- •Основы технологии производства и ремонта автомобилей
- •Содержание
- •Глава 1 мойка и очистка деталей 6
- •Глава 2 дефектация и сортировка деталей 30
- •Глава 3 классификация способов восстановления деталей 87
- •Глава 1 мойка и очистка деталей
- •1.1. Виды и характер загрязнений деталей
- •1.2. Моющие средства
- •1.3. Оборудование для мойки и очистки
- •1.4. Охрана труда и окружающей среды
- •Глава 2 дефектация и сортировка деталей
- •2.1. Сущность дефектации и сортировки дета лей
- •2.2. Классификация дефектов деталей
- •2.3. Методы контроля размеров, формы и взаимного расположения поверхностей деталей
- •2.4. Методы обнаружения скрытых дефектов
- •2.5. Оборудование и оснастка для дефектации
- •2.5.1. Рентгеновский и гамма-методы
- •2.5.2. Капиллярный метод Аппаратура и приспособления.
- •2.5.3. Ультразвуковой метод
- •2.5.4. Магнитопорошковый метод
- •2.5.5. Импедансный метод
- •2.5.6. Велосимметрический метод
- •2.5.7. Метод вихревых токов
- •2.6. Сортировка детали по группам годности и по маршрутам восстановления
- •Глава 3 классификация способов восстановления деталей
- •3.1. Технико-экономическая целесообразность восстановления деталей
- •3.2. Способы восстановления деталей
- •Глава 4 восстановление деталей обработкой под ремонтный размер
- •4.1. Область применения способа
- •4.2. Методика определения значения и числа ремонтных размеров
- •4.3. Особенности разработки технологического процесса
- •Глава 5 восстановление постановкой дополнительной ремонтной детали
- •5.1. Область применения способа
- •Рнс. 5.1. Дополнительные ремонтные детали (дрд):
- •1.2. Способы крепления дополнительных ремонтных деталей
- •1.3. Особенности разработки технологического процесса
- •Глава 6 восстановление деталей пластической деформацией
- •6.1. Сущность процесса восстановления деталей пластической деформацией
- •Рнс. 6.1. Закономерности упрочнения металла в результате пластической деформации:
- •6.2. Классификация и виды способов восстановления деталей пластической деформацией
- •6.3. Оборудование и оснастка для восстановления деталей пластической деформацией
- •6.4. Разработка технологического процесса восстановления деталей пластической деформацией
- •Глава 7 восстановление деталей электродуговой сваркой и наплавкой
- •7.1. Классификация способов варки
- •7.2. Основы электродуговой сварки
- •7.3. Сварка и наплавка под слоем флюса
- •7.4. Сварка и наплавка в защитных газах
- •7.5. Вибродуговая наплавка деталей
- •7.6. Сварка чугунных деталей
- •Глава 8 восстановление деталей перспективными способами сварки и наплавки
- •8.1. Электроконтак1ная приварка металлического слоя
- •8.2. Индукционная наплавка
- •8.3. Лазерная сварка и наплавка
- •Глава 9 восстановление деталей газотермическим напылением
- •9.1. Сущность процесса напыления
- •9.2. Способы газотермического напыления
- •9.2.1. Электродуговое напыление
- •9.2.2. Газоплазменное напыление
- •9.2.3. Высокочастотное напыление
- •9,2.4. Плазменное напыление
- •9.2.5. Детонационное напыление
- •9.2.6. Упрочнение конденсацией металла с мойной бомбардировкой
- •Глава 10 восстановление деталей гальваническим и химическим наращиванием материала
- •10.1. Классификация и общая характеристика способов гальванического и химического наращивания материала
- •10.1. Подготовка поверхностей деталей к нанесению покрытий
- •10.3. Хромирование деталей
- •10.4. Железнение деталей
- •10.5. Защитно-декоративные покрытия
- •10.6. Вневднные и безванные способы нанесения гальванических покрытий
- •10.7. Оборудование и оснастка для нанесения покрытий
- •10,8. Особенности разработки технологических процессов
- •10.9. Мероприятия по охране окружающей среды
- •Глава 11 восстановление деталей синтетическими материалами
- •11.1. Характеристика синтетических материалов для восстановления деталей
- •11.1. Нанесение синтетических материалов для компенсации износа деталей
