книги из ГПНТБ / Технология ремонта танков [учебник]

Осветление применяют с целью повышения блеска цинковых по­ крытий, а также улучшения их антикоррозионных свойств за счет образования плотной окисной пленки.

Осветление производится путем травления деталей в растворе хромового ангидрида (150 г/л) и серной кислоты (3—4 г/л) при комнатной температуре в течение трех-пяти секунд.

Рис. 179. Ванна барабанного типа:

] — ванна; 2 — барабан, выполненный из текстолита; 3 — шнт с электроприбо­ рами; 4 — рукоятка механизма подъема барабана

Пассивирование применяют с целью повышения антикоррозион­ ных и механических свойств цинковых покрытий за счет образова­ ния хроматной пленки цинка, образующейся при погружении оцин­ кованных деталей в раствор солей хрома. Хорошие результаты по­ лучаются при пассивировании в растворе следующего состава:

. — натрий двухромовокислый (Na2Cr20 7 • 2Н20 ) — 35 г/л;

— натрий сернокислый (Na2S04 • ЮН20 ) — 20 г/л;

— азотная кислота (HN03) — 18 мл/л.

317

Обработку оцинкованных деталей в этом растворе производят

.после осветления в течение пяти-десяти секунд.

Качество цинкового покрытия проверяют по толщине покрытия, пористости и прочности приставания осадка к основному металлу.

Толщину цинкового покрытия определяют при помощи магнит­ ных или электромагнитных толщиномеров, работающих по принци­ пу определения усилия отрыва магнита от оцинкованной детали. Чем больше величина немагнитного слоя цинка, тем меньше уси­ лие, требующееся для отрыва магнита от поверхности детали.

Пористость цинкового покрытия определяют химическим спосо­ бом. К поверхности оцинкованной детали плотно прижимают филь- ■гровальную бумагу, смоченную раствором следующего состава:

—железосинеродистый калий (Кз[Йе(СЫ)б]) — 10 г/л;

—хлористый натрий (NaCl) — 15 г/л;

—желатин — 5 г/л.

Если в покрытии имеются поры, то раствор проникнет к основ­ ному металлу (стали), вступит с ним в реакцию и окрасится в яркосиний цвет, оставляя синие пятна на фильтровальной бумаге.

Прочность приставания осадка цинка к основному металлу оп­ ределяют крацеванием оцинкованной поверхности стальной прово­ лочной щеткой. В случае плохого приставания покрытие отстает от ■основного металла п вздувается в виде мелких пузырей.

Б Р О Н З И Р О В А Н И Е

Бронзирование — это процесс гальванического наращивания па летали сплава медь — олово.

В зависимости от процентного содержания в осадке олова раз­ личают бронзы золотисто-желтые (12—15% олова) и белые (олова больше 20%).

Бронзы, полученные гальваническим путем, обладают хороши­ ми антикоррозионными свойствами и высокой механической проч­ ностью. Бронзовое покрытие сохраняет свои свойства на морозе при температуре —30°С и при нагреве до +700°С.

■318

Электролитическое бронзирование применяют при защите де­ талей ходовой части некоторых танков от коррозии.

Для совместного выделения меди и олова обычно применяют электролиты (табл. 32), в которых олово входит в виде станната (Na2Sn03), а медь — в виде сложной цианистой соли [Na2Cu(CN)3].

Вкачестве анодов применяют пластины из сплава меди (88%)

иолова (12%), отожженные при температуре 700°С в течение одно­ го часа.

Для бронзирования применяют стальные ванны без облицов­ ки, снабженные подогревателем и надежной бортовой вентиляцией.

О К С И Д И Р О В А Н И Е

Оксидирование применяют при ремонте с целью защиты дета­ лей от коррозии.

Сущность процесса оксидирования состоит в образовании на по­ верхности деталей прочных окисных пленок путем обработки дета­ лей в специальных растворах.

Подготовку деталей к оксидированию проводят так же, как и при гальваническом наращивании.

