任務(wù)一拓展 船機零件的修復工藝

1、船機零件的修復工藝船機零件的修復工藝一、機械加工修復工藝1.修理尺寸法2.恢復尺寸法3.尺寸選配法4.局部更換法5.附加零件法6.換位加工修理法7.成套換修法8.鉗工加工修復船機零件的修復工藝船機零件的修復工藝1.修理尺寸法修理尺寸法是將已損壞的、兩個相互配合的零件中，較貴重、較難制造的那個零件進行機械加工，在保證其強度和剛度的前提下，消除其工作表面的損傷和幾何形狀誤差，使其恢復正確的幾何形狀并獲得新的基本尺寸修理尺寸。 船機零件的修復工藝船機零件的修復工藝1.修理尺寸法 按“最小加工量”確定“修理尺寸”“最小加工量”是指為了消除表面損傷和幾何形狀誤差所需從零件上加工掉的最小尺寸。修理尺寸被修

2、理零件的實際尺寸（或）最小加工量對于軸類零件：取“” ；對于孔類零件：取“” 。船機零件的修復工藝船機零件的修復工藝1.修理尺寸法按“分級修理的尺寸級別”確定“修理尺寸”此種方法是在消除零件表面損傷和幾何形狀誤差的基礎(chǔ)上，將零件按規(guī)定的分級修理的尺寸級別進行加工，從而獲得修理尺寸。例如:按曲軸“分級修理”的規(guī)定，每隔0.25mm（直徑差）為一個修理尺寸級別，因此在對曲軸軸頸加工修理后，得到的“修理尺寸”不僅要消除軸頸的表面損傷和幾何形狀誤差，還要保證：軸頸直徑的“修理尺寸” 軸頸的原公稱直徑 0.25mm 的整數(shù)倍 曲軸軸頸活塞和活塞環(huán)應(yīng)用船機零件的修復工藝船機零件的修復工藝2.恢復尺寸法恢復

3、尺寸法是對已損壞的、兩個相互配合的零件中，較貴重、較難制造的那個零件進行機械加工，在保證其強度和剛度的前提下，消除其工作表面的損傷和幾何形狀誤差，然后采用鍍鐵、鍍鉻、電刷鍍、堆焊、噴焊等工藝增大零件的尺寸，最后再進行精加工使其恢復原設(shè)計的尺寸和形狀。原有與之相配合的另一個舊零件作報廢處理，重新按照原設(shè)計的尺寸和形狀去制造或購買一個與之相配合的新零件，使二者恢復原設(shè)計的配合間隙值。船機零件的修復工藝船機零件的修復工藝3.尺寸選配法尺寸選配法是收集許多套相同規(guī)格的、尺寸和形狀超差的軸/孔類配合件，分別進行機械加工，消除配合表面的損傷和幾何形狀誤差后，再按原設(shè)計要求的配合間隙值重新組合配對，組成若干

4、套具有不同的基本尺寸，但配合間隙符合原設(shè)計要求的配合件，使零件得以修復?！俺叽邕x配法”僅適合于修理那些新件的原始尺寸差別相對較大、而磨損量和幾何形狀誤差的極限值以及配合間隙值又極小的精密配合件，例如柴油機的精密偶件。 噴油器的針閥閥座噴油泵的柱塞套筒船機零件的修復工藝船機零件的修復工藝4.局部更換法局部更換法是當貴重的、尺寸較大的零件只是局部損壞時，在保證強度的前提下，通過機械加工，除去損壞部位的部分材料，然后制作一個與機械加工部位缺失材料部分的形狀和尺寸完全相同的新部件，并采用適當?shù)姆椒▽⑵涔潭ㄔ趽p壞部位。船機零件的修復工藝船機零件的修復工藝5.附加零件法附加零件法是當零件局部損壞時，如果在

5、損壞部位額外裝配一個零件不會影響零件的正常工作，則可在損壞處另附加一個零件，并采用適當?shù)姆椒▽⑵涔潭?，使零件在一定時間內(nèi)基本恢復原有功能的方法。 船機零件的修復工藝船機零件的修復工藝6.換位加工修理法換位加工修理法是當零件的連接、配合部位（如螺栓孔、鍵槽等部位）因磨損或腐蝕損壞后，將零件翻轉(zhuǎn)一定角度，即換一個位置，在零件未磨損或腐蝕的部位重新加工出連接、配合部位，從而恢復零件正常的連接配合關(guān)系和工作能力（傳動、連接、固定等）的修理方法。此法常用來修理具有磨損的鍵槽、螺栓孔等配合部位的零件。 船機零件的修復工藝船機零件的修復工藝7.成套換修法成套換修法營運中的船舶或在船廠修理時，為了縮短修理時間

