3.5. Особенности технологических процессов восстановления деталей до номинальных размеров и испытаний отремонтированных агрегатов
При восстановлении деталей автомобилей до номинальных размеров могут быть использованы методы электродуговой наплавки под слоем флюса, гальванопокрытий, металлизации [5].
3.5.1. Восстановление деталей до номинальных размеров Восстановление деталей электрической сваркой и автоматической наплавкой под флюсом
При наплавке под флюсом получается наиболее совершенная защита расплавленного металла от воздуха, благодаря чему содержание в металле азота и кислорода незначительно и он обладает высокой пластичностью. Кроме того, флюс улучшает качество наплавленного металла и обеспечивает его нормальное формирование при большой силе тока (плотности тока), при которой происходит наплавка. Флюс, покрывающий наплавленный металл, замедляет его охлаждение и увеличивает время пребывания в жидком состоянии, что способствует очищению ванны со значительно меньшим количеством шлаковых включений и микропор.
По данным Института электросварки применение проволоки Св-30ХГСА, Св-15ХМА, Св-12Г2Х, Св-0Х14, Св-2Х13 и др. обеспечивает получение износостойкого наплавленного металла. Проволоки марок Св-30ХГСА, Св-0Х14, Св-2Х13 применяются обычно для наплавки ответственных деталей с высокой поверхностной твердостью, остальные – для деталей, твердость которых не превышает НВ 300-400. Зоны качественной сварки и наплавки соответствуют следующим параметрам для стальных и чугунных деталей: величина силы тока Jот 120 до 270 А; напряжений сварочного токаVот 18 до 37 В для деталей толщиной от 1,5 до 3,0 мм. Для деталей диаметром от 15 до 500 мм величина сварочного или наплавочного токаJдолжна изменяться от 350 до 680 А по закону, близкому к линейной зависимости. Тем не менее, колебания тока и напряжения в первичной цепи сварочного трансформатора приводят к разбросу параметров шва в пределах допустимых значений по твердости, структуре и поперечному сечению. Такие отклонения режимов автоматической сварки при наплавке деталей электрической сваркой под слоем флюса создают предпосылки для колебаний показателей и характеристик наплавочных швов как по твердости НВ, так и по химическому составу. Качество наплавленного металла определяют статистическими методами контроля, корректируя параметры технологического процесса (см. пп. 3.2.4.).
Восстановление деталей хромированием. Покрытие твердым (износостойким) хромом
Свойства хрома.Хромирование применяется для восстановления изношенных деталей и для декоративного покрытия. Хромированием восстанавливают стержни толкателей, подшипниковые шейки распределительных валов и валов коробок передач и другие детали. С декоративной целью хромируют облицовку радиатора, дверные ручки, передний буфер легковых машин и некоторые детали арматуры.
Основные свойства хрома: высокая твердость, высокое сопротивление износу, антикоррозийность.
Процесс электролитического осаждения хрома.Процесс хромирования основан на законах электролиза, т.е. прохождения постоянного тока через электролиты.
Прохождение тока через электролит связано с передвижением электрически заряженных частиц – ионов. Ток поступает в электролит от источника через проводники, называемые электродами. Электролиз подчиняется законам Фарадея:
количество выделившегося при электролизе вещества прямо пропорционально количеству электричества, протекающего через данный электролит, т.е. силе тока, помноженной на время. Таким образом, количество вещества, выделившегося при прохождении тока 15 А в течение 4 ч, будет то же, что и при прохождении тока в 30 А в течение 2 ч;
количество выделившегося вещества при прохождении тока через электролит прямо пропорционально его эквивалентному весу. Электрохимическим эквивалентомназывается количество металла в граммах, которое осаждается в течение 1 ч при токе 1 А.
Законы Фарадея выражаются формулой
,
где с– электрохимический эквивалент, г/(Ач);I– ток, А;t– продолжительность электролиза, ч.
Отношение практически выделенной величины металла к теоретически возможной, выраженное в процентах, называется выходом по току. Выход по току при хромировании составляет 12…15 %, в то время как при других электролитических процессах – 60…90 %. В качестве электролита при хромировании применяется водный раствор хромового ангидридаCrO3с добавлением химически чистой серной кислоты. Концентрация хромового ангидридаCrO3в электролите может колебаться в широких пределах: 100…400 г/л.