О к с и д и р о в а н и е ч е р н ы х м е т а л л о в производят путем их обработки в горячих щелочных растворах. На поверхности дета­ лей при этом образуется прочная пленка, состоящая главным обра­ зом из магнитной окиси железа (РезОД. Эта пленка, в зависимости от химического состава может иметь либо черный, либо темноко­ ричневый цвет с различными оттенками.

Окисные пленки значительно повышают коррозионную стой­ кость стальных деталей и придают им красивый внешний вид.

Наиболее часто для оксидирования стальных деталей применя­ ют щелочные растворы следующего состава:

—едкий натрий (NaOH) — 700—900 г/л;

—азотнокислый натрий (NaNOa)— 200—250 г/л;

—азотистокислый натрий (NaN02) — 50—70 г/л.

Процесс оксидирования производится в кипящем растворе при температуре 135—140°С.

Толщина оксидной пленки при оксидировании в щелочных рас­ творах колеблется в пределах 0,6 4 1,5 м и зависит от температу­ ры раствора, химического состава стали и времени выдержки в рас­ творе. При оксидировании малоуглеродистых и малолегированных сталей рекомендуется процесс производить в интервале темпера­ тур 140—145°С в течение 40—50 мин\ при оксидировании углеро­ дистых сталей, содержащих 0,6—0,7% углерода, процесс проводят при менее высоких температурах (135—137°С) в течение 15—.

20мин.

Воксидных пленках всегда имеется достаточно большое коли­ чество пор, которые могут служить очагами возникновения корро­ зии деталей. Поэтому для повышения защитных свойств оксидных

пленок производят обработку деталей в горячем масле (ПО—

319

120°С). При этом происходит выпаривание влаги из пор оксидной пленки и заполнение их маслом.

О к с и д и р о в а н и е а л ю м и и и я и его сплавов производят пу­ тем анодной обработки детален в растворах кислот, вследствие че­ го этот процесс часто называют анодированием.

Оксидные пленки, получаемые при анодировании алюминия и его сплавов, состоят из двух слоев. Первый слой, толщиной в 0,01— 0,1 мк получается сплошной и твердый (700—800 HV). Второй слой толщиной в 10— 100 мк более рыхлый и пористый; его твердость

400—500 HV.

Особенно прочная и толстая оксидная пленка образуется при

тура ее плавления 1500°С), большим электрическим сопротивле­ нием (напряжение пробоя 500 в) и хорошей адгезией к жидким сре­ дам, краскам, лакам и т. п.

Анодирование чаще всего проводят в 10—20%-ном растворе серной кислоты при комнатной температуре и при плотности тока в

1а/дм2. Продолжительность анодирования 20—40 мин.

Вкачестве катодов при анодировании используют свинцовые или графитовые пластины.

Для этого процесса применяют ванны, облицованные винипла­ стом или кислотоупорной керамикой, оборудованные вытяжной вентиляцией.

Ф О С Ф А Т И Р О В А Н И Е

Фосфатированпе — это процесс создания на металлах пленок, состоящих из нерастворимых солей фосфорной кислоты— дегидро­ фосфатов марганца.

При ремонте танков фосфатируют только стальные детали, на которых пленка имеет бурый или светлосерый цвет и кристалличе­ скую структуру. Цвет и толщина пленки определяются в основном химическим составом стали, а также условиями получения пленок. Толщина пленки 7—40 мк. Чистота поверхности после фосфатирования деталей ухудшается в среднем на один класс. Учитывая это, фосфатированию не подвергают полированные детали, а также де­ тали, имеющие точную резьбу.

Фосфатные пленки имеют большую пористость и поэтому не мо­ гут служить надежным средством защиты от коррозии. Для повы­ шения антикоррозионных свойств их необходимо промасливать.

Фосфатные пленки нетвердые, но достаточно износостойкие. Они отличаются большой жаростойкостью (не разрушаются при температуре +500°С) и морозостойкостью (до температуры — 75°С фосфатная пленка не меняет своих свойств).

При ремонте танков фосфатированпе применяют: для защиты деталей от коррозии, для улучшения прирабатываемости трущихся поверхностей и в качестве грунта под краску и лаки.

320

Составы растворов и режимы фосфатирования приведены в табл. 33.

