2018-03-09
228
Хромирование-процесс осаждения ионов хрома на поверхности восстанавливаемой детали при электролизе. При прохождении тока через электролит происходит движение положительно заряженных ионов хрома к катоду-детали, а отрицательно заряженных – к аноду.
Процесс хромирования осуществляется с применением нерастворимых анодов, обычно свинцовых с добавкой 5-10% сурьмы. В зависимости от применяемого электролита (сульфатного, сульфатно – кремнефторидного, тетрахроматного) и режимов хромирования (плотности тока Dк и температуры Тэ) могут быть при хромировании получены три типа осадков, отличающихся свойствами и внешним видом: молочные, блестящие и серые.
Таблица 3.1 Исходные данные для выбора параметров восстановления шеек вала хромированием
| Вид осадка хрома | Сцепляемость хромового покрытия с металлом Сц | Выход хрома по току  ,%
| Остаточные напряжения в покрытии  ,
ГПа.
| Режим хромирования Dk,Тэ. |
| Блестящий | 60 | 24 | 0,13 | Тэ=323К. Дк=8кА/м2 |
Механическая обработка шеек коленчатого вала перед хромированием должна обеспечить правильную геометрическую форму. Такая обработка выполняется на специальных шлифовальных станках.
С целью уменьшения шероховатости поверхности шейки и повышения усталостной прочности коленчатого вала после шлифования рекомендуется гладкое обкатывание шариком поверхностей шейки(включая галтели) с помощью приспособления, устанавливаемого на шлифовальном станке, со следующими режимами:
Диаметр шарика dш -8 мм;
Сила давления на шарик P- 600H;
Подача S- 0.07 мм/об;
Скорость обкатывания V- 97м/мин.
Хромирование вала осуществляется следующим образом. Электролит подается через штуцер 6 в нагнетательную полость А, проходит через перфорацию анода в рабочую полость Б, омывает поверхность шейки вала, поступает в сливную полость В и затем через расширительную полость Д и штуцер 5 попадает в ванну для последующего использования.
Для удаления окисной пленки с целью повышения прочности сцепления с основным металлом производится анодное декодирование (деталь служит анодом).
Операция выполняется в ванне такого же состава, как и для хромирования. По следующему режиму:
Температура электролита 323…328 К;
Анодная плотность тока Da=3…3,5 кА/м2;
Продолжительность t=30…40 С.
Промывка вала после электрохимического травления и хромирования осуществляется прокачиванием через электролизер холодной воды в течении 0,5…1 мин.
Хромирование шеек коленчатого вала производится анодно-струйным методом в универсальном электролите следующего состава:
Хромовый ангидрид CrO3-220-250 кг/м3;
Серная кислота -2,2-2,5 кг/м3;
Режимы хромирования:
Ток реверсивный;
Катодный период tк=600с;
Анодный период tа=10с;
Катодная плотность тока Dк=8 кА/м2;
Анодная плотность тока Da=8 кА/м2;
Температура электролита Т=328 К;
Скорость протока электролита Vпр=0,8 м/с.
Продолжительность хромирования в зависимости от режимов определяется по формуле:
(15)
где 
xp=6,7 
103 кг/м3 – плотность хрома;
Dк-плотность тока, А/м2
С=0,324 103 кг/Ач-электрохимический эквивалент;
=0,1 
0,2- выход по току.
По известны данным, снимаем значения с графикоф;
С графика 4.3 Принимаем для расчетов следующие значения:
Тэ1=321К,
Тэ2=330К,
Дк1=4.6кА/м2,
Дк2=12кА/м2,
Тэ3=318К,
Тэ=323К.
Дк=8кА/м2.
Перед началом процесса осаждения рекомендуется <<толчок тока>>-ток в 1,5-2 раза превышающий номинальный. На повышенном токе процесс ведется в течение 30 с, затем плавно снижается в течении 300 с до рабочей величины.
После промывки вала производится демонтаж электролизера, просушивание покрытия сжатым воздухом, его контроль внешним осмотром и физическими методами.
Перед механической обработкой удаляются свинцовые заглушки с масляных отверстий шеек. Обработка производится шлифованием до номинального размера. Рекомендуется использование кругов на электрокорунде зернистостью 25-16 и твердостью CMI –CI на керамической связке, при окружной скорости вращающегося круга 30-35 м/с, с продольной подачей не более 20 мм/об.
Таблица 3.2 Технологическая схема восстановления изношенных шеек коленчатых валов методом плазменного напыления
| № | Наименование операции | оборудование | материалы | режимы |
| 1 | Очистка и мойка деталей | Моечная ванна | Моечный препарат лобомид | t=70…80˚С |
| 2 | Дефектация | Микрометр, магнитопорошковый дефектоскоп ДМ-76 | Магнитная суспензия | In=67 А |
| 3 | Механическая обработка (шлифование) | Круглошлифовальный станок | Абразивный круг | Vкр=30 м/с Vд=0,5 м/с Sпр=6 мм/об |
| 4 | Пескоструйная обработка поверхностей шеек | Пескоструйный аппарат | Электрокорунд грануляция 0,6-0,8 мм | РВ=0,4 МПа |
| 5 | Обезжиривание поверхности шеек | Кисть | Ацетон | |
| 6 | Изоляция щек кривошипа | Лакоткань | ||
| 7 | Установка вала на токарном станке | Подъемный кран, токарный станок | ||
| 8 | Плазменное напыление | Установка УПМ-3Д плазмотрон ПМ-25 | Порошок ПХ20Н80 | I=440 А U=75 В Н=140 мм V=4..5 мм/об n=1 с-1 |
| 9 | Демонтаж вала | Подъемный кран | ||
| 10 | Осмотр и обмер шеек | Микрометр | ||
| 11 | Шлифование черновое | Круглошлифовальный станок | Абразивный круг ЭБ40СМ | Vкр=30 м/с Vд=0,5 м/с Sпр=6 мм/об t=0,02 мм |
| 12 | Шлифование чистовое | Круглошлифовальный станок | Абразивный круг ЭБ40СМ | Vкр=30 м/с Vд=0,5 м/с Sпр=3 мм/об t=0,005 мм |
| 13 | Дефектация | Магнитопорошковый дефектоh-скоп ДМ-76 | Магнитная суспензия |
