Спосіб виготовлення двошарових згорнутих паяних труб з покриттями для гальмових систем автомобілів

Изобретение относится к области трубного производства и может быть использовано при производстве длинномерных тонкостенных труб с защитными покрытиями для изготовления тормозных систем автомобилей. Известен способ изготовления двухслойных свертных паяных труб , включающий гальваническое меднение стальной ленты с нанесением подслоя, формовку, пайку в защитной атмосфере и охлаждение трубы [1]. Изготовленные данным способом трубы не отвечают требованиям, предъявляемым к тормозным системам автомобилей в процессе их эксплуатации. Это обусловлено низкими физико-механическими свойствами труб и отсутствием на их поверхности защитных покрытий. Последнее приводит к преждевременному выходу из строя тормозных систем автомобилей. Известен способ, включающий гальваническое меднение стальной ленты с нанесением подслоя, порезку и механическую обработку ленты, формовку трубы, пайку в защитной атмосфере при температуре 1100-1140°С и охлаждение трубы, нанесение гальванического цинкового покрытия толщиной 12-18 мкм с последующим хроматированием [2]. Изготовленные трубы характеризуются низкими физико-механическими свойствами (относительное удлинение s т менее 30 кгс/мм 2 и предел текучести s 5 ,% менее 30) и недостаточной коррозионной стойкостью наносимых покрытий, что снижает эксплуатационные характеристики тормозных систем автомобилей. В основу изобретения поставлена задача создать способ изготовления двухслойных свертных паяных с покрытиями труб путем дополнительного нанесения двухслойного лакокрасочного покрытия для повышения физико-механических свойств и коррозионной стойкости нанесенных покрытий, что обеспечивает надежность эксплуатационных характеристик тормозных систем. Эта задача решена тем, что в способе, включающем гальваническое меднение стальной ленты с нанесением подслоя, формовку трубы, пайку трубы в защитной атмосфере и охлаждение, нанесение гальванического цинкового покрытия с последующим хроматированием, после хроматирования на поверхность трубы дополнительно наносят 2-слойное однородное лакокрасочное покрытие на основе полиуретана или полиамидимида общей толщиной 10-30 мкм с термообработкой каждого слоя после его нанесения, при этом термообработку ведут сначала при температуре. соответствующей температуре старения металла ленты, а затем при температуре, превышающей ее в 1,5-2,0 раза с - выдержкой 5-15 секунд при каждой температуре. Режимы многоступенчатой термообработки свертных паяных труб с полимерными покрытиями, по-видимому, способствуют стр уктурным изменениям стали, сопровождаемым распадом пересыщенного твердого раствора в сочетании с высокой дисперсностью выделений, положительно влияющих на физико-механические свойства труб. при этом полимерные покрытия повышают их коррозионную стойкость. Высокие показатели предела текучести и относительного удлинения в сочетании с высокой коррозионной стойкостью гарантируют надежную эксплуатацию тормозных систем автомобиля в условиях вибрации, удара и воздействия агрессивных сред в течение всего срока его эксплуатации. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. На поверхность стальной ленты на установке гальванической обработки ленты наносят с подслоем медное покрытие толщиной 3-5 мкм. Затем на агрегате продольной резки ленту режут на ширину, необходимую для изготовления трубы заданного диаметра, и подвергают механической обработке с целью снятия заусенцев и консервации поверхности от окисления. После этого из ленты на формовочном стане путем обжатия формуют двухслойную трубу, которая подвергается пайке в защитной атмосфере при температуре 1100-1140°С и охлаждению. В случае использования раскисленных марок сталей, например, 08Ю, после операции пайки труб осуществляют операцию справочного волочения с последующим отжигом. Охлажденные трубы поступают на агрегат электролитического цинкования, где на наружную поверхность труб наносится гальваническое цинковое покрытие толщиной 12-18 мкм с последующим хроматированием. Затем на поверхность труб на установке нанесения полимерных покрытий наносится 2-слойное однородное лакокрасочное покрытие на основе полиуретана или полиамидимида общей толщиной 10-30 мкм с термообработкой каждого слоя после его нанесения, при этом термообработку слоя ведут сначала при температуре, соответствующей температуре старения металла ленты, а затем при температуре, превышающей ее в 1,5-2,0 раза с выдержкой 5-15 секунд при каждой температуре. Были проведены сравнительные испытания предлагаемого и известного способов при изготовлении двухслойных свертных паяных тр уб O 6,35 мм из стали 08КП для тормозных систем автомобилей ВАЗ, / На ленту из стали 08КП на установке гальванической обработки конструкции ВНИИМетМаша из кислых электролитов при плотности тока 1-2 А/дм 2 наносили в качестве подслоя никелевое покрытие толщиной 1-2 мкм и медное покрытие толщиной 3-5 мкм. Затем на агрегате продольной резки (АПР) ленту разрезали на ширину 19,9 мм и механически обрабатывали щетками. Формовку трубы осуществляли на восьмиклешевом формовочном стане конструкции ВНИИМетМаша. Пайку трубы в защитной атмосфере (смеси водорода 4-6% и азота остальное) осуществляли в муфельной печи 1-СП.3-15.30/110-73 при температуре 1100-1140°С. Затем на агрегате электролитического цинкования наружная поверхность труб электрохимически обезжиривалась в растворе (г/л): едкий натр - 35-45, ортофос-фат натрия - 10-15 при температуре 25-35°С и катодной плотности тока 10-15 А/дм 2 в течение 5 секунд; декапировалась в серной кислоте (50 г/л) в течение 2 секунд при плотности тока 10-15 А/дм 2. Нанесение цинкового покрытия осуществлялось из электролита состава (г/л); цинк сернокислый - 550-700; алюминий сернокислый - 20-40; кислота борная - 3-5; натрий сернокислый -4-5 при плотности тока А/дм 2 в течение 1 минуты, покрытие затем подвергали хроматной обработке в растворе (г/л): бихромат натрия - 40-50, серная кислота - 5-10 в течение 2 секунд. Двухслойные однородные полимерные покрытия на основе полиуретана или поли-амидимида наносили (методом окунания) на образцы труб O 6,35 мм длиной 1 м на лабораторной установке конструкции ВНИТИ. / Применяли полиуретановый лак: плотность 1100 кг/м 3, вязкость 55±20 с при 20±0,5°С (по ВЗ-4), сухой остаток 36±3%. Термообработку образцов труб с полимерными покрытиями после нанесения каждого слоя проводили в печи Г-4 сначала при температуре трубы 130-180°С. что соответствует температуро старения стали 08КП, и выдержке 5-15 секунд, затем при температуре трубы 230-280°С и выдержке 5-15 секунд. Температур у трубы фиксировали с помощью зачеканенной термопары и прибора КСП-4. Режимы изготовления труб с покрытиями приведены в таблицах 1 и 2. Затем образцы труб. изготовленные по известному и предлагаемому способу. подвергались физикомеханическим и коррозионным испытаниям. Коррозионные испытания проводили в камере соляного тумана (5% NaCl при t = 35°С) фирмы "Эриксен", физико-механические - по ГОСТ 10006-80, ГОСТ 8694-75, ГОСТ 11249-80. Результаты испытаний представлены в таблицах 1 и 2. Анализ представленных в табл. 1, 2 данных показал, что использование предлагаемого способа изготовления труб по сравнению с известным позволяет повысить их предел текучести и относительное удлинение в 1,3-1,4 раза, а коррозионную стойкость - в 6,0-6,4 раза.