Гальваникалық әдіс

Гальваникалық әдіс үш валентті хромның күрделі сульфитті ерітінділерінен жабындарды жағу үшін қолданылады. Кейбір элементтердің, атап айтқанда марганецтің (К.Н. Пименова бойынша) қоспалары темір-хром шөгінділерінің қаттылығын және коррозияға төзімділігін арттыруға мүмкіндік береді. Өндірістік тұрғыдан алғанда, жаппай өндірістегі гальваникалық шөгінділер ауыр, көп операциялық болып табылады және еңбекті қорғау және қауіпсіздік шарттарын мұқият сақтауды талап етеді. Қаптамалар негізге жеткіліксіз адгезияға ие, деформацияланған кезде жарылады. Қалың жабындарға арналған құрылымдық болаттар, процесс әлдеқайда күрделі және арнайы электролиттерді, тұздарды, суспензияларды қолдануды қажет етеді, содан кейін күйдіру, престеу және басқа металдармен қаптау.

1.1-суретте гальваникалық жабын әдісінің диаграммасы көрсетілген.

1.1-сурет

Қаптау әдісі

Қаптау әдісі негізінен прокатқа қорғаныс жабындарын алу үшін қолданылады. Қаптамаларды алудың бұл әдісінің бірнеше сорттары бар: құю, бірлескен пластикалық деформация, беткейлік немесе электрлік дәнекерлеу. 60-шы жылдары жарылыс дәнекерлеу әдісі әзірленді, оның мәні келесідей. Қаптау материалының пластинасы қапталатын бетке белгілі бір бұрышта орналастырылады, пластинаға қосымша пластина қойылады. жарылғыш. Жарылыстан кейін айтарлықтай қысымның әсерінен, тангенциалды қозғалыстың әсерінен және оксидті пленкалардан біріктірілетін беттерді тазалау есебінен күшті байланыс пайда болады.

Метализациялау әдістері

Fe-Cr қорытпаларынан жабын алуда металдандыру әдістері кең таралған. Материалды балқыту әдісіне байланысты электр доғалы, жалындық және плазмалық бүрку болып бөлінеді.

Доғамен қаптау

Электр доғалық металдандыру әдісінің мәні жинақтаушы сымдарды бүріккіште электр доғасымен қыздыру (балқыту алдында). Содан кейін балқытылған металдың тамшылары субстратқа қарай газ ағынымен ұшып кетеді. Бетінің металл жабыны, әдетте, бірнеше өтуде жүзеге асырылады. Ең жиі қолданылатын жабын - алюминий, мырыш.

1.2-суретте металлизатордың жұмыс сызбасы көрсетілген.

1.2-сурет

Электрлік металлизаторда бағыттағыштар орнатылады, олар арқылы екі шашыраған сым үздіксіз беріледі. Бұл сымдардың ұштары арасында электр доғасы қозғалады. Электрометаллизатордың орталық бөлігінде сығылған ауа жіберілетін саптама бар.

Сығылған ауа ағыны балқытылған металдың бөлшектерін электрод сымдарынан ажыратады және оларды шашатын бетке апарады. Электрометаллизатор тұрақты токпен де, айнымалы токпен де жұмыс істей алады. Айнымалы токты пайдаланған кезде доға тұрақсыз жанады және көп шумен бірге жүреді. Тұрақты ток кезінде жұмыстың сипаты тұрақты, шашылатын материал ұсақ түйіршікті құрылымға ие, бүрку өнімділігі жоғары. Сондықтан, қазіргі уақытта доғаны тұндыру үшін тұрақты электр тогының көздері қолданылады.

Бүрку үшін әдетте диаметрі 0,8 сым қолданылады; 1,0; 1,6 және 2,0 мм. Металдану қабаты конструкциялардың ашық беттеріне, мүмкін болса, балқытылған металдың ағынының бағыты 45-тен 90°-қа дейін қолданылады. Металлдандыруға арналған беті дайындалуы, кірден, майлардан, тоттан тазартылуы керек. Металлдандыруға бетті дайындау атқылаумен (құмдалу) жүргізіледі. Өңделетін беттерде саңылаулар, өткір жиектер, дәнекерлеу шашыраңқылары және флюс қалдықтары болмауы керек. Беткі өңдеу алдында майсыздандырыңыз. Адгезияны қамтамасыз ету үшін (және сәйкесінше Жоғары сапаметалдану жабыны) дайындау және бүрку операциялары арасындағы уақыт 2 сағаттан аспауы керек. Термиялық ішкі кернеулерді азайту үшін металдану процесін металданған беттің қызып кетуіне жол бермей, жеке өтулер арасындағы үзілістермен жүргізу керек.

Заманауи техника мен технологияның дамуы металл конструкцияларын, конструкцияларды, бұйымдарды және әртүрлі бөлшектерді жауын-шашынның, агрессивті ортаның әсерінен қорғауға және олардың қызмет ету мерзімін бірнеше есе арттыруға мүмкіндік береді. Бірі тиімді жолдарыметалдарды коррозиядан қорғау шашыратқыш металдандыру (жалын, электр доғасы). Метализация процесі бұрыннан белгілі, өткен ғасырдың 50-жылдарынан бастап ол металл конструкцияларын коррозияға қарсы қорғау үшін кеңінен қолданыла бастады. Бұл коррозиядан қорғаудың, болат конструкциялар мен бұйымдардың тозған және зақымдалған беттерін қалпына келтірудің дәлелденген және дәлелденген технологиясы. Бүріккіш металдандыру процесі металды үздіксіз балқытудан, оны ұсақ бөлшектерге шашып, арнайы дайындалған бетке жағудан тұрады.

