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工程
機(jī)械常見的破壞形式主要包括摩擦副的磨損和局部破壞(拉傷、電擊傷、壓坑等)。對(duì)于磨損件的修復(fù),傳統(tǒng)的修復(fù)方法包括:機(jī)械加工修理法(如修理尺寸法、附加零件法、局部更換法等)、焊接修理法(堆焊、補(bǔ)焊、釬焊等)和電鍍修理法(低溫鍍鐵、鍍鉻)等。對(duì)于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的零部件也可以采用熱噴涂(熱噴焊)修復(fù)技術(shù)。對(duì)于重要零部件的局部破壞(如液壓桿、油缸的拉傷、電擊傷、壓坑等),采用上述維修方法常常是費(fèi)工、費(fèi)時(shí)、費(fèi)料,甚至無(wú)法修復(fù)
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本文主要介紹一些局部破壞的修理方法,并詳細(xì)說(shuō)明每種方法的優(yōu)缺點(diǎn),以便從事工程機(jī)械維修的技術(shù)人員針對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行可靠維修。
2.焊修技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)
對(duì)于局部損傷,常用的焊修方法包括補(bǔ)焊、堆焊、釬焊、冷焊等,每一種焊修方法都有其自身的特點(diǎn)和不足。
2.1補(bǔ)焊
焊接技術(shù)用于修復(fù)零部件的局部缺陷時(shí)稱之為補(bǔ)焊。補(bǔ)焊的最大特點(diǎn)是施工簡(jiǎn)便、修復(fù)成本低、時(shí)間短。補(bǔ)焊時(shí)應(yīng)根據(jù)材質(zhì)的種類選用恰當(dāng)?shù)难a(bǔ)焊材料和補(bǔ)焊工藝。對(duì)于普通碳素鋼,應(yīng)根據(jù)材質(zhì)的碳當(dāng)量(而不是含碳量)確定補(bǔ)焊方法。對(duì)于不銹鋼、鑄鐵、鋁及鋁合金應(yīng)的補(bǔ)焊應(yīng)特別注意材質(zhì)的性能和工件的使用環(huán)境,做到基體問(wèn)題具體分析,把握好焊前處理、施焊、焊后處理方法及施工參數(shù)。
既然補(bǔ)焊是焊接的一種特殊形式,在施焊過(guò)程中不可避免地會(huì)在焊修部位形成熔池(產(chǎn)生局部高溫),從熔池到工件本體之間的不均勻加熱必然造成焊區(qū)及熱影響區(qū)產(chǎn)生熱應(yīng)力,導(dǎo)致焊修件變形、裂紋(如鑄鐵件、高碳鋼件炸口等)、局部硬化、相組織變化、疲勞性能下降等缺陷。焊修過(guò)程中還會(huì)導(dǎo)致熔池及熔池附近產(chǎn)生氣孔、相變、機(jī)械性能降低等問(wèn)題。因此,用補(bǔ)焊方法修復(fù)局部缺陷,常常是一種不得已而為之的選擇。
2.2冷焊修復(fù)技術(shù)之一(補(bǔ)片修復(fù)技術(shù))
冷焊(補(bǔ)片)修復(fù)技術(shù)是利用電阻焊的原理開發(fā)出來(lái)的一種新型維修方法。當(dāng)基體金屬和補(bǔ)片金屬之間有較高的接觸電阻時(shí),脈沖電源瞬間輸出的大電流脈沖所產(chǎn)生的電阻熱將金屬片與基體粘結(jié)在一起。在單位面積上產(chǎn)生的電脈沖越多,粘結(jié)點(diǎn)越多,金屬片與基體的粘結(jié)強(qiáng)度越高。這就如同傳統(tǒng)的納鞋底一樣,針線越密,納出的鞋底越結(jié)實(shí)。由于補(bǔ)片時(shí)只是在電極接觸部位出現(xiàn)瞬間高溫,在補(bǔ)片過(guò)程中工件本身不會(huì)升溫,因此熱影響小。
補(bǔ)片修復(fù)技術(shù)的缺點(diǎn)是,當(dāng)凹坑深度遠(yuǎn)高于金屬片厚度時(shí),需要多次修磨、多次補(bǔ)修,施工效率低下。因?yàn)檠a(bǔ)片是局部粘結(jié),而不是整體焊接,所以金屬片與基體間的結(jié)合強(qiáng)度不高,層間夾雜很多空隙。另外,由于補(bǔ)片層與基體之間無(wú)法形成一個(gè)完美的整體,所以對(duì)冷焊后的工件進(jìn)行修磨時(shí),在基體與補(bǔ)片部位之間不能形成平滑過(guò)渡。對(duì)于導(dǎo)電良好的基材(銅、鋁等),由于其具有較低的表面接觸電阻,無(wú)法用補(bǔ)片方法進(jìn)行維修。
2.3冷焊修復(fù)技術(shù)之二(氣體保護(hù)熔絲焊修復(fù)技術(shù))
氣體保護(hù)熔絲焊修復(fù)技術(shù)有時(shí)也稱之為高能冷焊修復(fù)技術(shù),它是在傳統(tǒng)氬弧焊基礎(chǔ)上開發(fā)出來(lái)的一類新型焊修技術(shù)。設(shè)備的主要構(gòu)成部分包括脈沖電源、保護(hù)氣體(氬氣等惰性氣體)和用來(lái)填補(bǔ)缺陷的金屬絲。利用焊槍產(chǎn)生的電?。娀囟纫话阍?000℃以上)將金屬絲熔化。與一般意義的氣體保護(hù)焊技術(shù)不同,實(shí)施氣體保護(hù)熔絲焊時(shí)被熔化的金屬焊絲,不會(huì)在修復(fù)部位形成焊接熔池,所以在冷焊的施工過(guò)程中,工件溫升小,不會(huì)產(chǎn)生明顯的熱影響。氣體保護(hù)熔絲焊技術(shù)的最大特點(diǎn)是焊層與基體結(jié)合牢固。
3.電鍍修復(fù)技術(shù)
電鍍修復(fù)技術(shù)是一種在低溫條件下恢復(fù)零部件尺寸的傳統(tǒng)修復(fù)技術(shù),與焊修技術(shù)相比,不會(huì)出現(xiàn)因局部高溫而帶來(lái)的種種問(wèn)題。電鍍修復(fù)技術(shù)是利用電解的原理將鍍液中的金屬離子還原成金屬原子并沉積在金屬表面形成具有較高結(jié)合力和一定厚度的修復(fù)層。雖然電鍍的種類很多,但是可以用于修復(fù)的主要有兩類,即低溫鍍鐵和鍍厚鉻。由于鍍鉻時(shí)沉積速度很慢,生產(chǎn)效率低,人們多采用低溫鍍鐵修復(fù)技術(shù)。為了提高鍍鐵層的耐腐蝕能力和耐磨性,通常在鍍鐵層表面再鍍一層薄鉻。對(duì)于液壓桿、油缸這類在戶外工作的部件,用低溫鍍鐵恢復(fù)尺寸,經(jīng)修磨后表面罩鉻是最常用的修復(fù)方法。
電鍍法修復(fù)局部壓坑的一般工藝流程是:焊修法填坑 機(jī)械修磨(整體磨光) 低溫鍍鐵 機(jī)械修磨(整體磨光) 鍍鉻照面 機(jī)械修磨(磨削加工至符合尺寸及光潔度要求)
電鍍修復(fù)法的適合在專業(yè)化的電鍍廠進(jìn)行批量加工,不適合單件、異型件以及野外現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)。