Осталиванием восстанавливают шейки валов агрегатов трансмиссий, валиков приводов насосов, ручьи блоков и барабанов, катки тельферов, ходовые колеса, тормозные барабаны и другие детали. Используя мягкие покрытия НВ 200, можно наращивать внутренние или наружные поверхности бронзовых втулок, восстанавливаемых обжатием или раздачей.

Вневанным осталиванием ремонтируют отверстия корпусных деталей.

В процессе электролиза необходимо контролировать плотность электролита и при необходимости корректировать его путем добавления воды и соляной кислоты. При осталивании применяются растворимые аноды из малоуглеродистой стали толщиной 5–6 мм. Для уменьшения засорения электролита шлаком, образующимся при растворении анодов, последние следует помещать в чехлы из стеклянной ткани.

Нанесение покрытия осуществляется в металлических ваннах, футерованных углеграфитовыми или керамическими плитами на кислотостойкой замазке. Ванны оборудуют устройствами для фильтрации электролита, состоящими из бака-отстойника, фильтра и центробежного насоса.

Так как на качестве покрытия в значительной мере сказывается изменение температуры электролита, ванны для осталивания необходимо оборудовать приспособлениями для перемешивания электролита и автоматическими устройствами для поддержания заданной температуры.

Газы и пары, обильно образующиеся при горячем осталивании, удаляются вентиляционными установками и бортовыми отсосами.

Технологический процесс осталивания аналогичен процессу хромирования.

Промытую горячей водой деталь на подвеске помещают в ванну для осталивания, где в течение 2 мин выдерживают без тока. Время выдержки деталей в ванне зависит от требуемой толщины слоя. Для нейтрализации соляной кислоты после осталивания деталь промывают в 10 %-ном растворе каустической соды, нагретой до 80 °C, а затем в горячей воде.

Для восстановления деталей, работающих на трение, в условиях значительных нагрузок и ограниченной смазки, применяется пористое осталивание. Поры на покрытии образуют анодным травлением, которое выполняют после электролиза.

В практике работы ремонтных предприятий широкое применение имеет холодное осталивание на переменном токе. При этом электролиз ведется при повышенной плотности тока, в результате чего увеличивается производительность процесса по сравнению с обычным осталиванием в 3–4 раза, улучшается сцепляемость покрытия с основным металлом, повышается предел выносливости, улучшаются условия труда.

Осталивание деталей в ванне применяется для восстановления небольших и несложной формы деталей. Для осталивания крупных и сложной формы деталей требуются ванны больших размеров, сложные подвески, кроме того, возникает необходимость изолировать значительные поверхности, не подлежащие осталиванию, и др.

Для осталивания крупных деталей используют метод вневанного осталивания.

Сущность процесса вневанного электролиза заключается в том, что восстанавливаемая поверхность при помощи дополнительных устройств превращается в замкнутую электролитическую ячейку, через которую насосом прокачивается электролит из основной ванны.

Интенсивное обновление электролита, равномерное распределение тока повышенной плотности способствуют получению осадка повышенной прочности, плотности и снижению в нем остаточных напряжений.

При безванном электролизе к неподвижной детали поочередно подаются соответствующие растворы и промывочные воды, что способствует автоматизации процесса. При этом достигается большая равномерность покрытия, позволяющая наращивать изношенную поверхность «в размер». Производительность этого процесса – в 3–4 раза выше обычного.

Струйный способ нанесения покрытия применяется для восстановления обхватываемых поверхностей. Электролит из основной ванны 4 (рис. 21.13), подогреваемый обогревателем 5, насосом 1 подается на поверхность восстанавливаемой детали-катоду через отверстия в специальной насадке 2, которая является фигурным анодом. В ванне 3, подведенной под восстанавливаемую шейку вала, всегда поддерживается постоянный уровень электролита. Для обеспечения равномерности отложения металла деталь медленно вращают.

Рис. 21.13. Схема установки для безванного струйного хромирования шеек вала:

1 – насос; 2 – анод (насадка); 3 – ванночка; 4 – основная ванна; 5 – подогреватель

Проточный способ нанесения покрытия аналогичен струйному и применяется для восстановления обхватывающих поверхностей (внутренних поверхностей цилиндров блоков, отверстий под подшипники в картерах, корпусах и др.).