Металдандырылған бетке түсіп, бөлшектер деформацияланып, бір-бірінің үстіне үйіліп, қабатты құрылымның металдандырылған жабынын құрайды.

1.3-сурет

Болат конструкцияларды қорғау үшін қолданылатын бояудан кейінгі металлдандыруды құрама жабындар деп атайды, олар екі қабатты жүйелер болып табылады, олардың төменгі қабаты металдану арқылы, ал үстіңгі қабаты бояу жабыны арқылы алынады. Синергияға байланысты аралас жабындардың қызмет ету мерзімі әрбір қабаттың бөлек қызмет ету мерзімінің қосындысынан айтарлықтай үлкен, сондықтан оларды ғимараттар ішіндегі орташа және жоғары агрессивті ортада қолданылатын болат конструкцияларды ұзақ мерзімді коррозиядан қорғау үшін пайдалану керек. , ашық ауада және сарай астында, сондай-ақ сұйық органикалық және бейорганикалық орталарда.

Метализация кезінде бөлшектердің негізге жабысуы беттің кедір-бұдырлығына байланысты және молекулалық күштердің әсерінен болады және негізінен механикалық сипатта болады. Кейбір жағдайларда металдандыру құрылымдарды коррозиядан және бұзылудан қорғаудың жалғыз және таптырмас тәсілі болып табылады. Металлдандырғыш жабындарды зауытта да, құрастыру орнында да қолдануға болады.

Болат конструкциялары мен бұйымдарына металдандыру арқылы қолданылатын коррозияға қарсы негізгі материалдар мырыш, алюминий және олардың қорытпалары болып табылады. Мырыш жабындары теңіз суы мен теңіз атмосферасында коррозияға төзімді. Өнеркәсіптік қалалардың өнеркәсіптік атмосферасында мырыштың коррозия жылдамдығына ең үлкен әсер ондағы күкірт оксидтерінің, сонымен қатар мырышпен гигроскопиялық қосылыстар түзетін басқа заттардың (мысалы, хлор және тұз қышқылының булары) болуы болып табылады.

Алюминий өзінше химиялық қасиеттеріол өте белсенді, бірақ тотықтырғыштар болған кезде оның химиялық белсенділігін күрт төмендететін қорғаныс пленкасымен жабылған. Алюминийдің коррозияға төзімділігі коррозияның пайда болу жағдайларына байланысты. Қатты ластанған атмосферада алюминий таза ауаға қарағанда бірнеше есе жылдам коррозияға ұшырайды. Алюминий ыстық және жұмсақ суға төзімді.

Мырыш және алюминий қорытпалары (Zn/Al 15, Zn/Al 5) кез келген атмосфераға төзімді жабындар жасайды, бұл мырыш коррозия өнімдерімен кеуектерді тез толтырумен түсіндіріледі. Алюминийдің мырышпен байланысы қауіпсіз, өйткені мырыштың электродтық потенциалы алюминийге қарағанда теріс, сондықтан еріткіш мырыш алюминийді электрохимиялық қорғайды.

Алюминий жабындары темір мен болатты газ коррозиясынан қорғау үшін де кеңінен қолданылады. Мырыш пен алюминий коррозия өнімдерінің тығыз қабатын құрайды, олар пайда болған металға қарағанда көлемі жағынан әлдеқайда үлкен. Ұзақ уақыт бойы суда болған мырыш жабыны карбонат оксидінің немесе мырыш гидроксидінің тығыз қабатымен жабылған, тесіктер коррозия өнімдерімен бітеліп қалады. Мұндай жабын уақыт өте келе коррозияға төзімділікті айтарлықтай арттырады.

1.4-сурет

Негізінен коррозияға қарсы жабындар қолданылады металлизациясым тәрізді құрылғылар (ұнтақ материалдарын жағуға арналған зауыттар сирек қолданылады).

Сым тәрізді металдандыру құрылғыларының жұмыс принципі сым түріндегі металдың құрылғыға үздіксіз берілуіне негізделген, онда ол газ жалынымен немесе электр доғасымен балқытылады, содан кейін сығылған ауамен шашыратады. бетіне жағылатын ең кішкентай бөлшектер.

Метализациялық жабындарды қолданудың негізгі себептері:

1. металдану жабындарының коррозияға қарсы жоғары тұрақтылығы;

2. бұйымдардың деформациясының болмауы;

3. металдандыратын қондырғылардың қозғалғыштығы және далада қорғаныш жабындарын жағу мүмкіндігі;

4. металдану жабындарының жоғары жабысқақ беріктігі (бояу жабындарымен салыстырғанда);

5. металдану жабындарының жоғары пластикалық сипаттамалары;

6. процестің жоғары өнімділігі және маңызды мүмкіндігі

7. бүркуге кететін уақытты қысқарту. Мысалы, 750 А ток кезінде

өнімділігі 36 кг/сағ болат жабынды бүркуге болады, бұл жалынмен бүрку өнімділігінен бірнеше есе жоғары.

