RU2296821C1 - Electrically conducting parts restoration method with use of electroplating and mechanical working and apparatus for performing the same - Google Patents

Electrically conducting parts restoration method with use of electroplating and mechanical working and apparatus for performing the same Download PDF

Info

Publication number
RU2296821C1
RU2296821C1 RU2005124739/02A RU2005124739A RU2296821C1 RU 2296821 C1 RU2296821 C1 RU 2296821C1 RU 2005124739/02 A RU2005124739/02 A RU 2005124739/02A RU 2005124739 A RU2005124739 A RU 2005124739A RU 2296821 C1 RU2296821 C1 RU 2296821C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrolyte
tool
anode
shaft
container
Prior art date
Application number
RU2005124739/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Романович Копылов (RU)
Юрий Романович Копылов
Дмитрий Юрьевич Копылов (RU)
Дмитрий Юрьевич Копылов
Original Assignee
Юрий Романович Копылов
Дмитрий Юрьевич Копылов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Романович Копылов, Дмитрий Юрьевич Копылов filed Critical Юрий Романович Копылов
Priority to RU2005124739/02A priority Critical patent/RU2296821C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2296821C1 publication Critical patent/RU2296821C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: machine engineering, possibly restoration of journals of crankshafts.
SUBSTANCE: method comprises steps of simultaneous mechanical working of coating being electroplated and driving part to rotation. Such process is realized in vessel closed relative to worked surface of part and filled with electrolyte. At first in non-circulation mode of electrolyte till asymptotic decrease of voltage drop and at further circulation mode of electrolyte, effort is applied to tool for plastic deforming by pressure no less than cohesion strength of deposit with part while reciprocation motion of tool at frequency non-multiple to part revolution number is provided. Apparatus includes unit for supplying electrolyte, anode and tool for plastic deforming of part surface. Unit for supplying electrolyte is made possibility of fluid-tightly embracing journal of shaft of detachable container inside which anode is mounted. Anode has several portions, each portion is spaced by the same distance from journal of shaft. Tool for plastic deforming is arranged between said portions and it is joined with drives for its reciprocation motion along lengthwise axis of detachable container and in radial direction.
EFFECT: lowered cost price of restoring part, improved resource of motor due to desired quality of restored metal layer.
3 cl, 2 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а конкретно к нанесению гальванических покрытий, и может быть использовано для восстановления деталей машин, преимущественно шеек крупногабаритных коленчатых валов (локомотивных, судовых). В машиностроении, в частности локомотивостроении, возникла острая проблема - замена или восстановление дорогостоящей детали двигателя - коленчатого вала, изготавливаемого из легированных сталей, например 38ХНЗМА. Стоимость коленчатого вала составляет порядка 15% стоимости двигателя. При первом капитальном ремонте у 70-80% дизелей износ шеек коленчатого вала по диаметру составляет 0,5-1,2 мм, у 20-30% - износ шеек больше. Применяемое в настоящее время наращивание диаметра шеек путем детонационного напыления тепловым воздействием с последующим шлифованием не обеспечивает требуемой прочности сцепления с шейкой, вызывает деформацию вала и появление остаточных напряжений растяжения, что снижает усталостную прочность и долговечность вала и, в силу этого, ресурс эксплуатации двигателя. Последующая перешлифовка шеек вала на меньший размер с использованием новых вкладышей также неэффективна, поскольку в процессе шлифования убирается упрочненный азотированный слой, примерно равный величине износа на новом коленчатом валу шеек. Наиболее эффективным методом восстановления шеек (диаметром 120-260 мм) крупногабаритных коленчатых валов длиной 2200-3600 мм является электролитическое покрытие изношенных поверхностей при нормальной температуре, близкой к 20°С.The invention relates to the field of engineering, and specifically to the application of galvanic coatings, and can be used to restore machine parts, mainly necks of large crankshafts (locomotive, ship). In mechanical engineering, in particular locomotive engineering, an acute problem arose - the replacement or restoration of an expensive engine part - a crankshaft made from alloy steels, for example 38KhNZMA. The cost of the crankshaft is about 15% of the cost of the engine. During the first overhaul, in 70-80% of diesel engines, the wear of the crankshaft necks in diameter is 0.5-1.2 mm, in 20-30%, the wear of the necks is greater. The current increase in the diameter of the necks by detonation spraying with thermal exposure followed by grinding does not provide the required adhesion to the neck, causes deformation of the shaft and the appearance of residual tensile stresses, which reduces the fatigue strength and durability of the shaft and, therefore, the life of the engine. Subsequent resurfacing of the shaft necks to a smaller size using new inserts is also ineffective, since the hardened nitrided layer, approximately equal to the wear on the new crankshaft of the necks, is removed during the grinding process. The most effective method for the restoration of necks (120-260 mm in diameter) of large crankshafts with a length of 2200-3600 mm is the electrolytic coating of worn surfaces at a normal temperature close to 20 ° C.

