33.Восстановление деталей метализацией

Металлизация – один из распространенных способов получения металлических покрытий поверхностей нанесе­нием на эти поверхности расплавленного металла.

Сущность процес­са состоит в следующем; металл, расплавленный электрической ду­гой (при электродуговой металлизации) или ацетилено-кислородным пламенем (при газовой металлизации), и распыленный струей инерт­ного газа или воздуха под давлением до О.бМПа, наносится на спе­циально подготовленную поверхность детали. Металлизация позво­ляет получать слои металла толщиной от 0,1 до 10 и более мм с высо­кой производительностью процесса.

Соединение металлизационного покрытия с основным металлом детали происходит за счет механических и частично молекулярных связей, а также вследствие усадки покрытия при охлаждении. Одной из причин, тормозящих более широкое применение металлизации в ремонтном производстве, является относительно невысокая адгезионная и когезионная прочность покрытия. Нанесенное покрытие пред­ставляет собой пористый, хрупкий слой металла, сравнительно высо­кой твердости, но низкой механической прочности.

К недостаткам процесса металлизации необходимо также отнести сравнительно большие потери металла при напылении, значительное выгорание химических элементов и окисление наращиваемого ме­талла. При наращивании цилиндрических поверхностей потери элек­тродного материала достигает 40... 60%, что объясняется большим углом конуса распыла. При использовании воздуха в процессе электродуговой металлизации выгорает до 35% углерода, до 40% марган­ца, до 50% кремния. Применение азота вместо воздуха значительно снижает выгорание химических элементов и почти в два раза увели­чивает прочность покрытия.

Технология и оборудование нанесения металлизационных покры­тий благодаря простоте, технологичности, высокой производительно­сти, отсутствию термоповодок, низкой стоимости, возможности вос­становления деталей широкой номенклатуры любых отраслей промыш­ленности и сельского хозяйства, долговременной антикоррозионной защиты алюминием, цинком, получения покрытий из псевдосплавов (алюминий-сталь, медь-сталь, бронза-сталь и т.д.} в качестве анти­фрикционных слоев, декоративных покрытий поверхностей цветными металлами и др. - постоянно совершенствуется, повышается при­оритетность способа, как за рубежом, так и в России. Проведенные ВНИИТУВИД "Ремдеталь" исследования позволили создать ряд но­вых наплавочных проволок, снявших основные недостатки электро­дуговой металлизации. Решена задача восстановления таких слож­ных в ремонтном отношении деталей, как тормозные барабаны, ко­ленчатые валы и другие детали, с достижением послеремонтного ре­сурса на уровне новых.

Институтом разработан новый тип электроду­гового металлизатора ЭДМ-6ГД с газодинамическим диспергирова­нием металла, в котором энергоноситель-'электрическая дуга и сжа­тый воздух" заменен на "электрическую дугу и высокоскоростную струю продуктов сгорания жидкого углеводородного топлива", позво­ливший в 2 раза снизить окислительный потенциал среды по сравне­нию с воздухом, в 1,5 раза увеличить адгезионную прочность покры­тия, в 2,6 раза уменьшить пористость. Проводятся работы по модер­низации газодинамического электродугового

металлизатора ЭДМ-6ГД с заменой наплавочной проволоки на металлические порошки, т.е. по существу, создается "мини реактивный двигатель" на жидком топли­ве с порошковым питателем.

В зависимости от способа расплавления наносимого материала металлизацию называют электродуговой (расплавление электричес­кой дугой), газопламенной (расплавление газовым пламенем) или плаз­менной (расплавление плазменной струей).

Подготовка деталей к металлизации. Прочность сцепления на­плавляемого слоя с основным металлом детали в большой степени за­висит от подготовки поверхности. Поверхность под металлизацию дол­жна быть тщательно очищена от грязи, влаги, окислов и обезжирена.

Поверхность детали из пористого металла, например чугунные детали, загрязненные маслами, обезжиривают нагревом до темпера­туры 200..250 "С, и выдерживают при этой температуре в течение 2... 8 часов до полного удаления смазки.

Детали с односторонним износом подвергают предварительной ме­ханической обработке для получения правильной геометрической фор­мы и равномерной толщины покрытия после окончательной обработки.

Прочность сцепления металлизированного покрытия достигается главным образом за счет имеющихся на поверхности шероховатос­тей, которые создаются специальной обработкой. Необходимая для металлизации шероховатость поверхностей достигается пескоструй­ной или дробеструйной обработкой, нарезанием "рваной" резьбы, на­каткой или электрическими методами.

На поверхностях термически необработанных деталей (шейках валов, внутренних или наружных поверхностях тормозных бараба­нов, шкивов и др.) на токарном станке нарезают "рваную" резьбу рез­цом, установленным с большим вылетом, ниже оси детали на 3.. ,6мм. Вибрация резца приводит к образованию шероховатой поверхности с заусенцами. Резьбу нарезают за один проход на глубину 0,6. .0,8 мм, с шагом резьбы 0,9. ..1,3 мм. Замена нарезания резьбы накаткой несколько ухудшает прочность связи основного металла с покрытием

Подготовка плоских деталей под покрытие состоит в нарезании "рваных" канавок на строгальных станках или создании грубой шеро­ховатой поверхности электрическими способами.

Для деталей машин сложной формы при нанесении защитных или декоративных покрытий, а также при восстановлении ответственных деталей, например тормозных барабанов, после нарезки "рваной" резьбы, в качестве финишной подготовительной операции применяется пескоструйная обработка. Пескоструйная обработка сухим кварцевым песком проводится не более чем за два часа до металлизации, после чего обработанная поверхность должна тщательно оберегаться от загрязнения и влаги.

Пескоструйная обработка должна проводиться в специальных пес­коструйных камерах с вытяжной вентиляцией. Для питания пескост­руйных пистолетов применяют очищенный от масла и осушенный сжатый воздух под давлением 0,4...0,6 МПа.

Поверхности лучше всего готовить непосредственно перед метал­лизацией. Чем меньше разрыв во времени между подготовкой и про­цессом металлизации, тем надежнее прочность сцепления нанесен­ного слоя.

Поверхности, не подлежащие металлизации, изолируют специаль­ными пастами, жидким стеклом, картоном, или листовым железом. Отверстия, пазы, канавки закрывают деревянными или резиновыми пробками.

болт на герметик.