- •11.3. Восстановление герметичности деталей
- •11.4. Соединение деталей с использованием синтетических материалов
- •11.5. Восстановление лакокрасочных покрытий
- •Глава 12 механическая обработка восстанавливаемых деталей
- •12.1. Базирование деталей
- •12.2. Обработка наплавленных поверхностей
- •12.3. Обработка деталей с газотермическими покрытиями
- •12,4. Обработка детал1й с гальваническими покрытиями
- •12.5. Обработка синтетических материалов
- •12.6. ПерспективныЕспособы механической обработки восстанавливаемых деталей
- •Глава 13 проектирование технологических процессов восстановления деталей
- •13.1. Выбор рационального метода восстановления деталей
- •13.2. Классификация видов технологических процессов восстановлении
- •13.3. Исходные данные и последовательность разработки технологических процессов восстановления
- •13.4. Порядок оформления технологической документации
- •Приложения приложениеi
- •Приложение 2
10.4. Железнение деталей
Впервые электролитическое покрытие железом было осуществлено в 1869 г. русскими учеными Б. С. Якоби и Е. И. Клейном.
Практическое применение твердых железных покрытий для восстановления автомобильных деталей было осуществлено также впервые в России проф. М. П. Мелковым в 1955 — 1956 гг., который предложил способ получения покрытия в горячих растворах хлористого железа с применением растворимых стальных анодов при высокой плотности тока.
К настоящему времени для восстановления деталей разработано и исследовано большое число горячих электролитов различного состава. Среди них выделяют три основные группы: хлористые, сернокислые и смешанные, каждая из которых определяется видом аниона соли железа. Проведенные рядом авторов исследования показали, что сернокислые и смешанные электролиты значительно уступают хлористым по ряду показателей. Поэтому в практике ремонтного производства наиболее широко используют хлористые электролиты, в состав которых входят хлористое (двухвалентное) железо FeCl2 4Н2О и соляная кислота НС1. Применение их обеспечивает получение плотных мелкозернистых осадков толщиной до 1,0 — 1,5мм с высокими механическими свойствами и износостойкостью, близкой к износостойкости закаленной стали. Электролиты допускают применение высоких плотностей тока (20— 100 А/дм2), причем изменение плотности тока в значительных пределах сопровождается незначительными (1,5 — 2,0 %) колебаниями выхода по току, что позволяет точно определять длительность процесса электролиза и расширяет возможность его автоматизации.
Свойства покрытий зависят от условий протекания процесса, определяемых концентрацией соли железа. СМе, плотностью токаDк, температурой электролита.Т и, его кислотностьюрН, а также наличием в нем добавок. Увеличение содержания солей кислоты в электролите сопровождается относительно небольшим снижением микротвердости покрытий, однако оказывает существенное влияние на структуру осадков и выход по току, что необходимо учитывать в практике восстановления деталей электролитическим железнением в горячих электролитах.
Составы электролитов для железнения на постоянном токе приведены в табл. 10.8.
Весьма эффективным и перспективным в ремонтном производстве является использование гальванического холодного железнения с применением нестационарных электрических режимов, обладающего рядом преимуществ по сравнению с железнением в горячих электролитах на постоянном токе, а именно: высокой универсальностью, т. е. возможностью получения осадков железа различной твердости без изменения температуры электролита и его состава; упрощением конструкции ванн из-за отсутствия необходимости подогрева электролита; улучшением условий труда из-за снижения количества испарении с поверхности электролита; низкой стоимостью. При этом в электрических схемах установок применяют переменный ток (рис. 10.9).
