Обработка деталей с газотермическими покрытиями

Чтобы увеличить прочность сцеп­ления газотермических покрытий с основным металлом перед напылени­ем проводят предварительную меха­ническую обработку детали на токар­ных станках, которая заключается в нарезании рваной резьбы, кольцевых канавок, косой сетчатой накатки по­верхности. В данном случае режим обработки и выбор материала инст­румента зависят от материала и га­баритов детали и от требуемой шеро­ховатости поверхности.,

В зависимости от назначения вос­станавливаемой детали, требований

Примечание. Скорость вращения кру­га составляет 35 м/с. Скорость вращения дета­ли При предварительном шлифовании — 15 — 20 м/мин, при окончательном—20 — 25 м/мнн,- Минутная поперечная подача Не превышает 0,15 мм/мин.

к шероховатости ее поверхности и

точности применяют размерную или безразмерную механическую обра­ботку покрытия. Если разнотолщинность газотермического покрытия превышает допуски, применяют раз­мерную обработку резанием, шлифо­ванием или полировкой. Если необхо­димо придать напыленной поверхно­сти лишь требуемую степень чистоты, применяют различные виды безраз­мерной обработки.

Детали с напыленными покрытия­ми подвергают различным видам ме­ханической обработки — точению, шлифованию, сверлению, строганию, хонингованию, а также слесарной опиловке, шабровке, анодно-механической и элёктроискровой обработке. Механическая обработка металличе­ских покрытий может осуществлять­ся не только в результате съема мате­риала, но и методами пластической деформации — обкаткой роликом, обработкой металлическими щетка­ми, дробью и т. п. Однако своеобра­зие структуры напыленных покры­тий, сложенных из отдельных частиц, обладающих пониженными когезионной Прочностью и теплопроводностью и содержащих при напылении на воз­духе включения оксидов и нитридов, требует выбора наиболее целесооб­разного вида инструмента и исполь­зования специальных режимов обра­ботки.

Наиболее часто используют точе­ние и шлифование. Выбор способа и режимов обработки зависит от свойств покрытия и его эксплуатаци­онного назначения.

При токарной обработке покрытий из стали и цветных сплавов (кроме никелевых самофлюсующихся) обыч­но используют резцы из твердых сплавов ВК2, ВК6, ВКЗМ, Т15К6 и т. п. При точении плазменных покрытий из тугоплавких оксидов применяют инст­румент с механическим креплением че­тырехгранных твердосплавных пластин марокВК60МиВК60М+ТiСили резцо­вые вставки, оснащенные поликристал­лами Эльбор-Рили ПТНБ. Покрытия из самофлюсующихся сплавов успешно обрабатывают резцами из Гексанита-Р и Эльбора-Р.

Исследования режимов точения напыленных покрытий показали це­лесообразность применения скоро­сти резания в пределах 15 — 45 м/мин и подачи 0,10 — 0,15 мм/об при черновой и 0,05 — 0,08 мм/об при чистовой обточке.

Наиболее распространенным ме­тодом механической обработки плазменных покрытий является шлифование. В качестве инструмен­та в большинстве случаев использу­ют алмазные круги из карбида кремния, реже — корундовые или из эльбора.

При выборе типа алмазных кругов рекомендуют 100— 125 %-ную кон­центрацию алмазного зерна. Высо­кая концентрация алмаза создает большую поверхность резания, сни­жает степень нагрева покрытия и обеспечивает более экономичное ис­пользование кругов. Обычно исполь­зуют круги на органической (бакели­товой) или керамической связке.

Достигаемая чистота обработки определяется крупностью зерна ал­маза. Так, размер зерна АСВ 12 (125 — 160 мкм) позволяет получить поверхность с показателем шероховатости Rа=0,063-т-0,125 мкм. При крупности зерна АСВ 5(50 — 63 мкм) достигается Rа= 0,032Ч-0,050 мкм, при М40 Rа=0,020-0,040 мкм.

Шлифование должно проводиться с подачей охлаждающей жидкости. Наилучшим вариантом охладителя является вода с добавкой 5 % эмульсола Э-2 при расходе его 0,6 — 0,85 л/мин. Окружная скорость шлифо­вального круга — 25 — 35 м/с; попе­речная подача — не более 12,5 мкм за проход; продольная подача не более 2 мм за 1 оборот; окружная скорость вращения или скорость продольного перемещения детали 12 — 36 м/мин.

Шероховатость поверхности с Rz=0,04-=-0,08 мкм можно получить притиранием поверхности после шлифования кругом с зерном АСВ5. Достигаемая чистота зависит от крупности применяемых алмазных микропорошков и составляет, напри­мер, для покрытия из ВК9 при круп­ности зерна микропорошка АСМ7 Rz =0,080-0,100 мкм; при АСМ5— Rz =0,04-0,08 мкм; при АСМ2 — Rz =0_,0254-0,05 мкм.

Для шлифования покрытий из са­мофлюсующихся сплавов после тер­мообработки (оплавления)использу­ют круги из зеленого карбида крем­ния марки КЗ зернистостью М25, М40 и твердостью СМ1 — СТ1, а также из эльбора (ЛПП СЮ Л12 100 %-ной концентрации).

Иногда для повышения экономич­ности процесса используют комбини­рованную технологию, при которой черновое шлифование проводят ал­мазными кругами, а чистовое — кру­гами из карбида кремния.

При сверлении, строгании, фрезе­ровании или слесарной обработке по­крытий технологические приемы дол­жны исключить нагрузку покрытий на растяжение или изгиб. При наре­зании резьбы она по возможности должна начинаться в основном ме­талле, для чего покрытие следует раззенковать и снять фаску.

В результате механической обра­ботки в поверхностном слое покры­тия возникают пластическая деформация, наклеп, нагрев, внутренние остаточные напряжения, что приво­дит к снижению прочности сцепления покрытия с основой (на 15 — 30 %), изменению открытой пористости покрытия (снижение пористости при черновом точении достигает 15 %, при чистовом — 25, при шлифова­нии— 55 %). В том случае, если необ­ходимо сохранить открытую пори­стость и достичь высокой чистоты по­верхности, может быть использована анодно-механическая обработка.

Дата добавления: 2014-01-15