Жалынмен бүркумен салыстырғанда, металдандыру субстратпен жақсырақ байланысқан берік жабындарды алуға мүмкіндік береді. Электродтар ретінде екі түрлі металдан жасалған сымдарды пайдаланған кезде олардың қорытпасынан жабынды алуға болады. Электрлік металлизатордың пайдалану шығындары айтарлықтай аз. Ұқсас материалдардан екі электродты бүрку арқылы жабынды бүрку кезінде әрбір электродтың берілу жылдамдығын бөлек реттеуге мүмкіндік беретін осындай электрометаллизаторларды қолданған жөн. Металлдандырудың негізгі кемшіліктері:

1. кеуектілігі жоғары (20%-ға дейін);

2. бүрку кезінде металдың айтарлықтай жоғалуы. Тығыздығын арттыру және жабындардың өткізгіштігін төмендету үшін агрессивті орталарға төзімді әртүрлі сіңдірулер қолданылады, сонымен қатар бояу;

3. шашылатын сымның аз берілу жылдамдығында шашылатын материалдың қызып кетуі және тотығуы;

4. доғаның жануы кезінде бөлінетін жылудың көп мөлшері құрамына кіретін легірлеуші ​​элементтердің айтарлықтай күйіп кетуіне әкеледі.

5. бүріккіш қорытпа (мысалы, жабын материалындағы көміртегі мөлшері 40-60%-ға, ал кремний мен марганец 10-15%-ға төмендейді). Мұны ескеру керек және бүрку үшін құрамында легирленген элементтердің жоғары мөлшері бар сымды пайдалану керек.

Металлизация - металлды электр доғасы немесе жоғары жиілікте қыздыру арқылы қалыңдығы миллиметрдің оннан бір бөлігі болатын жабындарды жағу процесі.

Әдістен айырмашылығы плазмалық бүркуэлектр доғалық металдандыру (ЭДМ) әдісінде доға бағанасы дейін жеткізіледі ең төменгі өлшем, ал доғамен балқытылған сымның металы сым бойымен бағытталған газ ағынымен шашыратылады.

Орындау техникасы.

Екі арна арқылы екі сым (диаметрі 1,5-3,2 мм) қыздырғыштарға үздіксіз беріледі, олардың ұштары арасында доға қозғалады және сым балқытылады. Балқытылған металды электрлік металлизатордың орталық саптамасынан ағып жатқан сығылған ауа ағынымен алып, майда балқытылған күйде негізгі материалдың бетіне өтеді. Балқытылған металды бүрку және тасымалдау әдетте сығылған ауамен, ал тозаңдату кезінде коррозияға төзімді болатпен және алюминий қорытпаларыазотты қолданыңыз.

Доғаның тұрақты жануы үшін электродтар арасындағы белгілі бір алшақтықты сақтау үшін беру жылдамдығы доғаның жану режиміне байланысты орнатылады.

EDM жұмыс параметрлерінің типтік мәндері: кернеу 24...35 В, ток

75.. .200 А, өнімділігі 30,300 г/мин, сығылған ауа қысымы 5 атм.

Тұрақты токта доғалы бүрку кезінде процесс жоғары технологиялық өнімділік кезінде ұсақ түйіршікті құрылымы бар жабын қабатын қамтамасыз ете отырып, процесс тұрақты жүреді (1.8-сурет).

Электр доғалық металдандыру арқылы қорғаныш жабындарын қолдану процесін жүзеге асыру үшін бірқатар жабдықтар мен құрылғылар әзірленді және коммерциялық түрде шығарылады. Мәселен, мысалы, NPO Remdetal EDM-3 әмбебап электр доғалы металлизаторын жасады (1.2. сурет), оны қолмен де, машиналық нұсқада да қолдануға болады. Ол металлизатордың өзінен 5, басқару пульті 1 және сым кассеталарынан 2 тұрады. Басқару пультіндегі реттелетін электр жетегінен айналу моменті иілгіш жетек білігінің 6 (ұзындығы 2 м) және металлизаторды беру ролик механизмі арқылы беріледі.

Орамдардан шыққан сым екі иілгіш шланг 4 арқылы металлизаторға тартылады. Басқару панелі мен сым кассеталары тірекке 3 орнатылған және ось айналасында айналуы мүмкін.

Метализатордың шағын салмағы (1,8 кг), басқару пультімен икемді қосылымы, сондай-ақ кассетаны және басқару панелін көлденең жазықтықта айналдыру мүмкіндігі оны ыңғайлы пайдалану үшін жағдай жасайды.

Жабуға арналған EM-6 электр доғалы металлизаторының басқа дизайны оны калибрге орнатуды қарастырады. токарь. Металлизатор мен шашыратылған білік арасында қаңылтыр болаттан жасалған шұңқыр орнатылған (1.3-сурет), оның ішкі беті ұнтақталған графит пастасы мен сұйық натрий немесе калий шынысының қорғаныс қабатымен жабылған. Құрылғы шашылған металды пайдалану тиімділігін 10...15% арттыруға мүмкіндік берді.

Метализатордың бүрку жүйесінде конустық ауа шашатын саптама қолданылды, бұл бүріккіш конустың ашылу бұрышын азайтуға, бүріккіш ағынның энергиясын арттыруға және 0,45-0,50 МПа ауа қысымында бүркуге мүмкіндік берді.

Артықшылықтары.

Бұл әдістің артықшылығы жоғары өнімділік, 50 кг/сағ жетеді. Бұл әдіс сонымен қатар энергия тиімділігінің максималды мәндерін қамтамасыз етеді. бүрку және бүрку. Шашыратылған бөлшектердің энтальпиясының үлкен мәндерінің арқасында жеткілікті адгезиясы мен когезиясы және төмен кеуектілігі бар жоғары сапалы жабындарды, жалынмен бүркумен салыстырғанда берік жабындарды алуға болады.

Кемшіліктер.

Кемшіліктерге балқытылған сымның төмен берілу жылдамдығында шашыраған материалдың қызып кету және тотығу қаупі жатады. Сондықтан жиі тұндырылған металл оттегімен және азотпен қаныққан, сонымен қатар құрамында болады елеулі сомаоксидтер.