Гальваническое электронатирание находит широкое применение при восстановлении неподвижных посадок с износом до 0,1 мм. Преимущество этого способа по сравнению с обычным ванным электролизом заключается в простоте оборудования, применении высоких плотностей тока, в высокой производительности процесса.

К соединенной с катодом медленно вращающейся детали 8 (рис. 21.14) прижимается анодный тампон 5, непрерывно смачиваемый электролитом, поступающим из резервуара 1. При включении тока в области контакта детали с анодом происходит электролиз, в процессе которого на поверхности детали образуются мелкозернистые, плотные и твердые покрытия из хрома, железа, никеля, меди, цинка.

Рис. 21.14. Схема электронатирания:

1 – резервуар с электролитом; 2 – кран; 3 – выпрямитель; 4 – анод; 5 – анодный тампон; 6 – пластмассовый колпачок; 7 – алюминиевый корпус; 8 – деталь (катод); 9 – ванна для сбора электролита; 10 – зажим; 11 – пластмассовая гайка; 12 – гибкий кабель

Анод изготовлен из нержавеющей стали по форме восстанавливаемой поверхности и обтянут тампоном из абсорбирующего материала толщиной 1,5–2,0 мм.

Процесс ведется при плотности тока 100–150 А/кв. дм и температуре, близкой к кипению электролита.

Применение полимеров и синтетических клеев

В практике ремонта машин увеличивается объем работ, выполняемых с применением полимеров и синтетических клеев, которые используются как склеивающие вещества и в качестве покрытия для восстановления изношенных поверхностей.

Клеевые соединения хорошо работают на сдвиг, отличаются достаточной водомаслобензостойкостью и герметичностью, а нанесенные покрытия имеют высокие износостойкость и антикоррозионную стойкость.

Применение полимеров и клеев снижает трудоемкость ремонтных работ, дает экономию черных и цветных металлов.

Качество, прочность соединения покрытия зависят от качества и толщины слоя клея, подготовки деталей к склеиванию, нанесению покрытия. Следует учесть, что остаточные напряжения, возникающие в отвердевшем клеевом соединении, могут вызвать его разрушение. Такие напряжения создаются при значительной толщине слоя, неравномерном нагреве деталей.

Марка клея или полимерных композиций подбирается с учетом материала склеиваемых деталей, их конструкций и условий работы.

При ремонте деталей применяются эпоксидные пасты, полимерные порошки, синтетические клеи. Эпоксидные пасты представляют собой полимерные композиции, основой которых является связывающее вещество – эпоксидная смола.

Для получения эпоксидной пасты в состав смолы вводят пластификатор, повышающий эластичность и ударную вязкость состава, отвердитель, превращающий жидкие полимеры в твердое состояние, и наполнители, придающие пасте необходимые физико-механические свойства.

При восстановлении деталей наибольшее распространение получила эпоксидная смола ЭД-6. Смола ЭД-5 имеет меньшую вязкость и применяется без наполнителя для заделки мелких трещин. В качестве пластификатора применяется дибутилфталат. Для отвердения пасты при температуре 20–25 °C используют полиэтиленополиамин. Более высокое качество соединения достигается при горячем отвердении (120–150 °C); в этом случае в качестве отвердителя применяют фталевый, или малеиновый, ангидрид.

В зависимости от назначения пасты в качестве наполнителей применяют тонкоизмельченные порошки (стали, чугуна, алюминия, слюды и др.) и волокнистые материалы (стекловолокно, бязь и др.). Пасты отвердевают при температуре 18–20 °C в течение 24 ч. Эпоксидными пастами заделывают трещины и пробоины на деталях из различных материалов, восстанавливают изношенные поверхности, устраняют неровности на поверхности кабин, деталях оперения, герметизируют сварные швы.

Заделка трещин эпоксидной пастой выполняется в такой последовательности: сначала готовят трехкомпонентную композицию, для чего в смолу ЭД-6, нагретую до 60–90 °C, вводят пластификатор, затем наполнитель, все время перемешивая состав. Смесь охлаждают до 18–20 °C и хранят в закупоренном виде.

На концах трещины сверлят отверстия диаметром 2,5–3 мм, снимают фаски под углом 60–70° на глубину не более 1/2 толщины стенки, зачищают участок по обе стороны трещины на 40–50 мм до металлического блеска, создавая при этом шероховатость, дважды обезжиривают ацетоном с просушкой в течение 8–10 мин и проверяют качество подготовки поверхности капельной пробой.