Т а б л и ц а 33

Составы растворов и режимы фосфатирования

При фосфатировании в горячих растворах происходит интенсивное выделение водорода, поэтому ванны снабжают бортовой вентиляцией.

Ванны для горячих растворов изготавливают из листовой стали, а для холодных — из винипласта.

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Характерной особенностью гальванических процессов наращи­ вания деталей является их большая продолжительность, поэтому для производственных условий очень важно увеличить скорость протекания этих процессов при условии сохранения высокого каче­ ства осадков. Решение такой задачи позволит повысить произво­ дительность труда, уменьшить количество или размеры гальвани­ ческих ванн и снизить стоимость ремонта деталей.

Интенсификация гальванических процессов может осуществ­ ляться путем воздействия на состав электролитов или на режим электролиза.

Основным направлением интенсификации гальванических про­ цессов является увеличение плотности тока при электролизе. Это возможно только при проведении специальных мероприятий, обес­ печивающих получение качественных осадков. Такими мероприя­ тиями являются: повышение температуры электролита, перемеши­ вание электролита и реверсирование тока при электролизе.

Повышение температуры электролита способствует увеличению скорости диффузии ионов в прикатодном слое, благодаря чему вы­ равнивается концентрация ионов металла. Для каждого электро­

лита существует предел повышения температуры, который в основ­ ном обусловлен ухудшением качеств гальванических осадков. Кро­ ме того, с увеличением температуры больше расходуется энергии па нагрев электролита, на вентиляцию и увеличиваются потерн от испарения.

Перемешивание выравнивает концентрацию электролита в прикатодном слое и устраняет вредное влияние на процесс электроли­ за катодной поляризации, т. е. возникновение противодействующей э. д. с., обусловленной поглощением газов активными поверхностя­ ми катодов.

Перемешивание должно быть тем интенсивнее, чем большую плотность тока применяют при электролизе. Однако сильное пере­ мешивание вызывает взмучивание электролита и поэтому одновре­ менно с перемешиванием необходимо производить фильтрацию.

Перемешивание электролита осуществляют механическими ме­ шалками, сжатым воздухом и ультразвуком.

Самое эффективное перемешивание происходит при воздействии на электролит ультразвука. Ультразвуковое перемешивание позво­ ляет повысить плотность тока в 10— 15 раз, полностью разрушает различные пленки у электродов за счет кавитационных явлений и способствует образованию мелкокристаллической структуры осад­ ка и улучшению рассеивающей способности электролитов. Для фор­ сирования гальванических процессов применяют ультразвуковые генераторы и магннто-стрикционные преобразователи с частотой

16—25 кгц.

Реверсирование тока — это периодическое изменение полярно­ сти тока при электролизе. Оно вызывает выравнивание концентра­ ции ионов в прнкатодном пространстве, уменьшает пассивирова­ ние анодов и способствует отложению мелкокристаллических осад­ ков. Измельчение кристаллов достигается благодаря тому, что при каждом изменении полярности рост кристаллов прерывается н об­ разуются новые центры кристаллизации.

Кроме того, в период пребывания деталей на аноде происходит некоторое растравливание выступающих участков и неровностей, что способствует получению большей чистоты поверхности. Ревер­ сирование тока применяют в основном при цинковании, никелиро­ вании и меднении.

Частота пе'реполюсовки тока и длительность пребывания дета­ лей на аноде и катоде зависят от вида покрытия.

Например, при цинковании время нахождения детали на като­ де должно быть 13 сек, а на аноде— 1,5 сек, при хромировании — соответственно 15 мин и 15 сек.

Реверсирование тока производится автоматически специальны­ ми электронными приборами.

В практике ремонта стремятся использовать сразу несколько способов форсирования гальванических процессов. Например, при­ меняют электролиты .с добавками, повышающими проводимость раствора, и одновременно осуществляют его перемешивание. Это

322

позволяет получить качественные осадки при повышенных плот­ ностях тока и значительно увеличивает скорость осаждения метал­ лов.

АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ РЕЖИМА ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

При гальваническом наращивании деталей возможно автомати­ ческое регулирование всех основных параметров режима: темпера­ туры электролита, плотности тока, кислотности электролита и тол­ щины покрытия.