Мысалы, көміртекті болатты (0,14% көміртекті) бүрку кезінде жабынның құрамында 10,5% оксидтер және 1,5% нитридтер болады.

Сонымен қатар, жылудың көп мөлшері бүріккіш қорытпаға кіретін легирлеуші ​​элементтердің айтарлықтай күйіп кетуіне әкеледі, яғни жабынның химиялық құрамының өзгеруі байқалады.

Тұндыру үшін тек сымды пайдалану әдістің мүмкіндіктерін шектейді. Сонымен қатар, ағынды сыммен доғалы металдандыру кезінде жұмыс аймағындағы ауаның гигиеналық сипаттамасы анықталады. химиялық құрамыаэрозольдің қатты құрамдас бөлігі (TSCA) және жалпы желдету өнімділігі. TSCA металл шаңымен ауаның ластануы салыстырмалы түрде жоғары, бұл жабдықты тазалау жүйесімен жабдықтау қажеттілігін анықтайды.

Соңғы жылдары электр доғасын металдандыру қажеттілігі артты. Доғамен қаптау(EDM) металды жабудың барлық белгілі әдістерімен салыстырғанда кең мүмкіндіктерге ие. EDM көмегімен сіз жасай аласыз мәліметтерді қалпына келтіруәртүрлі салалардағы кең ассортименттегі машиналар және Ауыл шаруашылығы, қант зауыттарының, құбырлардың, резервуарлардың және басқа металл құрылымдарының ұзақ мерзімді алюминий және мырыш диффузиялық агрегаттарын қамтамасыз ету, псевдоқорытпалардан, мысалы, алюминий мен болаттан, мыс пен болаттан, қола мен болаттан жабын алу үшін, сондай-ақ түсті металдармен сәндік жабындар (мыс, қола, жез, алюминий).

Доғалық металдандырудың принципиалды диаграммасы күріште көрсетілген. Оттықтағы екі арна арқылы екі сым үздіксіз беріледі, олардың ұштары арасында доға қозғалады және сым ерітіледі. Балқытылған металл орталық саптамадан ағып жатқан сығылған ауа ағынымен алынады электрометаллизатор, және майда тозаңданған түрде негізгі материалдың бетіне ауысады. Балқытылған металды шашырату және тасымалдау әдетте сығылған ауамен жүзеге асырылады, дегенмен азот 308 баспайтын болат пен алюминий қорытпаларын бүрку үшін қолданылады. Сағат доғалы бүркутұрақты токта процесс жоғары технологиялық өнімділік кезінде ұсақ түйіршікті құрылымы бар жабын қабатын қамтамасыз ете отырып, процесс тұрақты жүреді. Сондықтан, қазіргі уақытта доғамен бүрку үшін кернеу тұрақтандырғышы бар тұрақты ток көздері немесе сипаттамалары аздап жоғарылайтын көздер қолданылады.

Доғамен қаптаумынадай артықшылықтарға ие. Қуатты электрометаллизация қондырғыларын пайдалану (электр доғалы металлизатор,) процестің өнімділігін айтарлықтай арттыруға және уақыт шығындарын азайтуға мүмкіндік береді. Мысалы, 750 А ток кезінде сіз бүркуге болады болат жабыныөнімділігі 36 кг/сағ, ал ток күші 500 А - мырыш жабыныөнімділігі 1,2 кг/мин, бұл жалынмен бүрку өнімділігінен бірнеше есе жоғары.

Доғамен бүркудің кемшіліктері арасында шашыратқыш сымның төмен беру жылдамдығында шашылатын материалдың қызып кету және тотығу қаупі бар. Сонымен қатар, доғаның жануы кезінде бөлінетін жылудың көп мөлшері шашылатын материалды құрайтын легирленген элементтердің айтарлықтай күйіп кетуіне әкеледі (мысалы, жабын материалындағы көміртегі мөлшері 40-60%, ал кремний мен марганец азаяды. - 10-15%-ға .

Бөлшектің бетіне жабын қабатын жағу кезінде оны 50 - 70 ° C дейін қыздыру бөліктің металында құрылымдық өзгерістерді тудырмайды, яғни оның механикалық қасиеттері сақталады, бұл жабын қабатын жағуға мүмкіндік береді. кез келген материалдар: металл, пластмасса, ағаш, резеңке және т.б. Металлизация шашылатын қабаттың жоғары қаттылығын қамтамасыз етеді, бұл қалпына келтірілген бөлшектердің қызмет ету мерзімін ұзартуға ықпал етеді. Металдардың алуан түрі тозаңданады. Мысалы, бүркуді қолдануға болады биметаллалюминий мен қорғасыннан жасалған сым, бұл қымбат қалайы баббиттерді және қолаларды ауыстыруға ғана емес, сонымен қатар мойынтіректердің қызмет ету мерзімін айтарлықтай арттыруға мүмкіндік береді.

Дегенмен, өтініш беру металлизация, бөлшектің бетіне шөгілген металданған қабат оның беріктігін арттырмайтынын ескеру қажет. Сондықтан әлсіреген қимасы бар бөлшектерді қалпына келтіру үшін металлизацияны қолдануға болмайды. Динамикалық жүктемелердің әсерінен бөлшектерді, сондай-ақ майлау материалдарынсыз үйкеліс жағдайында жұмыс істейтін бөлшектерді қалпына келтіру кезінде шашыратылған қабаттың бөлшектің негізгі металына жабысуы жеткіліксіз екенін білу қажет.

Түбіртек сапалы жабындаррежимдерді қатаң сақтау және металданатын бөлшектердің беттерін мұқият дайындау арқылы ғана мүмкін болады.

