Автоматизация процессов восстановления деталей

ОСНОВЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИЗНОШЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ

Гальванический способ восстановления изношенных деталей сельскохозяйственной техники основан на осаждении металлов путем электролиза водных растворов солей металлов или кислот. На деталь (катод) подводят отрицательный потенциал источника питания. В качестве анода используют пластину из металла, который необходимо нанести на деталь, или пластины из нерастворимого металла, например свинца. К пластинам присоединяют положительный потенциал источника питания.

Массу металла, осаждаемого на катоде, определяют по формуле Фарадея

где с — электрохимический эквивалент, г/(А • ч), /—сила тока электролиза, А; / — продолжительность электролиза, ч.

Электрохимический эквивалент зависит от вида металла, расходуемого на покрытие, плотности тока, температуры электролита, формы кривой тока электролиза и других параметров.

Детали перед гальваническим наращиванием подвергают специальной обработке. Их шлифуют, промывают, обезжиривают, протравливают в растворах серной, фосфорной или хромовой кислот, снова промывают, а затем подвешивают в электролитических ваннах и подсоединяют к отрицательному электроду источника питания. На места деталей, не подлежащие наращиванию металла, наносят электроизоляционные материалы.

Для получения качественного наращивания металлов используют различные методы изменения полярности и формы кривой тока электролиза:

автоматическое реверсирование тока, т. е. периодическую смену полярности напряжения на детали с отрицательной на положительную, и наоборот (длительность нахождения детали под отрицательным напряжением — на порядок больше, чем под положительным напряжением);

асимметричный ток, т. е. выпрямленный ток с различным коэффициентом выпрямления.

Процесс осаждения металла разбивается на несколько циклов. После погружения деталей в ванну и подключения электродов через определенную выдержку времени /₀ устанавливают заданные для детали плотности тока прямой (катода j_K) и обратной (анодау_а) полуволны. Через 1 мин плотность тока у_а плавно снижают до нуля. После этого за время /3 происходит плавное увеличение плотности выпрямленного катодного тока до предельного значения у_кп. Плотность тока у_к и время /₃ выбирают и корректируют в зависимости от заданных параметров микротвердости, сцепляемости и толщины наращиваемых покрытий, а также температуры, кислотности и концентрации электролитов.

Выдержка деталей без тока продолжительностью 1₀ = 10…60 с необходима для выравнивания температур электролита и деталей, что обеспечивает лучшую сцепляемость первого слоя покрытия с деталью.

Малая плотность тока (менее 300 А/м²) и наличие анодного тока в периоды 1 и /2 обеспечивает осаждение мягкого подслоя железа с небольшими внутренними напряжениями. Применение асимметричного тока повышает производительность процесса в.

2…3.5 раза, улучшает сцепление покрытия с основой и позволяет получать покрытие с заданной микротвердостью.