6、，拆下已嚴重磨損或損傷零件的部件或設(shè)備，迅速換上成套備件繼續(xù)運轉(zhuǎn)，這種方法稱為成套換修法。而拆換下來的設(shè)備或備件經(jīng)修理后作為備件使用或供給同類機型的船舶使用。例如，柴油機運轉(zhuǎn)中高壓油泵柱塞與套筒偶件咬死后，可以立即換上備用油泵，而損壞的油泵經(jīng)修理后作為備件留待以后再用。 船機零件的修復工藝船機零件的修復工藝8.鉗工鉗工加工修復加工修復 1）鉸孔）鉸孔 利用鉸刀進行精密孔加工和修整性加工的工藝，它能得到很高的尺寸精度和較小的表面粗糙度，主要用來修復各種配合的孔。 2）珩磨）珩磨 用46根細磨料的砂條組成可漲縮的珩磨頭，對被加工的孔作既旋轉(zhuǎn)又上下沿軸向往復的綜合運動，使砂條上的磨料在孔的表面上形成

7、既交叉而又不重復的網(wǎng)紋軌跡，并磨去一層薄的金屬。由于參加切削的磨料多，且速度低，又在珩磨過程中施加大量的冷卻液，使孔的表面粗糙度變小，精度得到很大提高。 船機零件的修復工藝船機零件的修復工藝8.鉗工加工修復鉗工加工修復 3）研磨）研磨 通過用鑄件制成的，具有良好的嵌砂性能的研具，再加上由磨料中加入研磨液和混合脂調(diào)制成的研磨劑，在工件表面上進行研磨，磨去一層極薄的金屬，獲得一定的加工精度和粗糙度。研磨常用于修復高精度的配合表面。 4）刮削）刮削 刮削是用刮刀從工件表面上刮去一層很薄的金屬的手工操作。刮削生產(chǎn)效率低，勞動強度大，常用磨削等機械加工方法代替。（缸套） 船機零件的修復工藝船機零件的修復

8、工藝二、焊接修復工藝1.1.概述概述特點成本低、見效快、設(shè)備簡單、應(yīng)用方便，焊接修復層與零件基體的結(jié)合強度高，抗沖擊能力強。但由于焊接時零件溫度高，熱應(yīng)力大，易產(chǎn)生變形和裂紋。船機零件的修復工藝船機零件的修復工藝2.焊接修復工藝的分類根據(jù)被焊零件的數(shù)目和焊接目的的不同，又可將焊接工藝分為“連接焊”和“堆焊”兩類。 連接焊連接焊是修理時將兩個或兩個以上的零件或斷裂的部分焊接到一起，其主要目的是連接。 堆焊堆焊（Surfacing）是在一個零件表面，為了增大尺寸或恢復尺寸，或者是為了使零件獲得具有特殊性能（如耐磨、耐腐蝕、耐高溫）的焊層而進行的焊接。船機零件的修復工藝船機零件的修復工藝2.焊接修復

9、工藝的分類焊接工藝中的兩個概念：熔深：焊接接頭截面母材熔化的深度稀釋率：異種金屬熔焊或堆焊時，熔敷金屬被稀釋后，母材或預先堆焊層金屬在熔敷金屬中所占的百分比連接焊要求熔深大，堆焊要求熔深小船機零件的修復工藝船機零件的修復工藝3.焊接修復的基本操作過程清除待焊部位油污、銹跡，露出金屬光澤根據(jù)木材和焊層要求選擇合適的焊接方法和焊材是否預熱，確定預熱方法和溫度采用合理的焊接順序進行焊接，減小裂紋和變形焊后盡可能使焊件焊層緩冷焊后根據(jù)需要進行機加工船機零件的修復工藝船機零件的修復工藝三、金屬扣合工藝1.金屬扣合工藝的原理 金屬扣合工藝（Metalock）是將特殊的連接件（如波浪鍵、加強塊或螺栓等）鑲嵌

10、或安裝到零件的裂紋處或斷裂處，通過連接件與零件基體之間的相互扣合、卡阻和嚙合作用，將有裂紋的或斷裂的零件連接（并密封）起來的一種修復方法。1.金屬扣合工藝的主要特點 一般僅用于壁厚大于8 mm的鑄鐵件的修理。 金屬扣合工藝在常溫下完成修理，零件不會變形，也不會改變零件本體材料的組織和性能，修理質(zhì)量可靠。 能基本恢復零件原有的強度，也可以恢復零件的密封性。 基本上都是手工加工，不需要復雜的設(shè)備，可以到現(xiàn)場修理。 工藝簡單，成本低。2金屬扣合工藝所使用的連接件的材料 金屬扣合工藝所使用的連接件有波浪鍵、加強塊、密封螺栓和圓柱銷等。 對制造扣合連接件的材料的基本要求是：強度高、塑性好、初始硬度不高，