Бөлшектердің бетін металдандыруға дайындау кезінде жеке операциялар келесі ретпен орындалады: бөлшектер кірден, пленкалардан, оксидтерден, май дақтарынан, ылғалдан және коррозия өнімдерінен тазартылады; дұрыс геометриялық пішін беру үшін бетті кесу арқылы алдын ала өңдеуді орындау; бөлшектердің беттеріне тұндырылған металл қабатын ұстауға қажетті кедір-бұдырды алу; металдануға жатпайтын бөлшектердің іргелес беттерін қорғауды қамтамасыз етеді.

Бөлшектердің беттері металлизация, кір жуғыш машиналарда, щеткаларда кірден тазартылады, бензинде немесе еріткіштерде жуылады, пештерде газ оттығы немесе үрлегіш жалынмен қыздырылады. Кесу арқылы бөліктің геометриялық пішіні түзетіледі және бөліктің өлшемдері берілген қалыңдықтағы жабындарды қолдануға болатын өлшемдерге дейін жеткізіледі. Цилиндрлік беттердің ұштарында моншақтар қалдырылады және жабынды бұзылудан қорғайтын сақиналы ойықтар түрінде құлыптар өңделеді.

Металдандырылатын бөлшектердің бетіндегі қажетті кедір-бұдырлық келесі әдістермен алынады. Бұрандалы кескіш станокта термиялық өңделмеген дөңгелек бөліктің бетінде, «жыртылған» жіпбөліктің осінен 3 - 6 мм төмен үлкен ілгекпен орнатылған кескішпен. Кескіштің дірілінен кедір-бұдырлы бет пайда болады. Жіп 8 - 10 м/мин кесу жылдамдығымен (салқындатпай) кескіштің бір өтуінде 0,6 - 0,8 мм тереңдікте кесіледі. Жіп қадамы 0,9 - 1,3 мм, ал тұтқыр және жұмсақ материалдар үшін - 1,1 -1,3 мм. Филеттерде жіптер кесілмейді. Жіпті кесу кезінде кескіштен шығу және бөліктің соңында жабынның сынуын жою үшін тереңдігі жіптің тереңдігінен 0,2-0,3 мм артық болуы керек сақиналы ойықтар жасалады. Кейбір жағдайларда сақиналы ойықтар 1-2 мм ені моншақтарды қалдырып, өрескел бұрылыспен ауыстырылады. Кестеде. 31 жыртылған жіпті кесу кезінде кейбір режимдерді көрсетеді.

Жиі жіптерді неғұрлым өнімді процесс ауыстырады - жіптерді айналдыру. Бұл жағдайда негізгі металл мен жабын арасындағы байланыстың беріктігі біршама нашарлайды.

Электр құрылғыларымен бүрку өнімділігі қолданылатын материалға байланысты. Егер бүрку режимі дұрыс таңдалса, онда 0,5 - 0,7 мм жабын қалыңдығымен беткі қабат 70 ° C дейін қызады; жабынның қалыңдығы 2-3 мм немесе одан да көп болса, бұл қабаттың температурасы 100-150 ° C жетеді. Жылыту жоғары кернеуді тудыруы мүмкін. Бөлшектің қызуын азайту үшін жабын бөлек бөліктерде жұқа қабаттарда қолданылады. Сонымен, диаметрі 150 мм білік мойындарын және осы мойындардың айтарлықтай ұзындығын шашыратқанда, бір өтуде 800 - 1000 мм 2-ден аспайтын бетті шашыратады.

Қаптаманың қаттылығыбастапқы материалды таңдау немесе жабын процесі кезінде салқындату режимі арқылы басқаруға болады.

Бұрын айтылғандай, технологиялық процесс Қаптау бөліктің пішініне байланысты өзгереді. Тегіс беті бар бөліктер әдетте қолмен жабылады. Кейбір жағдайларда шашатын материалды жағу үшін металл кесетін станоктар қолданылады. Тегіс бөліктерге жабындарды бүрку кезінде бірқатар қиындықтар туындайды, олар ең алдымен бөліктен жабынды жыртуға бейім қалдық созылу кернеулерінің пайда болуының нәтижесі болып табылады. Қабаттың қалыңдығы 0,3 мм-ден асатын болса, тегіс беттердің ұштарында жабынды бөлуге болады.

Тегіс беттің сыртқы периметрі бойынша жабынның сынуын немесе сынуын болдырмау үшін арнайы ойықтар.

Тегіс бөліктерді жабуға дайындау «жыртылған» ойықтарды кесуден тұрады жоспарлағыштарнемесе электрлік құралдармен өрескел, кедір-бұдыр бетті жасау. Кішкентай тегіс бөліктердің беттерінде олар бұрылыста немесе кесіледі карусель машиналарыАрхимедтік спираль түріндегі «жыртылған» ойықтар. Сүргілерде дөңгелек жүзі бар кескіш кескіштер параллель ойықтарды кесіп, ойықтардың төбесін айналдыра алады. Домаланған беттер құммен өңделеді. Ойықтар жүктің бағытына перпендикуляр болуы керек.

Қаптаманың қалыңдығы 0,5 мм-ден асатын бөлікті дайындау 2 - 3 мм қадаммен көгершін тәрізді ойықтарды кесуден немесе саңылаулары бар шпилькаларды орнатудан (шахмат үлгісінде) тұрады. қашау.

Егжей күрделі пішінжарықтарды, қабықшаларды және тегіс бөлшектерді жабу үшін құм себу бөлшектерінің мөлшері 1,5 - 2 мм құрғақ кварц құмымен қолданылады.