Известен способ электромеханического проточного железнения (описание к а.с. SU №834266, кл. C 25 D 5/08). Способ заключается в пропускании электролита через межэлектродное пространство со скоростью 1,5-2 м/с относительно катода, при этом пропускание осуществляют двумя потоками за счет разделения электролита проницаемой диафрагмой при скорости потока относительно анода 0,3-0,5 м/с.A known method of electromechanical flow ironing (description to AS SU No. 834266, class C 25 D 5/08). The method consists in passing the electrolyte through the interelectrode space at a speed of 1.5-2 m / s relative to the cathode, the transmission being carried out in two streams due to the separation of the electrolyte by a permeable diaphragm at a flow velocity relative to the anode of 0.3-0.5 m / s.

Способ осуществляется в незамкнутом объеме, что сопровождается образованием окисных и солевых пленок на поверхности и, как следствие, снижение качества покрытия.The method is carried out in an open volume, which is accompanied by the formation of oxide and salt films on the surface and, as a result, a decrease in the quality of the coating.

Наиболее близким решением к заявленному является приведенный в описании к патенту RU №2224827, кл. C 25 D 5/22. Способ включает одновременную механическую обработку покрытия в процессе его осаждения. При этом процесс восстановления размеров поверхности детали проводят со скоростью 0,1-1,2 мкм/мин, а механическую обработку осуществляют при давлении инструмента на поверхность детали, увеличенном на 10% относительно рабочего до устранения погрешности формы, затем давление уменьшают на 10% относительно рабочего до получения покрытия необходимой толщины.The closest solution to the claimed is given in the description of the patent RU No. 2224827, class. C 25 D 5/22. The method includes simultaneous machining of the coating during its deposition. In this case, the process of restoring the dimensions of the surface of the part is carried out at a speed of 0.1-1.2 μm / min, and the machining is carried out at a tool pressure on the surface of the part increased by 10% relative to the working one until the shape error is eliminated, then the pressure is reduced by 10% relative to worker to obtain the coating of the required thickness.

Известный способ направлен только на устранение эллипсности детали. Толщина наносимого покрытия max 0,1 мм при времени нанесения его в течение 30-60 мин.The known method is aimed only at eliminating the ellipse of the part. The thickness of the applied coating max 0.1 mm at a time of applying it for 30-60 minutes

Обработку крупногабаритных коленчатых валов известный способ обеспечить не может, поскольку для этого процесса требуются ванны очень большого объема, притом эти ванны открыты, что отрицательно влияет на здоровье оператора, окисление электролита и снижение его качества.The known method cannot provide processing of large crankshafts, since baths of a very large volume are required for this process, and these baths are open, which negatively affects the operator’s health, oxidation of the electrolyte and a decrease in its quality.

Известно устройство для гальванического восстановления изношенных деталей (а.с. SU №1371990, кл. С 25 D 7/00), предназначенное для гальванического восстановления, преимущественно, негладких валов. Оно содержит ванну для электролита, анод, привод вращения детали, ось для крепления детали и экран, выполненный с возможностью вращения и охвата детали. Экран выполнен в виде набора секций и концентрических колец. Недостаток устройства - его большие габариты и значительный объем требуемого электролита.A device for the galvanic recovery of worn parts (as SU SU No. 1371990, class C 25 D 7/00), designed for galvanic recovery, mainly of non-smooth shafts. It contains a bath for electrolyte, an anode, a drive for rotating the part, an axis for attaching the part and a screen configured to rotate and cover the part. The screen is made in the form of a set of sections and concentric rings. The disadvantage of this device is its large size and a significant amount of the required electrolyte.

