Таблица XIII.2

Влияние способа подготовки основания и характера его материала на прочность сцепления

Способ подготовки поверхности

Прочность сцепления, кгс/мм* при металле основания

(чистая (грубая

поверх-

поверх-

Электроискровой ность)

Электроискровой ность)

Стальной крошкой (пескоструйным аппаратом при избыточном давлении 6 ат)

Нарезанием резьбы

Наложением промежуточного слоя

из специального сплава

примечание. Числитель - прочность на срез, знаменатель - прочность на отрыв.

случаях, когда нужно иметь большую прочность сцепления, или для подготовки деталей, не работающих при значительных знакопеременных нагрузках. К способам, повышающим усталостную прочность, относятся обработка дробью и пескоструйная обработка. На выбор способа подготовки поверхности оказывают Влияние и характер термической обработки детали. Способы, связанные с резанием, применимы для незакаленных сталей.

Металлизация. Металлизацию производят с помощью стационарных или переносных металлизационных установок. Детали, имеющие цилиндрическую форму, наиболее часто подвергают металлизации на токарных станках. Обрабатываемые детали закрепляют в патроне или центрах, а металлизатор- на суппорте станка. Нанесение металлиза-ционного слоя на плоские детали осуществляют в специальных кабинах, снабженных

вытяжной вентиляцией. Техническая характеристика электродугойых металлизаторов: представлена в табл. ХП1.3, а газовых -Bt табл. Х1П.4.

Для электродуговой металлизации чаще других применяют металлизаторы ЭМ-6 МЭС-1 (стационарные) и ЭМ-9 (переносной). Производительность стационарных металлизаторов достигает 14-15 кг/ч, а переносных-до 8 кг/ч. Электрометаллизатор ЭМ-6 предназначен для восстановления изношенных цилиндрических и плоских поверхностей деталей различных размеров, нанесения антикоррозионных покрытий, повышения жаростойкости и др. Металлизатор МЭС-1 изготовлен из узлов металлизатора ЭМ-б и отличается от него тем, что предназначен только для металлизации шатунных и коренных шеек коленчатых валов. Распылитель головки повернут относительно корпуса на 90 значительно сужен и выдви-

Таблмца ХП1.3

Техническая характеристика электродуговых металлизаторов

Тип аппарата

Таблица XIII.4

Техническая характеристика газовых металлизаторов

Параметры

Тип аппарата

ГИМ-1

ГИМ-2

МГ1-1

Рабочее избыточное давление, ат:

сжатого воздуха.....

кислорода ........

ацетилена ........

пропан-бутана......

нефтяного газа......

смешанного газа.....

Расход газов:

сжатого воздуха, mVmhh . .

кислорода, л/ч......

ацетилена, л/ч......

пропан-бутана, л/ч ... .

нефтяного газа, л/ч ... .

смешанного газа, л/ч . . . Диаметр проволоки, мм . . . Масса, кг........

нут вперед на 200 мм. Токонесущие шины головки расположены вертикально. Минимальная длина шейки, которая может быть металлизирована этим аппаратом, составляет 20 мм.

Электродуговой металлизатор ЭМ-9 применяют для восстановления изношенных деталей, деталей с трещинами, для нанесения антикоррозионных и декоративных покрытий, устранения дефектов в отливках, повышения жаростойкости стальных деталей. Для нанесения псевдосплавов (сталемдных, медносвинцовистых, сталеалюминиевых и др.) применяют, кроме двухпроволочных, трехпроволочные электродуговые металлизаторы (например, электродуговой металлизатор УМА-1). При наличии такого метал-лизатора можно получить композиции псевдосплавов из одного, двух и трех разных металлов, а изменяя скорости подачи проволоки - и композиции с различным их соотношением.

Для высокочастотной металлизации чаще других применяют металлизатор типа МВЧ-2. При обработке деталей с помощью этого металлизатора обычно используют проволоку диаметром 4-5 мм и частоту тока 100-200 кГц. Для этого применяют ламповые генераторы ЛЗ-37, ЛГПЗ-30, ЛГПЗ-60, ЛГ-60, ЛПЗ-67. При индукционном нагреве происходит послойное оплавление наружной поверхности проволоки; по мере продвижения проволока полностью расплавляется. При этом нагреве легко управлять температурным режимом, что приводит к минимальному выгоранию химических элементов и окислению проволоки. Сжатый воздух подают концентрично расплавляемой проволоке; поток струи воздуха и частиц металла получается практически ламинарным, без завихрений.