Кейбір жағдайларда кедір-бұдыр беттер диаметрі 0,5 - 1,6 мм диаметрі екі-бес сымның қадамдарымен бөлігінде қақтан тазартылған сымды орау арқылы алынады. Жара сым дәнекерлеу арқылы бекітіледі, содан кейін құм себу жүргізіледі.

Жоғары сапалы жабынды алу үшін шашылатын металл ағыны дайындамаға перпендикуляр бағытталады және металлизатордың саптамасынан өнімге (бөлікке) дейінгі қашықтық 150–200 мм шегінде сақталады. Біріншіден, металл бөліктің бөліктеріне өткір өткелдері, бұрыштары, филелері, жиектері қолданылады, содан кейін бүкіл беті металдандырылады, металды біркелкі арттырады. Ақырғы өңдеу кезінде қажетті өлшемдер, әрлеу сапасы және бүріккіш металмен қапталған беттердің дұрыс геометриялық пішіні алынады.

Метализациялау арқылы тозған бөлшектерді қалпына келтіру жұмыстары айналадағы ауаның шаңмен және шашылған металдың буларымен ластануымен, электр доғасының әрекетімен, сондай-ақ аппарат шығаратын шумен байланысты. Еңбекті қорғау талаптарына сәйкес металдандырғыш қондырғыны пайдалану кезінде цехта немесе жабық бөлмеде желдету орнатылуы керек. Кеңінен қолданылатын стандартты металдандыратын жабдық жағдайында бұл желдету әрбір жұмыс орнында (құм үрлеу шкафы, кабина, токарь) орнатылуы керек жергілікті сорғыштар жүйесінен тұрады. Метализациялау қондырғыларын пайдалану тәжірибесіне сүйене отырып, жазықтықтағы ауа жылдамдығы кемінде 1 - 1,2 м/с, ал токарлық станоктағы ашық көлденең қолшатырдың көлденең қимасында кемінде 4 м/с деп есептеледі. Құм себетін шкафтан шығарылатын ауаны көшеде немесе циклондарда орнатылған шаң жинағыштарда шаңнан тазалау керек. Сонымен қатар, кәсіпорынның металлдандыру цехына арналған бөлме қыста бөлмеге берілетін ауаны жылытумен жабдықтау желдету жүйесімен жабдықталуы керек. Көзіңізді ультракүлгін сәулелердің әсерінен қорғау үшін сіз қара линзалары бар көзілдірікті пайдалануыңыз керек.

Электр доғалық металдандыру процесі бұрыннан белгілі және өткен ғасырдың 50-жылдарынан бастап ол металл конструкцияларын коррозияға қарсы қорғау үшін кеңінен қолданыла бастады. Электр доғасымен қаптауда жанама электр доғасы қолданылады, ол ток өткізетін екі сымның арасында жанады. Электродты металдың балқытылған тамшылары дайындаманың бағытына сығылған ауа ағынымен немесе қорғаныс газымен шашыратылады. Сым еріген кезде ол электр доғасының жану аймағына екі жұп беру роликтері арқылы беріледі. Процесс диаграммасы мынада көрсетілген күріш. 3.5.

Электродтардың балқуы негізінен электродқа жақын нүктелер аймағындағы доғаның бөлетін энергиясы есебінен жүреді. Газ ағынымен шашылатын сұйық металдың массалық-орташа температурасы балқу температурасынан қайнау температурасына дейінгі аралықта болады. Толтырғыш материалдың мұндай айтарлықтай қызуы қалдықтарға байланысты легирленген элементтердің айтарлықтай жоғалуына әкеледі. Тұрақты шашырату процесі қысқа тұйықталусыз доғалық жағу режимдеріне сәйкес келеді, бұл балқудың орташа жылдамдығы мен электродты беру жылдамдығы арасындағы динамикалық тепе-теңдіктің болуымен қамтамасыз етіледі.

Күріш. 3.5
1 - сым электродтары; 2 - қоректендіру роликтері; 3 - оқшаулағыштар; 4 - үрлегіш түтік; 5 - егжей-тегжейлі

Бұл режимде электродтардың соңында балқытылған металл алдымен жинақталады, содан кейін оны газ ағынымен шашыратады. Металлдау кезінде электрод аралық саңылаудан металл бөліктерінің мерзімді лақтырылуымен қатар, электродтардың бетінен қызып кеткен металдың үздіксіз ағынды ағыны да болады. Электр доғасымен металдандыру кезінде шашыраған бөлшектердің өлшемдері шамамен 100 мкм құрайды, бұл 1,4 х 10-9 кг бөлшектердің массасына сәйкес келеді. Бөлшектердің максималды мөлшері, сирек жағдайларды қоспағанда, 200 микроннан аспайды. Электродтардан қалған металл ауа ағынының газ-динамикалық күштерінің әсерінен ұсақталуын жалғастырады. Сонымен қатар, бұл дисперсия көбінесе тасымалдаушы газдың қысымына да, балқытылған металдың қасиеттеріне де, оның қызып кетуіне де байланысты.

Электр доғасымен қаптау сығылған ауаның немесе қорғағыш газдың 0,5-0,6 МПа қысымында жүзеге асырылады. Электр доғасының металдануы кезіндегі ток күші мына шамада өзгереді:

• төмен балқитын металдар (алюминий және мырыш) үшін 35-тен 100 А-ға дейін;
• темір мен мыс негізіндегі болаттар мен қорытпалар үшін 70-тен 200 А-ға дейін.

Кернеу 20-дан 35 В-ға дейін өзгереді. Мырышты бүрку кезінде өнімділік 32 кг/сағ, алюминий - 9 кг/сағ дейін.