Наиболее близким решением к заявленному является приведенное в описании к а.с. SU №1479556, кл. С 25 D 5/06. Устройство предназначено для электролитического покрытия металлами шеек коленчатых валов. Оно содержит корпус с узлом подвода электролита, съемный гибкий анод и несущий на своей рабочей поверхности тампон и дендритосниматель, играющий роль инструмента для пластического деформирования поверхности. Узел подвода электролита выполнен в виде нескольких труб и соединенного с ними цилиндрического коллектора. Недостаток устройства состоит в том, что использование в качестве инструмента для пластического деформирования дендритоснимателя и тампона не обеспечивает требуемую твердость покрытия, поскольку затруднено удаление водорода и солей с поверхностного слоя шейки вала из-за скапливания их в тампоне, что приводит к пористости покрытия и снижению прочности сцепления его с деталью. К тому же сама установка довольно значительных размеров, а открытая проточность электролита приводит к его окислению.The closest solution to the declared is given in the description to A. with. SU No. 1479556, class C 25 D 5/06. The device is intended for electrolytic coating of the necks of crankshafts with metals. It contains a housing with an electrolyte supply unit, a removable flexible anode, and a tampon and a dendritic pickup carrying on its working surface playing the role of a tool for plastic deformation of the surface. The electrolyte supply unit is made in the form of several pipes and a cylindrical collector connected to them. The disadvantage of this device is that the use of a dendritic pickup and tampon as a tool for plastic deformation does not provide the required hardness of the coating, since it is difficult to remove hydrogen and salts from the surface layer of the shaft neck due to their accumulation in the tampon, which leads to porosity of the coating and lower strength its clutch with the part. In addition, the installation itself is quite large, and the open flow of the electrolyte leads to its oxidation.

При разработке предлагаемого способа и устройства для его осуществления была поставлена задача - создать нестационарное устройство для нанесения электролитического покрытия и обеспечить процесс покрытия требуемого качества, снижающий негативное воздействие его на обслуживающий персонал.When developing the proposed method and device for its implementation, the task was set - to create a non-stationary device for applying an electrolytic coating and to provide a coating process of the required quality that reduces its negative impact on maintenance personnel.

Эта задача вызвана тем, что экономически гораздо выгодней доставить на восстановление не коленчатый вал (в особенности крупногабаритный, весом до 2500 кг), а устройство, которое размещается на автотранспорте грузоподъемностью порядка 3 тонн.This task is caused by the fact that it is much more economical to deliver not a crankshaft (especially a large one, weighing up to 2500 kg), but a device that is placed on vehicles with a carrying capacity of about 3 tons.

Задача решена за счет того, что в отличие от известного способа, включающего одновременную механическую обработку покрытия в процессе его осаждения и вращение детали, в предлагаемом - процесс ведут в замкнутой относительно обрабатываемой поверхности емкости, заполненной электролитом, на первом этапе в режиме непроточности электролита до асимптотического замедления падения напряжения с последующим включением проточности и созданием усилия на инструмент для пластического деформирования с давлением не менее прочности сцепления осадка с деталью при возвратно-поступательном перемещении инструмента с частотой, некратной частоте вращения детали.The problem is solved due to the fact that, in contrast to the known method, including simultaneous machining of the coating during its deposition and rotation of the part, in the proposed process, the process is conducted in a container filled with electrolyte that is closed relative to the machined surface, at the first stage in the electrolyte flow mode to asymptotic slowing down the voltage drop with the subsequent inclusion of flow and the creation of efforts on the tool for plastic deformation with a pressure of not less than the adhesion strength of the sediment with the part during the reciprocating movement of the tool with a frequency that is not a multiple of the frequency of rotation of the part.

Ведение процесса в замкнутой относительно обрабатываемой поверхности емкости в режиме непроточности электролита без воздействия на этом этапе инструментом для пластического деформирования обеспечивает интенсивное возникновение центров кристаллизации. Удаление их в то время совершенно нецелесообразно, поскольку в этот период создается условие для требуемой адгезионности покрытия.The process in a closed relative to the treated surface of the tank in the mode of electrolyte leakage without exposure at this stage, the tool for plastic deformation provides an intensive appearance of crystallization centers. Removing them at that time is completely impractical, since during this period a condition is created for the required adhesion of the coating.