А в т о м а т и ч е с к о е р е г у л и р о в а н и е т е м п е р а т у р ы применяется для электролитов, которые по условиям электролиза должны иметь температуру, отличную от комнатной.

Особенно важно осуществлять автоматическое регулирование температуры в таких процессах, как хромирование, железнение и химическое никелирование. В этих процессах изменение температу­ ры не должно превышать 1,5—2°С.

По принципу работы все терморегуляторы можно разделить на две группы: регуляторы прямого (непосредственного) действия и регуляторы непрямого действия.

Врегуляторах прямого действия для воздействия на регули­ рующий орган (например, паровой клапан) используется энергия, которая накапливается в термодатчике самого регулятора. Регули­ рование температуры осуществляется в этом приборе с помощью термопатрона, заправленного жидкостью с большим коэффициен­ том объемного расширения, и золотникового клапана.

Регуляторы такого типа изготовляются заводами на следующие пределы изменения температур: 30—40°С, 40—50°С, 50—60°С, 60—70°С, 70—80°С, 80—90°С, 90—100°С, 100—110°С.

Врегуляторах непрямого действия регулирующий механизм срабатывает за счет постороннего источника энергии.

Автоматическое регулирование может осуществляться либо плавно (например, постепенным увеличением или уменьшением проходного сечения в канале паропровода), либо позиционно (ча­ ще всего двухпозициоино — открыто и закрыто).

На рис. 180 представлена схема автоматического регулятора не­ прямого двухпозицйонного действия, применяемого в Военной ака­ демии бронетанковых войск для ванн с электроподогревом. Необхо­ димую температуру задают с помощью контактного термометра, по­ груженного в электролит.

Контактный термометр замыкает цепь питания катушки теле­ фонного реле при повышении температуры электролита свыше за­ данной величины. При этом телефонное реле размыкает цепь пи­ тания электромагнитного контактора, который выключает электри­ ческие нагреватели ванны хромирования.

При понижении температуры электролита контакты термометра размыкаются столбиком ртути и чогда снова включаются нагрева-

тели. Терморегуляторы такого типа не могут обеспечивать автома­ тическое регулирование постоянства температуры в пределах.

± 1,5 — 2°С в больших ваннах, имеющих значительную тепловую инерцию.

Рис. 180. Схема автоматического регулятора температуры двухпозиционного действия:

J — гальваническая ванна; 2 —электромагнитный контактор П-222; 3 —те­ лефонное реле; 4 —контактный термометр с магнитной поворотной го­ ловкой; . 5 — электрический нагреватель

Поэтому для больших ванн целесообразно иметь автоматиче­ ские терморегуляторы высокой чувствительности, которые могут реагировать не только на величину отклонения температуры от за­ данной величины, но и на скорость ее изменения и ускорение. Таки­ ми терморегуляторами являются изодромные регуляторы непрямо­ го типа (рис. 181).

324

fr

Рис. 181. Принципиальная схема пневматического регулятора температуры (изодромного типа):.

регулирующий поступление пара

СюО

сл

В качестве теплоносителя в этих регуляторах используется пар,, а для охлаждения зарубашечного пространства и, следовательно, электролита используется холодная вода. Наша промышленностьизготовляет полупроводниковые автоматические терморегуляторы типа ПТР, обеспечивающие точность поддержания заданной тем­ пературы в пределах ± 0,5°С.

В качестве регулирующих органов автоматических терморегу­ ляторов изодромного типа можно использовать автоматические: электронные регулирующие устройства РУ4-16 завода Электропри­ бор или бесконтактные регулирующие устройства БРУ-11 и БРУ-21 завода Теплоприбор.

А в т о м а т и ч е с к о е р е г у л и р о в а н и е п л о т н о с т и т о к а

при электролизе обеспечивает получение качественных осадков и дает возможность экономить электрическую энергию.

Рис. 182. Принципиаль­ ная схема устройства для

(рис. 182), в которых изменение катодной плотности тока регистри­ руется специальным датчиком-пластиной, погруженным в электро­

лит и подключенным к катоду.

Отклонение катодной плотности тока от заданной величины вы­ зывает изменение тока в высокочувствительном реле, управляю­

326