Газ ағынындағы металл бөлшектерінің қозғалыс жылдамдығы 120-дан 300 м/с-қа дейін. Бұл олардың бөлшек бетіне өтуінің қысқа ұзақтығын (ұшу уақыты секундтың мыңнан бір бөлігін құрайды) және бөлшектің бетімен әсер ету сәтінде жылуға айналатын және оның қосымша қыздыруын тудыратын маңызды кинетикалық энергияны анықтайды. байланыс аймағы. Бөлшектің бетімен жанасу сәтіндегі соққы металданған қабаттың тығыздалуын тудырады және оның кеуектілігін 10-20% дейін төмендетеді.

Доғалық металдандыру балқитын металдар үшін 10 мкм-ден 1,5 мм-ге дейін және балқитын металдар үшін 3,0 мм-ге дейінгі қалыңдықтың кең диапазонында қабаттарды жасай алады. Электр доғалық металдандырудың өнімділігі 3-20 кг/сағ.

Металдандырылған қабат конструкциялардың сыртқы және ішкі беттеріне бөлшек бетіне қатысты 45°-тан 90°-қа дейінгі балқытылған металды бүрку бұрышында қолданылуы мүмкін. Жоғары сапалы жабынды алу үшін шашылған металдың ағыны дайындамаға перпендикуляр бағытталады және металлизатордың шүмегінен өнімге (бөлікке) дейінгі қашықтық 150-200 мм-ден аспайды. Кестеде. 3.4 металлдандырылған қабаттың сипаттамаларына шашатын қашықтықтың әсері туралы мәліметтерді ұсынады.

3.4-кесте. Металлданудың әртүрлі қашықтықтағы жабынның физика-механикалық қасиеттері.

Электр доғасымен жабудың тиімділігін арттыру үшін оны газ ағынымен үрлеу, оған электромагниттік өрістер енгізу немесе электродтардағы ток тығыздығы өте жоғары разрядтарды қолдану арқылы күшейтеді. Токтың жоғары тығыздығы электродтардың көлденең қимасын азайту немесе жоғары ток разрядтарын пайдалану арқылы алынады. Металданған қабаттарды нығыздау бүрку және атқылау процесін біріктіру арқылы қамтамасыз етіледі. Түсіру оның әсерінен жаңадан түскен қабаттың пластикалық деформациясын тудыратындай етіп бағытталады.

Қаптауға арналған бет кірден, майлардан, тоттан таза болуы керек. Беткейді дайындау көбінесе атыспен (құмдалу) жүргізіледі. Беткі өңдеу алдында майсыздандырыңыз. Қанағаттанарлық адгезияны қамтамасыз ету үшін дайындау және металдандыру операциялары арасындағы уақыт 2 сағаттан аспауы керек.Термиялық ішкі кернеулерді азайту үшін металдану процесін металданған беттің қызып кетуін болдырмай, жеке өтулер арасындағы үзілістермен жүргізу керек.

Біріншіден, металл бөліктің бөліктеріне өткір өткелдері, бұрыштары, филелері, жиектері қолданылады, содан кейін бүкіл беті металдандырылады, металды біркелкі арттырады. Ақырғы өңдеу кезінде қажетті өлшемдер, әрлеу сапасы және бүріккіш металмен қапталған беттердің дұрыс геометриялық пішіні алынады.

Біріктірілген жабындар деп аталатын болат конструкцияларды қорғау үшін металлизация, содан кейін бояу қолданылады. Синергияға байланысты аралас жабындардың қызмет ету мерзімі әрбір қабаттың бөлек қызмет ету мерзімінің қосындысынан айтарлықтай үлкен, сондықтан оларды ғимараттар ішіндегі орташа және жоғары агрессивті ортада қолданылатын болат конструкцияларды ұзақ мерзімді коррозиядан қорғау үшін пайдалану керек. , ашық ауада және сарай астында, сондай-ақ сұйық органикалық және бейорганикалық орталарда. Электр доғалық металдандыру арқылы алынған жабындар көпірлердің, отын бактарының, құбырлардың, жылу желілерінде, мұнай және химия өнеркәсібінде қолданылатын жабдықтардың болат конструкциялары мен темірбетон тіректерін қорғау үшін қолданылады.

Толтырғыш материалдар

Қаптау үшін материалды таңдау жұмыс жағдайларына және беттерде болатын негізгі тозу процестеріне байланысты. Толтырғыш материалдың негізгі түрі үздіксіз сым электрод болып табылады. Диаметрі 1,0-ден 2,5 мм-ге дейінгі тұтас сымдар да, ұнтақ сымдар да қолданылады. Сымның берілу жылдамдығы 220-дан 850 м/сағ дейін өзгереді.

Тұтас сымдар негізінен қозғалмайтын қонуға (төмен көміртекті болаттар Sv-08, Sv-10GA) және жылжымалы қосылыстарға (жоғары көміртекті болаттар Np-50, Np-85 және легирленген болаттар Np-30X13, Np-40X13, Np-60X3V10F). Қаттылығы жоғары жабындарды алу үшін ағынды сымдар қолданылады.

Жоғары легирленген темір негізіндегі сымдар (Sv-08Kh18N8G2B, Sv-07Kh18N9TYu, Sv-06Kh19N9T, Sv-07Kh19N10B, Sv-08Kh19N10G2B, Sv-06Kh19N10G2B, Sv-06Kh19N10G2B, мырыш емес металдардан, сондай-ақ металдардан, мырышсыз, металдардан, т. ) коррозияға қарсы жабындарды жасау үшін қолданылады. .).

