Фазлутдинов К.К.

19.07.2022 (обновленно 19.07.2022)

998 просмотров

Хромирование подшипников в авиационной промышленности

Подшипники качения в узлах авиационной техники являются наиболее ответственными элементами в авиационных двигателях, агрегатах, редукторах. К ним предъявляются особые требования по надёжности. Ремонту подлежат не более 20% подшипников имеющих износ наружной обоймы. Так-же необходимость увеличения диаметра наружной обоймы связана с износом посадочных отверстий корпусных деталей изготовленных из алюминиевых или магниевых сплавов. При наличии зазора между подшипником и корпусом возможны провороты подшипника в гнезде, увеличение температуры узла, заклинивание и возможное разрушение конструкции.

Наиболее оптимальным способом увеличения диаметра наружной обоймы является хромирование. Данное покрытие может быть мерным 20-40мкм, для деталей с незначительным износом или под шлифование до 100 мкм. Хромовое покрытие обладает высокой микро-твёрдостью HV 750-1100, высокой износостойкостью, что важно при контакте с твёрдым анодно-окисным покрытием установочных гнёзд, не теряет твёрдости при работе до 400 °С.  В гальванопаре сталь-хром хром является катодом, защищает сталь от коррозии механически. Хромовое покрытие предусматривает изменение диаметра посадочной поверхности для обеспечения натяга при монтаже подшипников.

Хромовое покрытие имеет ряд недостатков: прежде всего высокое наводороживание стали ШХ-15, что приводит к снижению пластичности и охрупчиванию. Чем дольше идет процесс, тем больше количество водорода продиффундировавшего в поверхностные слои металла. Увеличенные толщины хромового покрытия могут скалываться при приложении точечных динамических нагрузок, осколки хрома могут попасть на беговые дорожки поэтому имеются ограничения по толщине покрытия.

Немаловажное значение имеет технологическая оснастка применяемая для хромирования подшипников. Она должна обеспечивать надежный токоподвод, исключающий прижоги, выполнять функции оттяжки тока и изоляции поверхностей неподлежащих хромированию.

Подшипники по своей конструкции делятся на два типа: разборные и неразборные. С разборными подшипниками не возникает трудности при хромировании, а для хромирования неразборных подшипников необходима специальная оснастка. Для данных подшипников недопустима какая-либо токопередача через шарики и беговые дорожки, также для исключения растрава внутренней поверхности не желателен контакт с хромовым электролитом.

Сама оснастка для хромирования неразборных подшипников представляет собой конструкцию позволяющую подавать сжатый воздух во внутренний объём подшипника. При этом создаётся избыточное давление электролит вытесняется из внутреннего объёма подшипника. Токоподвод осуществляется непосредственно через наружную обойму. Неразборные подшипники имеющие бронзовые сепараторы к хромированию не допускаются.

Для более равномерного отложения хрома необходимо круговое расположение свинцовых анодов.

Основные технологические этапы нанесения твёрдого хромового покрытия.

Хромирование выполнять в стандартном электролите.

• Обезжиривание в органическом растворителе (нефрас)
• Обезжиривание протиркой  Венской известью.
• Монтаж на подвеску, загрузка в ванну, прогрев, активация.
• Толчёк  тока превышающий технологическое значение в 1,5-2 раза с дальнейшим плавным понижением до расчетного значения рассчитанного с учетом неизолированной поверхности оснастки. При хромировании не должно быть резких колебаний силы тока и температуры. Дохромирование и перехромирование подшипников не допускается.

• Обезводораживающий отпуск. Выполняется в масляной ванне при температуре 150-180 °С, время 2-2,5 часа. Превышение температуры не допустимо, может привести к снижению твёрдости.

При хромировании имеются случаи стравливания маркировки, в дальнейшем требуется её восстановление безкислотным способом. Маркировочный номер необходим для контроля ресурса эксплуатации подшипника.

При ремонте авиационных подшипников иногда требуется очистка поверхности от нагаров, закоксованных отложений и иных загрязнений.

Технологические операции по очистке наружных и внутренних обойм подшипников.

• Промывка в органическом растворителе (Нефрас)
• Разрыхление в горячей ванне химического обезжиривания. Время обработки до 5 часов, температура 60-70 °С
• Обработка Венской известью.
• Удаление нагара обработкой в ванне ФХ-2

• Осветление

• Термообработка. Температура от 105 до 115 °С
• Промасливание. Масло МС-20 и Нефрас. Соотношение 1:4. 1:10