных материалов при хромировании ис­ пользуют кислотостойкие, токонеироводящие материалы — лаки и пластические массы.

Наибольшее применение получили следующие лаки: перхлорвиниловый, цапонлак, королак.

294

Перхлорвиниловый лак представляет собой 5—10%-ный раствор полихлорвнниловой смолы в хлорбензоле. Этот лак наносят на де­ тали кистью в два-три слоя при цинковании, меднении и никелиро­ вании и в три-пять слоев при хромировании. Каждый из слоев при этом просушивают при температуре 30—40°С в течение двух-трех часов.

При цинковании, меднении и никелировании применяют цапон­ лак— раствор целлулоидной пленки в ацетоне. Его наносят ки­ стью тонким ровным слоем и сушат при температуре 30—40°С в течение одного-двух часов.

Королак представляет собой раствор полихлорвнниловой смолы в хлорбензоле с добавлением пластификаторов и красителей. Его наносят при температуре 80—90°С путем окунания детали. Продол­ жительность высыхания пленки лака два-три часа при температуре 18—23°С. Пленка королака имеет высокую механическую проч­ ность и химическую стойкость. Поэтому королак применяют при изоляции деталей, подлежащих хромированию, и при изоляции деталей подвесных приспособлений.

Для изоляции деталей применяют также пластические материа­ лы: хлорвиниловый пластикат, целлулоидную пленку или листы, ви­ нипласт и органическое стекло.

Хлорвиниловый пластикат очень удобен для изоляции крупно­ габаритных деталей при хромировании и осталивании.

Целлулоидную пленку применяют для изоляции деталей, под­ лежащих хромированию. Пленку закрепляют на деталях путем склеивания ацетоном.

Из винипласта и органического стекла обычно изготовляют за­ щитные чехлы, которые одевают на деталь. Применение жестких защитных чехлов позволяет уменьшить вспомогательное время на изоляцию и дает существенную экономию изоляционных материа­ лов.

С целью обеспечения правильного расположения деталей отно­ сительно анодов и надежного подвода электрического тока к ним применяют специальные подвесные приспособления.

К конструкции подвесных приспособлений предъявляются сле­ дующие требования:

—простота конструкции и надежность в эксплуатации;

—быстрота установки деталей и надежность закрепления;

—минимальное падение напряжения при подводе тока к де­

талям;

—обеспечение максимального использования объема ванны;

—обеспечение равномерного распределения силовых линий на

деталях;

— обеспечение достаточного подвода электролита к покрывае­ мым поверхностям и свободного выхода газов, выделяющихся при электролизе.

Всем этим требованиям отвечает приспособление, показанное на рис. 169.

295

Окончательное обезжиривание производят либо в щелочных растворах химическим или электрохимическим способом, либо в ор­

ганических растворителях с последующей протиркой кашицей вен­ ской извести.

Рис. 169. Подвесное приспособление для хромирования сту­ пиц зубчатых колес:

Составы щелочных растворов (табл. 28) выбирают в зависимо­

сти от материала детали.

Химическое обезжиривание применяют преимущественно для деталей сложной формы, а также для мелких деталей, покрывае­ мых в колоколах и барабанах.

Электрохимическое обезжиривание более производительно, так как газы, выделяющиеся при этом на детали, механически разру­ шают жировые пленки и отрывают их от поверхности деталей.

296