Таблица XIII.6

Режимы газовой металлизации

Назначение покрытия

Распыляемый материал

Вид пламени*

Давление сжатого воздуха**

Примечание

Защита от коррозии

Металлизация валов для подвижных посадок

Металлизация валов для неподвижных посадок

Металлизация двухслойных подшипников скольжения

Заделка раковин в чугуне Нанесение слоя молибдена

Металлизация дерева, картона, стекла, фарфора, пластмасс

Алюминий, цинк, сплавы алюминия, нержавеющая сталь

Сталь с содержанием 0,5-1% С

Сталь с содержанием 0,2-1% С

Бронза и сплавы алюминия

Сталь с содержанием 0,1-1% С

Молибден

Алюминий, цинк, олово

Слегка восстановительное или нейтральное

Нейтральное

Нейтральное окислительное

Нейтральное

Нейтральное окислительное

10 % -ное окислительное

Нейтральное

** Производительность распыления 1-2,5 кг/ч. *2 Производительность распыления 5-20 кг/ч.

** Окислительное пламя - с избытком кислорода, восстановительное - с избытком горючего газа. *< Давление сжатого воздуха: высокое >4 ат, среднее 3-4 ат, низкое <3 ат.

Высокое

Среднее до высокого

Низкое до высокого

Среднее

Низкое до высокого

Низкое Высокое

Для нержавеющей стали - нейтральное пламя

Для бронзы - слегка окислительное пламя, для сплавов алюминия- слегка восстановительное

Учитывать длину факела пламени; стекло подогревать, полые фарфоровые детали охлаждать

Ч),6 mm при диаметре детали до 25 мм и 0,95-1 мм при диаметре детали 150 мм и выше. В табл. XIII.7 указаны припуски на последующую обработку резанием цилиндрических поверхностей. Пользуясь этими данными и зная номинальный диаметр и величину износа, можно определить необходимую толщину слоя hi (мм) по формуле

где fi?h ~ номинальный диаметр детали, мм; t/и - диаметр детали после износа или после предварительной подготовки, мм;

b - припуск на последующую обработку, мм.

Токарную обработку поверхностей, напыленных цинком, алюминием, медью, бронзой

Таблица XIII.7

Величина припусков на обточку и шлифование

И низкоуглеродистой сталью, выполняют проходными резцами с пластинками из твердого сплава ВК8, а поверхностей, напыленных среднеуглеродистой сталью, - резцами с пластинками из твердого сплава Т15К10. Режимы токарной обработки представлены в табл. ХП1.8, а режимы шлифования - в табл. ХП1.9.

Назначая режим обработки резанием, следует учитывать способ подготовки поверхности под металлизацию. Если поверхность подготовлена способом рваной резьбы или нарезанием круглых канавок, то усилие резания свыше 60 кгс не приводит к отслаиванию покрытий, в то время как у деталей, подготовленных пескоструйным способом, отслаивание происходит иногда уже при усилии резания 30 кгс. Поэтому во

деталей после металлизации

Таблица ХП1.8

Режимы обработки металлизированных изделий на токарных станках

Таблица Х1П.9

Режимы шлифования металлизированной поверхности деталей

втором случае следует уменьшить подачу и глубину резания, особенно при обработке тонких слоев. Повышение скорости резания мало влияет на отслаивание металлизацион-ного слоя. При обработке поверхности, подготовленной анодно-механическим способом, облегчаются условия резания и уменьшается опасность отслаивания металлизационно-го слоя от основного металла.

Металлизированные детали для заполнения пор и повышения плотности покрытия иногда пропитывают специальными составами (лаками, красками). Для повышения прочности сцепления стальных покрытий с основанием рекомендуется проводить термическую обработку детали. Так, нагрев в печи до температуры 300-350° С с выдержкой в течение 1 ч повышает прочность сцепления в 1,3 раза. Однако в результате нагрева часто уменьшаются твердость и износостойкость покрытий.