Болат конструкциялары мен бұйымдарында электр доғалық металдандыру әдісімен қолданылатын негізгі түсті коррозияға қарсы материалдар мырыш, алюминий және олардың қорытпалары болып табылады. Мырыш жабындары теңіз суы мен теңіз атмосферасында коррозияға төзімді. Өнеркәсіптік қалалардың өнеркәсіптік атмосферасында мырыштың коррозия жылдамдығына ең үлкен әсер ондағы күкірт оксидтерінің, сонымен қатар мырышпен гигроскопиялық қосылыстар түзетін басқа заттардың (мысалы, хлор және тұз қышқылының булары) болуы болып табылады.

Доғамен қаптауСым материалын қыздыру/балқыту үшін электр қуатын пайдаланатын жабу процесі. Екі тұтынылатын сымға әртүрлі полярлық тұрақты ток беріледі, соның арқасында доға тұтанады, сымдар балқып, материалдардың бөлінген бөлшектері сығылған ауа ағынымен бүрку бетіне өтеді.
Тұрақты токты пайдалану доғаның разрядын тұрақтандыруға және тұндыру параметрлерін мұқият бақылауға мүмкіндік береді.

Күріш. бір.Доғамен қаптау

Ерекшеліктер
Электр доғасының металдануы басқа технологиялармен салыстырғанда тамаша өнімділігімен, жоғары тиімділігімен сипатталады. Сонымен қатар, электр доғасын металдандыруға арналған жабдық пайдаланудың қарапайымдылығымен, қарапайымдылығымен, қосылу инфрақұрылымына төмен талаптармен сипатталады, бұл оны стационарлық электр және сығылған ауа желілері бар шеберханада да, сондай-ақ сыртқы жағдайларда да пайдалануға мүмкіндік береді. шеберхана, мұнда кеңінен қолданылатын өнеркәсіптік компрессорлар мен генераторларды қосымша пайдалану жеткілікті.
Электр доғасын металдандыруға арналған материалдар сымдар, соның ішінде ұнтақ түрінде шығарылады.
Электр доғасын металдандыру пайдалануды қамтиды электр энергиясыматериалды балқыту үшін. Ашық жалынның және жанудың болмауы, осылайша, жабық кеңістіктерде электр доғасын жабуға мүмкіндік береді. Азық-түлік және мұнай өнімдерін сақтауға және тасымалдауға арналған цистерналардың, балластты цистерналардың ішкі беттерін шашырату үшін электр доғалы жалатуды қолдану кеңінен танымал; вентиляцияланған шахталардың ішінде металлизацияны қолдануға рұқсат етіледі және т.б.
Қолданылатын материалдардың ассортименті жеткізілетін материалда өткізгіш элементтердің міндетті болуымен шектеледі. Полимерді, керамикалық және басқа да электр өткізбейтін материалдарды тұндыру үшін электр доғасымен қаптау қолданылмайды.

Қолдану
Доғалық металдандырудың кең тараған қолданылуы балқитын материалдардың (Zn, Al, олардың қорытпалары) тұндыру болып табылады. Мырыш, алюминий, олардың негізіндегі қорытпалар, сондай-ақ магний, титан және басқа элементтерді қосу негізіндегі қаптау жүйелері төмен электрохимиялық потенциалмен сипатталады, бұл оларды құрылымдық болаттарды коррозиядан қорғау үшін пайдалануға мүмкіндік береді.
Мұндай жабындар болат беттерін коррозиялық шабуылдан оқшаулау арқылы ғана емес, коррозияны болдырмайды. қоршаған ортабояу материалдары ретінде. Болатқа қатысты теріс электродтық потенциал жабынның жергілікті зақымдануы жағдайында да бетті коррозиядан гальваникалық түрде қорғайды. Сонымен қатар, мұндай жабындарды пайдаланған кезде, негізінен, бояулар мен лактарды қолданғанда өте жиі пайда болатын пленка астындағы коррозияның дамуы мүмкін емес.
Метализациялық жабындардың тағы бір маңызды артықшылығы - металл жабындарының жоғары адгезиясы. Оның үстіне, уақыт өте келе адгезия металдардың өзара диффузиясы есебінен ғана артады, ал кез-келген бояу ерте ме, кеш пе материалдардың түбегейлі гетерогенділігіне байланысты адгезияны жоғалтады және қабыршақтайды.

2-сурет. Теңіз платформасының ауыспалы ылғалдану аймағына коррозияға қарсы жабынды қолдану.

Коррозияға қарсы жабындардан басқа, тозуға төзімді жабындарды қолдану үшін электр доғалық жабындарды қолдануға болады.
Арнайы жобаланған ағынды сымдарды пайдалану жабынның пайда болуының үш сатылы процесін білдіреді: біріншіден, флюс-өзекті сымның қабығы металлизатордың энергиясынан балқытылады, балқу - эндотермиялық реакция; Қабықтың балқуы кезінде бөлінетін жылу шнур материалын толтыратын шихта қоспасын ерітеді.
Тозуға төзімді жабындар үшін кеңінен қолданылатын жоғары жылдамдықты бүркуден айырмашылығы, электр доғасымен қаптау өнімділігі мен қозғалғыштығын жоғарылатады, бұл оны тозуға төзімді жабындарды жасау үшін тамаша балама етеді, ал EDM жабындары әлдеқайда арзан, алайда айрықша ерекшелігі HVOF жабындарынан жоғары кеуектілік болып табылады, бұл кейбір жағдайларда коррозияға, сондай-ақ адгезияның төмен деңгейіне әкелуі мүмкін.