При железнении с применением нестационарных электрических режимов импульс анодного тока разрушает прикатодную пленку, богатую вредными включениями (например, гидроокисью железа) и имеющую пониженную концентрацию ионов двухвалентного железа. В связи с этим снижается поляризация электродов и уменьшается количество инородных включений в покрытии, т. е. улучшается его качество. Снижение поляризации электродов позволяет увеличить применяемую плотность тока и таким образом повысить производительность процесса. Применение нестационарных электрических режимов при железнении повышает также равномерность толщины,, покрытия, так как анодная составляющая тока при растворении металла покрытия снимает его прежде всего с выступающих частей.
Основными факторами, влияющими на свойства осадков железа из холодных хлористых электролитов при использовании асимметричного переменного тока, являются катодная плотность тока и коэффициент асимметрии р.
Асимметричный переменный ток улучшает сцепляемость покрытия с основным металлом, благодаря возможности постепенного повышения твердости осадка железа. Вначале в течение 2 — 3 мин осаждают слой с невысокой твердостью (1960 — 2450 МПа), с ненапряженной решеткой, который сцепляется значительно прочнее с основным металлом, чем твердый слой с большими внутренними напряжениями растягивающего типа. Затем твердость постепенно увеличивают, повышая катодно-анодное отношение — коэффициент. Таким образом, изменением катодно-анодного отношения (уменьшением анодной составляющей) можно в одной ванне получить осадки различной твердости.
Коэффициент асимметрии р1влияет также на структуру покрытия. Микроструктура железа, осажденного при р = 2, представляет собой мелкие зерна, микротрещины в осадке отсутствуют. При р = 4 структура слоя железа мелкозернистая с наличием небольшого количества микро-трещин. Появление микротрещин свидетельствует о напряженном состоянии кристаллической решетки электролитического железа, испытывающей напряжение растягивающего типа. В результате этого происходит повышение твердости. При р = 6 микроструктура аналогична предшествующей, однако количество трещин заметно увеличивается, а микротвердость повышается. При р = 8 — 12 структура приобретает очень мелкозернистый характер с большим числом микротрещин. Твердость при этом достигает5880 — 6000МПа. Зависимость твердости электролитического железа от коэффициента асимметрии р показана на рис. 10.10.
Вторым фактором, влияющим на твердость и износостойкость электролитического железа, является катодная плотность тока, с повышением которой при неизменном коэффициенте асимметрии р твердость осадка возрастает.
Таблица 10.9. Различие в свойствах чистых металлов и металлов с гальваническим покрытием
Характеристика образцов
|
Пределы
|
Относительное удлинение % |
Относительное сужение, % |
Сопротивление срезу. МПа |
Ударная вязкость. КДж/м2 | |||
|
|
|
| |||||
пропорциональности.МПа |
текучести, МПа |
прочности.МПа |
выносливости, МПа | |||||
Сталь 45 нормализованная |
392,0 |
409,8 |
682,0 |
290,0 |
22,0 |
47,5 |
57Й.6 |
917 |
Сталь 45 нормализованная + тверлое электролитическое железо (толщина слон 0,1 мм) |
401,0 |
415,0 |
656,0 |
240,0 |
18,0 |
29,0 |
499,0 |
903 |
Состав электролита и режимы электролитического железнения на асимметричном переменном токе приведены ниже:
Состав электролита в килограммах на метр . кубический (кг/мЗ)
Хлористое железо FеС12-4Н2О ... 400
Соляная кислота НС1 ............ 1,5 — 20
Режим работы при железненнн на асимметричном переменном токе
Плотность тока 1к, А/дм2......... 20
Выход по току, %................ 80 — 90
Температура электролита, К ..... 293
Детали восстановленные электролитическим железнением, представляют собой биметаллы, свойства которых существенно отличаются от свойств металлов (табл. 10.9). Это обстоятельство необходимо учитывать при выборе номенклатуры деталей, подлежащих восстановлению нанесением гальванических покрытий.