Восстановление деталей осталиванием. Свойства покрытий, электролиты, оборудование, преимущества способа.

Гальванические ремонтные покрытия - осталивание

По сравнению с хромированием процесс остали-вания имеет ряд преимуществ: большую скорость нанесения покрытия, высокий выход металла по току, возможность получения более толстых покрытий, использование более простых и дешевых электролитов. Осталиванием восстанавливают изношенные стержни клапанов, цилиндрические поверхности толкателей, валики масляных и водяных насосов, другие детали.

Технологический процесс восстановления деталей осталиванием состоит из подготовки восстанавливаемой поверхности к осталнванию, анодного травления, собственно осталивания, промывки и механической обработки.

Очищенную от загрязнений деталь сначала шлифуют до устранения следов износа, затем отправляют в гальванический цех для дальнейшей обработки. Здесь детали обезжиривают, для чего их монтируют на подвески и опускают в ванну с раствором следующего состава: 20 г/л едкого натра; 25 г/л соды углекислой или кальцинированной; 25 г/л тринатрийфосфата; 5 г/л растворимого (жидкого) стекла. Обезжиривание проводят в течение 5-6 мин при плотности тока 2-3 кА/м2. Температура раствора должна быть 70-80°С.

Обезжиренные детали промывают в горячей воде, поверхности, не подлежащие покрытию, изолируют полихлорвиниловой лентой или другим кислотостойким материалом. После такой обработки деталь еще раз обезжиривают венской известью с добавкой 5% кальцинированной соды и промывают проточной холодной водой.

Электролитическое анодное травление выполняют в ванне такого состава: 360-400 г/л серной кислоты; 10-20 г/л сернокислого железа. Плотность тока 2,5-3,0 кА/м2, температура 15-20°С, продолжительность 1-2 мин. Детали, прошедшие анодное травление, промывают в горячей воде. Затем подвески с деталями за гружают в ванну для осталивания.

Осталивание рекомендуется проводить в ванне следующего состава: 250—300 г/л хлористого железа; 1,0-1,5 г/л соляной кислоты; 10 г/л хлористого марганца. Возможно применение и других составов.

Процесс осталивания рекомендуется начинать с малой плотности тока — 0,5 кА/м2, а через каждые 5 мин добавлять 0,5 кА/м2, пока его плотность не достигнет 3-4 кА/м2. Температуру электролита надо выдерживать в пределах 60-90°С.

После осталивания и промывки детали вместе с подвесками погружают в ванну обезжиривания и нейтрализации кислоты. Состав электролита: 20-30 г/л едкого натра; 10-20 г/л жидкого стекла; 25-30 г/л кальцинированной соды. Время обработки 3-4 мин, температура 60-70°С.

Завершается восстановление детали механической обработкой.

Гальванические ремонтные покрытия

Гальванические покрытия получают из электролитов при прохождении через них постоянного тока. Катодом при гальваническом осаждении металлов из электролитов является восстанавливаемая деталь, анодом — металлическая пластина. Применяют два вида анодов: растворимые и нерастворимые. Растворимые аноды изготавливают из металла, который осаждается на детали, а нерастворимые — из свинца.

При прохождении постоянного тока через электролит на катоде разряжаются положительно заряженные ионы, а на аноде — отрицательно заряженные. Металл анода растворяется и переходит в раствор в виде ионов металла взамен выделившихся на катоде.

Для восстановления автомобильных деталей осталиванием, хромированием и цинкованием ГОСНИТИ разработан комплект гальванического оборудования ОРГ-10578. В него входят ванны осталивания, травления, обезжиривания и хромирования (все по одной), три ванны горячей промывки, ванна нейтрализации, две ванны холодной промывки, тележка для фильтрации электролита, три источника постоянного тока, три пульта управления и электротельфер.

Процессы хромирования, осталивания и электронатирания применяются для компенсации износа рабочих поверхностей деталей. Для восстановления защитно-декоративных покрытий применяется в основном только хромирование. Цинкование используется главным образом для защиты деталей от коррозии.

Примеры восстановления деталей гальваническими ремонтными покрытиями

Ось коромысел клапанов двигателя ЗМЗ-24

износ наружной поверхности до диаметра менее 21,96 мм.

Технические требования: деталь должна быть восстановлена способом, обеспечивающим твердость поверхности после обработки не менее HRC 50 и исключающим сильный нагрев металла во избежание искривления оси (материал детали — сталь 45).

Учитывая эти требования, а также небольшой износ, который обычно не превышает 0,15 мм, и наличие сквозных отверстий, лучше всего деталь восстановить хромированием.

На гальванический участок оси коромысел, подлежащие восстановлению, должны поступать промытыми и очищенными от всех загрязнений и прошедшие механическую обработку. Чтобы толщина наносимого слоя покрытия была по всей поверхности одинаковой, диаметр оси уменьшают шлифованием против номинального на 0,15 мм.

Перед нанесением покрытия деталь протирают ацетоном и заглушают все отверстия. При этом применяют заглушки из винипласта. После этого детали на подвеске опускают в ванну для хромирования, имеющую следующий состав электролита: хромовый ангидрид — 250 г/л, серная кислота — 2,5 г/л.

Первоначально производят анодную обработку поверхностей деталей, для чего их подключают к минусовому полюсу источника тока. Анодную обработку осей коромысел производят при силе тока 500-600 А в течение 1-2 мин. После этого переключают питание на прямую полярность и постепенно доводят ток до расчетной величины, т. е. до 1000 А. При данном режиме и нормальном составе электролита слой хрома толщиной 0,3 мм наращивается за 15-20 ч.