Включение проточности электролита после падения напряжения соответствующего замедлению роста центров кристаллизации позволяет активизировать рост кристаллов, а воздействие на обрабатываемую поверхность инструмента для пластического деформирования позволяет удалять осадки и, вследствие этого, обеспечить стабильный рост толщины покрытия и прочность сцепления.The inclusion of electrolyte flow after a voltage drop corresponding to a slowdown in the growth of crystallization centers allows you to activate crystal growth, and exposure to the plastic deformation tool surface to be treated allows you to remove precipitation and, therefore, ensure a stable increase in coating thickness and adhesion strength.

Условие обеспечения некратности частоты перемещения инструмента частое вращения детали (обеспечивается разработанным для этого механизмом на чертеже не указанным) приводит к равномерности свойств и сплошности осажденного слоя всей поверхности, что обеспечивает ее требуемое качество.The condition for ensuring that the frequency of movement of the tool is not repeated, frequent rotation of the part (provided by a mechanism not specified in the drawing developed for this purpose) leads to uniformity of properties and continuity of the deposited layer of the entire surface, which ensures its required quality.

Выбранная величина давления инструмента обеспечивает оптимальное соотношение между требуемой величиной снятия окисной пленки с поверхности детали и упрочением этой поверхности.The selected value of the pressure of the tool provides the optimal ratio between the required amount of removal of the oxide film from the surface of the part and hardening of this surface.

Реализация способа для гальвано-механического восстановления решена за счет того, что в известном устройстве, содержащем узел для подвода электролита, анод и инструмент для пластического деформирования поверхности, в предлагаемом - узел подвода электролита выполнен в виде герметично охватываемого шейку вала разъемного контейнера, внутри которого смонтирован анод, состоящий из нескольких частей, каждая из которых выполнена из условия эквидистантности относительно шейки вала, а инструмент для пластического деформирования размещен между указанными частями и связан с приводами его возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси контейнера и в радиальном направлении.The implementation of the method for galvanic-mechanical recovery is solved due to the fact that in the known device containing an assembly for supplying an electrolyte, the anode and a tool for plastic deformation of the surface, in the proposed assembly, the supply of electrolyte is made in the form of a hermetically sealed neck of the shaft of a detachable container, inside of which is mounted an anode consisting of several parts, each of which is made from the condition of equidistance relative to the neck of the shaft, and a tool for plastic deformation is placed between to the indicated parts and is connected with the drives of its reciprocating movement along the longitudinal axis of the container and in the radial direction.

Выполнение контейнера разъемным и герметичным относительно шейки вала обеспечивает минимальные размеры устройства и удовлетворяет требованиям экологичности процесса.The implementation of the container is detachable and tight relative to the neck of the shaft provides the minimum dimensions of the device and meets the requirements of environmental friendliness of the process.

Выполнение анода из нескольких частей обеспечивает регулировку зазора между ним и обрабатываемой поверхностью, а размещение между этими частями инструмента для пластического деформирования поверхности детали также направлены на минимальные размеры устройства.The execution of the anode in several parts provides the adjustment of the gap between it and the work surface, and the placement between these parts of the tool for plastic deformation of the surface of the part is also aimed at the minimum dimensions of the device.

Техническим результатом при реализации изобретения является снижение себестоимости восстановления деталей и повышение ресурса двигателя за счет обеспечения требуемого качества восстановленного слоя металла.The technical result in the implementation of the invention is to reduce the cost of restoration of parts and increase engine life by ensuring the required quality of the restored metal layer.

На чертеже представлено предлагаемое решение, где на фиг.1 изображена конструктивная схема устройства; на фиг.2 - сечение А-А фиг.1.The drawing shows the proposed solution, where figure 1 shows a structural diagram of the device; figure 2 is a section aa of figure 1.

