Проектирование технологического процесса восстановления

-для хромирования: К_д=1,1,*0,8*0,8=0,704

-для железнения: К_д=1,2*0,81*0,8=0,82

-для электроконтактной наплавки: К_д=1*0,8*0,9=0,720

Железнение принимаем за проектный способ устранения дефектов детали из числа альтернативных.

 

 

 

Железнение. Оно обладает хорошими технико-экономическими показателями: исходные материалы и катоды дешевые и недефицитные; высокая производительность – скорость осаждения железа составляет 0,2…0,5 мм/ч; толщина твердого покрытия достигает 0,8…1,2 мм; возможность в широких пределах регулировать свойства покрытий (микротвердость – 1600-7800 МПа) в зависимости от их назначения обусловливает универсальность процесса; достаточно высокая износостойкость твердых покрытий, не уступающая износостойкости закаленной стали.

Железнение используют:

-при восстановлении  изношенных деталей;

-исправлении брака механической обработки;

-упрочнении рабочих поверхностей деталей из малоуглеродистой и среднеуглеродистой сталей, не прошедших при изготовлении термической обработки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Разработка структуры  маршрутно-технологического процесса восстановления распределительного вала двигателя КАМАЗ 740.13-240

Технологический процесс  железнения выполняют в следующей последовательности:

1. Очистка деталей от загрязнений и масла на разборочно-моечном участке.
2. Механическая обработка деталей с целью удаления следов износа и придания покрываемой поверхности правильной геометрической формы и шероховатости R_a=1,25…1 мкм.
3. Промывка деталей органическим растворителем для удаления масляной пленки, а также с целью более тщательной очистки деталей, особенно различных углублений, от загрязнений.
4. Изоляция не покрываемых поверхностей с целью защиты от осаждения на них металла, что сохраняет геометрические размеры поверхностей, предотвращает потери электроэнергии и металла.
5. Завешивание деталей в ванну с электролитом.
6. Обезжиривание.
7. Промывка детали горячей водой (70…80°С).
8. Промывка холодной водой.
9. Анодное травление проводят в 30%-м растворе серной кислоты (365г/л) и 10…20 г/л сернокислого железа (FeSO₄*7H₂O) при температуре 18…25°С. Деталь завешивают на анодную штангу. Катодами служат свинцовые пластины, площадь которых в 4…5 раз больше площади покрываемых деталей. Обработка производится при плотности тока 30…50 А/дм² в течении 2…3 мин.
10. Промывка холодной водой.
11. Промывка горячей водой (60..70°С).
12. Нанесение покрытия (железнение). По составу электролиты для железнения делят на три группы, различающиеся видом аниона соли железа: хлористые, сернокислые, и смешанные (сульфатно-хлористые). Наибольшее распространение получил горячий хлористый электролит №1 (Таблица 4.)

 

 

Таблица 4. Состав электролитов и режимы железнения.

Компонент	Электролит
	№1	№2	№3
Хлористое железо, г/л	300…500	400…600	150…200
Сернокислое железо, г/л	-	-	200
Аскорбиновая  кислота, г/л	-	0,5..2,0	-
Кислотность (HCl), рН	0,8…1,2	0,5…1,3	0,6…1,1
Температура электролита, °С	70…80	20…50	30…50
Плотность тока, А/дм2	20…50	10…30	20…25
Выход по току, %	85….95	85….92	85….92

 

Для обеспечения высокой прочности  сцепления покрытий с деталями применяют  разгонный режим: после промывки детали завешивают в ванну железнения и выдерживают без тока 10…60 с, затем включают ток плотностью 2…5 А/дм² и проводят электролиз 0,5…1 мин. Затем в течение 5…10 мин постепенно повышают катодную плотность тока до заданного значения. В качестве анодов при железнении используют растворимые пластины из малоуглеродистой стали, которые во избежание загрязнения электролита помещают в чехлы из стеклохолста.  Соотношение площадей анодов и катодов S_a/S_k = 1:2, расстояние между ними 80…120 мм. При определении необходимой толщины покрытия учитывают припуск на последующую механическую обработку, принимаемый равным 0,1…0,2 мм на диаметр для шлифования.

13. Промывка горячей водой (60..70°С).
14. Нейтрализация деталей для предотвращения коррозии в 10%-м растворе тринатрийфосфата при температуре 70…80°С в течении 3…5 мин.
15. Промывка горячей водой (70..80°С).
16. Демонтаж детали с подвесок и снятие изоляции
17. Контроль качества покрытий: внешний осмотр поверхности, определение твердости покрытия, замер диаметров детали, определение прочности сцепления покрытия с деталью.
18. Механическая обработка до необходимого размера и шероховатости поверхности.

 

Таблица 5. Обоснование  плана операций ТПВ  распределительного вала

Стадия  ТПВ	Наименование  операции	Назначение  операции
А1	Моечная	Очистка и мойка детали
	Шлифовальная	Придание поверхности  правильной геометрической формы с целью исключения серповидной формы металлопокрытия после обработки
	Обезжиривание	Удаление с поверхности  оксидной пленки
	Слесарная	Монтаж детали на подвеску гальванической ванны или в специальное  устройство
	Травление анодное	Удаление окисной пленки
	Промывка в  холодной проточной воде	Контроль качества анодного травления по полноте смачивания пленкой воды
А2	Твердое электролитическое железнение	Нанесение износостойкого покрытия для компенсации износа
	Промывка и  нейтрализация	Удаление коррозионных растворов
	Слесарная	Демонтаж детали с подвески
	Шлифовальная	Черновая обработка
А3	-	-
А4	Шлифовальная и полировальная	Обеспечение точности размера  и шероховатости поверхности
	Моечная	Удаление следов СОЖ
	Консервация и  упаковка	Защита деталей от коррозии при хранении