Для плазменного напыления тугоплавких материалов (вольфрама, оксида алюминия, боридов, карбидов) применяют установки типа УМП-1-61, УМП-2-62 и УМП-4-64. Установка УМП-1-61 рассчитана на исполь-

зование исходного материала в виде проволоки диаметром 1-1,5 мм. В установке УМП-2-62 применяют порошковые материалы. В более универсальной установке УМП-4-64 используют порошковые и проволочные исходные материалы. Наилучшие результаты получают при использовании в качестве плазмообразующего газа аргона, гели:я или их смесей с водородом. Установка УМП-4-64 может работать также на азоте, но в этом случае требуются большие мощности источника тока. Рекомендуют мощности источника тока 30-40 кВт и расход газа 3-4 мч. При помощи этой установки можно напылять наружные поверхности различной конфигурации, внутренние по-верхности диаметром от 100 мм и выше; толщина напыленного слоя колеблется от 0,1 до 10 мм. В качестве источника тока могут быть использованы обычные преобразователи типа ПС-500 (один или два), соединенные последовательно, и полупроводниковые выпрямители типа ИПН-160/600 и ИПГ-500.

Для металлизации деталей распылением используют стальную проволоку марок 10, 15, 20, 25, 30, 40, 45, 50, У7, У8, У10, 12Х18Н10Т, 12Х18Н10 и др.; латунную марок Л62, Л68, ЛС59-1; бронзовую марок БрКМцЗ-1 и БрОЦ4-3; медную ММ, Ml и М2, цинковую, алюминиевую и др. Проволока должна быть чистой, без вмятин и неровностей. Очистку проволоки от масла осуществляют промывкой в бензине, а от окалины - пескоструйной обработкой.

Режимы металлизации не должны допускать нагрева металлизируемой поверхности выше 70-80С. Покрытие деталей сталью марок У12, У10, У7, 50, 40 обычно производят при следующих режимах: расстояние от сопла до поверхности детали 75-100 мм, давление сжатого воздуха 6 ат, ток 70 А, рабочее напряжение 20-25 В. В табл. ХП1.5 указаны режимы, рекомендуемые для электродуговой металлизации деталей различными материалами. С повышением ско-

CO s я H

я s о H cr о о 5

s s Й s

M o.

Si 3

co cd co co co

co co co

ii i

§ g

S So co

lo to

рости подачи проволоки стабильность горения дуги нарушается, возникают токи короткого замыкания, качество покрытия снижается. Поэтому при работе на переменном токе целесообразно использовать проволоку большего диаметра (2,5 мм), но вести процесс на пониженной скорости.

Режимы газовой металлизации, так же как и электродуговой, зависят от ряда факторов. В табл. ХП1.6 приведены некоторые сведения о режимах газовой металлизации в зависимости от распыляемого материала и области ее применения.

Покрытия следует наносить при температуре детали не ниже 5-ТС; в противном случае вследствие конденсации паров воздуха на поверхности детали образуется влажная пленка, препятствующая прочному сцеплению напыленного слоя с основанием. Во время напыления некрупных деталей цилиндрической формы струю металла направляют перпендикулярно к их оси. При металлизации крупных деталей сначала напыляют бурты, галтели и кольцевые канавки, а затем заполняют профиль резьбы отдельно с каждой стороны. Заполняя шейки с галтелями и профиль резьбы, струю металла направляют под углом 45 * к оси детали. После этого сплошным слоем покрывают всю поверхность; в этом случае струя напыляемого металла должна быть перпендикулярна оси детали. При непрерывно-последовательном способе металлизации цилиндрических деталей толщина h (см) покрытия, наносимого за один проход, может быть определена по формуле

Л = (G-g)/vsy,

где G - производительность аппарата, г/мин;

g - потери металла, г/мин; V - окружная скорость детали, см/мин; S - подача аппарата вдоль оси, см/об; у - плотность напыленного металла, г/смз.

При металлизации валов имеющиеся шпоночные канавки закрывают временными шпонками из твердых пород дерева или из стали. При металлизации внутренних поверхностей рекомендуется предварительный подогрев детали до 100-150 С, что улучшает сцепление напыленного слоя с основным металлом.

Напряжения, возникающие в слое металла при нагреве и охлаждении, увеличиваются с повышением толщины покрытия и с увеличением разницы в коэффициентах расширения металлов напыленного слоя и детали. Поэтому обычно стремятся подбирать для напыления металл, близкий по коэффициенту расширения к основному металлу детали.

Механическая обработка. Для получения требуемого размера детали и чистой поверхности после металлизации слой покрытия подвергают соответствующей обработке резанием, заключающейся обычно в обточке и шлифовании. Для прочного сцепления наносимого слоя с основным металлом и хорошей его работоспособности необходимо, чтобы после окончательной обработки напыленный слой имел толщину не менее