Устройство содержит узел для подвода электролита, выполненный в виде разъемного из двух половин 1 и 2 контейнера, посадочный диаметр которого соответствует диаметру подлежащей обработке шейки вала. Внутри контейнера смонтирован анод, состоящий из двух пустотелых для их охлаждения частей 3 и 4. При определенных условиях количество частей может быть более двух, например три или четыре. Части 3 и 4 выполнены из условия эквидистантности подлежащей обработке шейки вала с учетом зазора. Герметизация половин 2 и 3 обеспечивается эластичным уплотнением 5. Между частями анода 3 и 4 размещен инструмент для пластического деформирования 6, обеспечивающий к тому же удаление окислов, солей. Инструмент 6 связан тягой 7 с приводом 8 его возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси контейнера, а тягой 9 - с приводом 10 - в радиальном направлении. В нижней половине 2 контейнера предусмотрен штуцер 11 для подачи электролита, а в верхней половине 3 контейнера - штуцер 12 для слива электролита и штуцер 13 для удаления образующегося в процессе электролита водорода.The device contains a node for supplying electrolyte, made in the form of a detachable container from two halves 1 and 2, the landing diameter of which corresponds to the diameter of the shaft journal to be processed. An anode consisting of two hollow parts 3 and 4 for cooling them is mounted inside the container. Under certain conditions, the number of parts can be more than two, for example, three or four. Parts 3 and 4 are made from the condition of equidistance of the shaft journal to be processed, taking into account the clearance. Sealing of halves 2 and 3 is ensured by an elastic seal 5. Between the parts of the anode 3 and 4 there is a tool for plastic deformation 6, which also ensures the removal of oxides and salts. The tool 6 is connected by a rod 7 with a drive 8 of its reciprocating movement along the longitudinal axis of the container, and by a rod 9 - with a drive 10 - in the radial direction. A nozzle 11 for supplying electrolyte is provided in the lower half of the container 2, and a nozzle 12 for draining the electrolyte and a nozzle 13 for removing hydrogen generated in the electrolyte process are provided in the upper half of the container 3.

Предлагаемый способ заключается в следующем: поступающий для восстановления коленчатый вал обезжиривается и очищается. Производят путем замера величины изношенности каждой шейки вала с соответствующей регистрацией этих данных. Производится замер твердости шеек. Подбирают соответствующий типоразмер контейнера и устанавливают требуемый зазор между анодом и обрабатываемой поверхностью.The proposed method is as follows: the crankshaft coming in for recovery is degreased and cleaned. Produced by measuring the wear of each neck of the shaft with the appropriate registration of these data. The neck hardness is measured. Select the appropriate container size and set the required clearance between the anode and the surface to be treated.

После сборки контейнера и заполнения его электролитом подают напряжение на катод и анод.After the container is assembled and filled with electrolyte, voltage is applied to the cathode and anode.

Первоначально процесс ведут до максимального образования центров кристаллизации без проточности электролита и воздействия инструмента для упругопластического деформирования поверхности. После замедления роста таких центров (об этом судят по асимптотического характера замедления падения напряжения) обеспечивают проточность электролита, устанавливают первоначальное давление инструмента на восстанавливаемую поверхность с усилием не менее прочности сцепления окисной пленки и осуществляют возвратно-поступательное перемещение инструмента вдоль продольной оси контейнера с частотой, определяемой из условия некратности частого вращения детали.Initially, the process is conducted to the maximum formation of crystallization centers without flow of the electrolyte and the action of the tool for elastoplastic deformation of the surface. After slowing down the growth of such centers (judging by the asymptotic nature of slowing down the voltage drop), they ensure electrolyte flow, establish the initial pressure of the tool on the surface to be restored with an effort not less than the adhesion strength of the oxide film, and reciprocate the tool along the longitudinal axis of the container with a frequency determined by from the condition of non-repeated frequent rotation of the part.

По истечении требуемого времени обработки сливают электролит, производят промывку и пассивацию шейки, производят разборку контейнера и осуществляют замер твердости нанесенного покрытия и полученного диаметра шейки. Для убыстрения процесса восстановления вала возможна обработка одновременно нескольких шеек путем установки на них отдельного контейнера.After the required processing time has elapsed, the electrolyte is drained, the neck is washed and passivated, the container is disassembled, and the hardness of the applied coating and the obtained neck diameter are measured. To speed up the shaft restoration process, it is possible to process several necks at the same time by installing a separate container on them.