Контроль качества металлизации. Технический контроль осуществляют при подготовке поверхности деталей под металлизацию, в процессе нанесения покрытия и после обработки резанием металлизационного слоя. Основными показателями качественной металлизации являются мелкозернистая структура напыленного металла и прочность сцепления металлизационного слоя с основанием. Хорошо напыленный слой должен иметь вид тонкого наждачного полотна, без вздутий, трещин или других механических дефектов.

Проверка деталей после покрытия обычно сводится к замеру толщины слоя путем сравнения размеров детали до покрытия и после него, к проверке качества поверхности путем осмотра через лупу и сравнения с эталоном, к проверке прочности сцепления покрытия с основным металлом легким постукиванием деревянным молотком (в участках неплотного прилегания слоя к поверхности слышен дребезжащий звук).

3. Влияние технологических факторов на свойства металлизационных по1фытий

К основным технологическим факторам, влияющим на качество металлизационных покрытий, относятся: свойства и форма покрываемой поверхности и способ ее предварительной подготовки; свойства распыляемого металла; источник тепла для расплавления металла и тип аппарата; давление сжатого воздуха, газа, а также ток и напряжение; скорость подачи проволоки и аппарата; расстояние от зоны плавления до металлизируемой поверхности; угол напыления; продолжительность металлизации; температура напыляемой поверхности. Основными свойствами, зависящими от этих параметров, являются пористость, механические свойства, сопротивление износу, прочность сцепления с основным металлом, коррозионная стойкость.

Пористость. Металлизационные слои обладают значительной пористостью. Для стальных покрытий ее величина достигает 8-14%. Поры могут быть закрытыми и при

небольшой толщине слоя сквозными, но и в: том, и в другом случае пористость весьма резко сказывается на свойствах напыленного металла, его упругости, прочности, твердости, тепло- и электропроводности, тепловом расширении и др. В работе антифрикционных сплавов пористость играет существенную положительную роль - поры являются своеобразными резервуарами для- смазки и тем самым создают условия для. сохранения масляной пленки даже при тяжелой работе подшипника.

Пористость покрытий зависит от режима металлизации. С увеличением расстояния до-металлизируемой поверхности свыше 75 мм пористость возрастает (табл. Х1П.10), а с увеличением давления распыляющего воздуха (при прочих равных условиях) уменьшается. Электрические параметры процесса оказывают на пористость небольшое-влияние.

Пористость зависит также от материала покрытия. Так, напыленный при одних и тех же условиях слой стали имеет пористость 10-14%, а слой алюминия 8-10%. Поэтому для обеспечения водонепроницаемости при давлении 1 кгс/мм2 толщина металлизационного слоя, напыленного сталью 40, должна быть 0,5 мм, а напыленного алюминием 0,23 мм.

Термическая обработка напыленного металла, связанная с изменениями в его строении, приводит к повышению плотности материалов вследствие ликвидации части пор и некоторого восстановления сплошности.

Механические свойства. Механические свойства (твердость, предел прочности и др.) напыленных металлов значительно от-личаю1ся от механических свойств исходных металлов: у них снижаются предел прочности, пластичность и повышается твердость. Это связано с характером сил сцепления частиц напыленного металла и теми изменениями в составе и строении, которые вызваны процессами интенсивного окисления частиц металла в процессе металлизации, образованием новых фаз, неоднородностью и пористостью слоя. Механические свойства металлизационных покрытий существенно* зависят от параметров технологического процесса. Наиболее прочные и твердые слои формируются при давлении воздуха 6-7 ат и малых (порядка 80-100 мм) расстояниях от зоны плавления до металлизируемой поверхности и токе 70 А.

1ри совместной работе металлизационного покрытия с основным металлом сказывается ряд положительных особенностей, благоприятных в условиях циклических нагрузок. Металлизационный слой способен рассасывать пики напряжений в основном металле, что приводит к повышению сопротивления усталости. Появление трещины в напыленном слое не вызывает ощутимой концентрации напряжений. Вследствие значительно меньшей пластичности слоя по сравнению с основным металлом при их совместной работе до предела упругости слой берет на себя значительную долю общей нагрузки, а следовательно, подвергается разрушению в первую очередь. Тем не менее в. большинстве случаев сопротивление уста-