Процесс нанесения покрытия на шейки вала предлагаемым устройством осуществляют следующим образом: на каждой половине 1 и 2 разъемного контейнера монтируют части анода 3 и 4 с зазором относительно обрабатываемой поверхности предварительно рассчитанным. Между частями 3 и 4 устанавливают инструмент для пластического деформирования 6 и проводят сборку контейнера. Через штуцер 11 осуществляют подачу электролита. На катод и анод подают напряжение.The coating process on the neck of the shaft of the proposed device is as follows: on each half of 1 and 2 of the detachable container, anode parts 3 and 4 are mounted with a pre-calculated gap relative to the surface to be treated. Between parts 3 and 4, a tool for plastic deformation 6 is installed and the container is assembled. Through the nozzle 11 carry out the supply of electrolyte. Voltage is applied to the cathode and anode.

Тягами 8 и 9 осуществляют давление прижатия инструмента 6 и возвратно-поступательное перемещение его вдоль продольной оси контейнера. После окончания процесса через штуцер 12 удаляют электролит, осуществляют промывку и пассивацию шейки и производят разборку контейнера 2.The rods 8 and 9 carry out the pressing pressure of the tool 6 and its reciprocating movement along the longitudinal axis of the container. After the process is completed, the electrolyte is removed through the nozzle 12, the neck is washed and passivated, and the container 2 is disassembled.

Далее цикл повторяется.Next, the cycle repeats.

Пример конкретного осуществления изобретения.An example of a specific embodiment of the invention.

Рассмотрим пример восстановления коренной шейки коленчатого вала тепловозного дизеля 1А-5Д49.Consider the example of restoration of the crankshaft root neck of a diesel diesel engine 1A-5D49.

Материал вала - сталь 38ХНЗМА. Длина вала - 3951 мм. Номинальный диаметр шейки - 220h6(-0,029) мм. Исходная микротвердость материала шейки по Виккерсу HV=230-365, требуемая микротвердость поверхности шейки по чертежу HV>460.Shaft material - steel 38HNZMA. The shaft length is 3951 mm. The nominal diameter of the neck is 220h6 ( -0.029 ) mm. The initial microhardness of the neck material according to Vickers is HV = 230-365, the required microhardness of the neck surface according to the drawing is HV> 460.

Восстановлению подлежала шейка, диаметр которой с учетом изношенности составлял 218,4 мм. Припуска под шлифование 0,25 мм на сторону. Разница между номинальным и изношенным диаметром на сторону 1,0 мм. Необходимо восстановить шейку до диаметра 220,9 мм. Время восстановления одной шейки определяется расчетным путем и составляет в среднем 4 часа. Температура электролита составляла 40-45°С. Объем электролита в контейнере - 20 литров.The neck was subject to recovery, the diameter of which, taking into account the deterioration, was 218.4 mm. Grinding allowance 0.25 mm per side. The difference between the nominal and worn-out diameter on the side of 1.0 mm. It is necessary to restore the neck to a diameter of 220.9 mm. The recovery time of one neck is determined by calculation and averages 4 hours. The electrolyte temperature was 40-45 ° C. The volume of electrolyte in the container is 20 liters.

Состав электролита:The composition of the electrolyte:

хлористое двухвалентное железо (FeCl24H2O) - 650 кг/м3,ferrous chloride (FeCl 2 4H 2 O) - 650 kg / m 3 ,

хлористый никель - 28 кг/м3,nickel chloride - 28 kg / m 3 ,

аскорбиновая кислота - 1,2 кг/м3,ascorbic acid - 1.2 kg / m 3 ,

кислотность электролита 1,05,the acidity of the electrolyte is 1.05,

концентрация железа в электролите - 30 г/л.the concentration of iron in the electrolyte is 30 g / l.

При использовании источника постоянного тока для питания гальванических ванн ТЕР-800/12, рабочий ток был равен 800 А при напряжении 12 В.When using a constant current source to power the TER-800/12 galvanic baths, the operating current was 800 A at a voltage of 12 V.

Усилие давления инструмента при режиме проточности электролита составляло 0,27 кг/мм2. В среднем оно превышало прочность сцепления осаждений.The pressure force of the tool when the flow rate of the electrolyte was 0.27 kg / mm 2 . On average, it exceeded the adhesion strength of the depositions.

Обороты вращения детали составляют n=32 об/мин, частота вращения детали соответствуетThe rotation speed of the part is n = 32 rpm, the rotational speed of the part corresponds to

Figure 00000002
Figure 00000002

Угловая частота возвратно-поступательного перемещения инструмента ω=1,93 с-1 принята некратной частоте вращения детали.The angular frequency of the reciprocating movement of the tool ω = 1.93 s -1 is taken to be a multiple frequency of rotation of the part.

Скорость осаждения 250 мкм/ч, толщина восстановленного слоя 1,25 мм на сторону, время восстановления около 4 часов. Температура при восстановлении 40-45°С. Диаметр шейки: после восстановления равен 220,93 мм. Микротвердость восстановленного слоя шейки составила - 590-757 по Виккерсу. Пористость 2-3%. Прочность сцепления восстановленного слоя с шейкой не менее 300 МПа. Восстановленная шейка вала удовлетворяет требованиям чертежа по толщине и микротвердости нанесенного покрытия.The deposition rate of 250 μm / h, the thickness of the restored layer of 1.25 mm per side, the recovery time of about 4 hours. The temperature during the restoration of 40-45 ° C. The diameter of the neck: after recovery is equal to 220.93 mm. The microhardness of the recovered layer of the neck was - 590-757 according to Vickers. Porosity is 2-3%. The adhesion strength of the restored layer with the neck is not less than 300 MPa. The restored shaft neck satisfies the requirements of the drawing for the thickness and microhardness of the applied coating.

Вращение детали обеспечивается в течение всего времени восстановления, так как при состоящем из нескольких частей разрезном аноде несоблюдение этого условия вызывает неравномерность восстановленного слоя.The rotation of the part is ensured throughout the recovery time, since with a split anode consisting of several parts, non-observance of this condition causes unevenness of the restored layer.

Для создания мелкозернистой структуры и прочности сцепления в начале восстановление ведется без проточности электролита и отсутствия давления на инструмент с вращением детали. На этом этапе происходит зарождение центров кристаллизации, которое сопровождается падением напряжения. Впоследствии из-за образования окислов и наводораживания происходит замедление образования и рост кристаллов, асимптотическое замедление падения напряжения. В это время включается прокачка электролита, создается перемещение и усилие на инструмент с давлением не менее прочности сцепления окисной пленки с деталью для ее пластического деформирования, при возвратно-поступательном перемещении его с частотой, определяемой из условия некратности частоте вращения детали.To create a fine-grained structure and adhesion strength at the beginning, restoration is carried out without electrolyte flow and lack of pressure on the tool with rotation of the part. At this stage, the nucleation of crystallization centers occurs, which is accompanied by a voltage drop. Subsequently, due to the formation of oxides and hydrogenation, there is a slowdown in the formation and growth of crystals, an asymptotic slowdown in the voltage drop. At this time, pumping of the electrolyte starts, a movement and force on the tool with a pressure of at least the adhesion strength of the oxide film to the part for its plastic deformation are created, when it is reciprocated with a frequency determined from the condition of non-multiplicity of the rotational speed of the part.

Claims (2)

1. Способ гальваномеханического восстановления токопроводящих деталей, преимущественно крупногабаритных коленчатых валов, включающий одновременную механическую обработку покрытия в процессе его осаждения и вращение детали, отличающийся тем, что процесс ведут в замкнутой относительно обрабатываемой поверхности емкости, заполненной электролитом, на первом этапе в режиме непроточности электролита до асимптотического замедления падения напряжения с последующим включением проточности и созданием усилия на инструмент для пластического деформирования с давлением не менее прочности сцепления осадка с деталью при возвратно-поступательном перемещении инструмента с частотой, некратной частоте вращения детали.1. The method of galvanomechanical recovery of conductive parts, mainly large crankshafts, including simultaneous machining of the coating during its deposition and rotation of the part, characterized in that the process is conducted in a container that is closed relative to the machined surface, filled with electrolyte, at the first stage in the mode of electrolyte flow to asymptotic deceleration of the voltage drop with the subsequent inclusion of flow and the creation of efforts on the tool for plastic deformation of a pressure not less than the strength of adhesion to precipitate workpiece in the reciprocating movement the tool with a frequency non-multiple speeds the items. 2. Устройство для гальваномеханического восстановления токопроводящих деталей, преимущественно крупногабаритных коленчатых валов, содержащее узел для подвода электролита, анод и инструмент для пластического деформирования поверхности детали, отличающееся тем, что узел подвода электролита выполнен с возможностью герметичного охвата шейки вала разъемного контейнера, внутри которого смонтирован анод, состоящий из нескольких частей, каждая из которых выполнена из условия эквидистантности относительно шейки вала, а инструмент для пластического деформирования размещен между указанными частями и связан с приводами его возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси разъемного контейнера и в радиальном направлении.2. Device for the galvanomechanical restoration of conductive parts, mainly large crankshafts, containing a node for supplying electrolyte, an anode and a tool for plastic deformation of the surface of the part, characterized in that the supply of electrolyte is made with the possibility of tight coverage of the neck of the shaft of the detachable container, inside of which the anode is mounted consisting of several parts, each of which is made from the condition of equidistance with respect to the neck of the shaft, and a tool for plas nical deformation disposed between said parts and is connected to drive its reciprocating movement along a longitudinal axis of the container and releasably to the radial direction.
RU2005124739/02A 2005-08-03 2005-08-03 Electrically conducting parts restoration method with use of electroplating and mechanical working and apparatus for performing the same RU2296821C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005124739/02A RU2296821C1 (en) 2005-08-03 2005-08-03 Electrically conducting parts restoration method with use of electroplating and mechanical working and apparatus for performing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005124739/02A RU2296821C1 (en) 2005-08-03 2005-08-03 Electrically conducting parts restoration method with use of electroplating and mechanical working and apparatus for performing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2296821C1 true RU2296821C1 (en) 2007-04-10

Family

ID=38000337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005124739/02A RU2296821C1 (en) 2005-08-03 2005-08-03 Electrically conducting parts restoration method with use of electroplating and mechanical working and apparatus for performing the same

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2296821C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2444171C (en) A method for partially stripping a coating from the surface of a substrate, and related articles and compositions
US8691397B2 (en) Biocidal metallic layers comprising cobalt
US6599416B2 (en) Method and apparatus for selectively removing coatings from substrates
US5643434A (en) Process for coating the face of a part made of aluminum or aluminum alloy
US4886583A (en) Formation of protective coatings by electrolytic codeposition of a nickel-cobalt matrix and ceramic particles
JP4644214B2 (en) Coating for improving the wear performance of an article and method for coating an article
US20050035086A1 (en) Upgrading aluminide coating on used turbine engine component
EP0254355B1 (en) Improvements in or relating to bearing alloys
RU2296821C1 (en) Electrically conducting parts restoration method with use of electroplating and mechanical working and apparatus for performing the same
EP0257670B1 (en) Process and apparatus for the deposition of bearing alloys
CN101498014B (en) Electroplating process for metallic surface wear-resistance coating
JP4022605B2 (en) Manufacturing method of sliding members with excellent seizure resistance
RU2323277C2 (en) Method for galvano-mechanical restoration of electrically conducting parts and apparatus for performing the same
CN1693538A (en) Method of coating metal layer on roller surface of biroller thin belt continuous casting machine
JP4126346B2 (en) Sliding member with excellent seizure resistance and method for producing the same
CN1235205A (en) Molten metal plating apparatus
RU2155827C1 (en) Gear for electrolytic deposition of coats
RU2230645C2 (en) Method for restoration of flat slide valves
CN213417063U (en) Micro-amplitude barrel plating machine
CN101338445A (en) Wear resistant coating of piston ring for internal-combustion engine and electroplating process
RU2510318C2 (en) Method of reconditioning pneumatic seeder unit seed disc
RU2090630C1 (en) Method of treating working surface of piston rings
SU969791A1 (en) Apparatus for electroplating restoration of worn surfaces of machine parts
Gorozhankina et al. Peculiarities of heavy electro-mechanical plating on medium carbon steel 30 and 38 ChN3MA
RU2333298C2 (en) Method of galvanic and mechanical recovery of current-conducting parts and device to this effect

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070804