11、形變強化效果明顯；熱膨脹系數(shù)低于或相近于零件本體材料。 如果修復高溫下工作的鑄鐵零件，如氣缸蓋、氣缸套等，扣合連接件的材料最好采用因瓦（Invar)合金Ni36或Ni42。此類合金不僅具有塑性好、形變強化效果明顯、扣合強度較高、不生銹等特點，而且其熱膨脹系數(shù)明顯低于鑄鐵，被稱做低膨脹合金 3波浪鍵的形狀、尺寸與制造方法 波浪鍵是金屬扣合工藝所使用的扣合連接件中最主要的連接件。波浪鍵的形狀是由若干個圓柱體形狀的“凸圓柱”和長方體形狀的“連橋”相互連接所組成。波浪鍵的上底面和下底面是兩個相互平行的平面。波浪鍵的“凸圓柱”數(shù)量必須是奇數(shù)，一般為5，7，9個。 波浪鍵屬于非標準件，市場上買不到，只能自

12、制。其制造方法有：精密鑄造、冷擠壓、電火花線切割。4金屬扣合工藝所使用的工具 金屬扣合工藝需要進行鉆孔、鏟槽、攻絲、鉚擊、割斷、磨平、探傷、粘接等工作，這些工作基本上都是手工操作，需要使用的工具大部分都是手持機械工具、手持電動（氣動）工具，主要有鉆模、手電鉆（或風鉆）、（氣動）鏟鑿、攻絲工具、角磨機、手錘、鋼鋸、探傷劑、粘接劑等5金屬扣合工藝的應(yīng)用場合 金屬扣合工藝主要用來修復焊接性很差的鑄鐵件。在修船實踐中，金屬扣合工藝曾成功地修復了許多因裂紋、斷裂或破碎而損壞的船用主、副柴油機的機座、機架、氣缸體、氣缸蓋、氣缸套和各種機械的殼體，使許多無法進行焊接修復的鑄鐵件起死回生。1.強固扣合法（也稱

13、波浪鍵扣合法）方法：垂直于裂紋方向加工出波形槽，嵌入形狀相似的波浪鍵，鍵與槽間有0.1mm的間隙，在常溫下鉚擊波浪鍵，使其產(chǎn)生塑性變形而充滿波形槽腔，利用波浪鍵與槽的嚙合作用使零件聯(lián)成一體。適用范圍：一般強度的零件， 壁厚在845mm.。波浪鍵和槽的形狀和尺寸： (2)強固扣合法的基本工藝過程 表面探傷。采用著色探傷或磁粉探傷，顯示出裂紋長度及裂紋尖端位置。 打止裂孔。在兩個裂紋尖端鉆止裂孔，攻絲，擰入涂上粘接劑的螺栓，將露出零件表面的螺栓割斷、磨平，堵塞止裂孔。 加工波形槽。首先要在裂紋上確定波形槽的數(shù)量和位置，確定波形槽的深度。 波形槽的加工方法一般靠人工分兩步進行。第一步是鉆孔。第二步是

14、鑿通。 嵌入、鉚擊波浪鍵。在波形槽中涂上膠粘劑，將波浪鍵嵌入波形槽，用手錘和專用工具鉚擊波浪鍵，使波浪鍵產(chǎn)生塑變充滿槽腔。鉚擊結(jié)束后，最后一層波浪鍵的上平面應(yīng)高于工件的表面0.51 mm，作為最后磨平時的加工余量。 波浪鍵的固定。在裂紋線上波浪鍵的旁邊鉆螺孔的底孔，要讓該底孔切入波浪鍵0.51 mm，然后攻絲，擰入涂上膠粘劑的固定螺絲，然后割斷、磨平，靠固定螺絲的螺紋將波浪鍵固定。 磨平。最后用角磨機將修理部位打磨平整、光滑。 (3)強固扣合法的適用場合 強固扣合法適用于壁厚在845 mm，不需要密封裂紋，承受載荷不是特別大的鑄鐵件。2.強密扣合法（或波浪鍵密封螺釘扣合法）方法：在波浪鍵扣合的

15、基礎(chǔ)上，再沿裂紋鉆孔攻絲（有一定的重疊），將涂有粘結(jié)劑的密封螺釘旋入。應(yīng)用：有強度要求和密封要求的場合。如缸體、機體裂紋的修理。 采用強密扣合法修理完畢后，檢驗修理質(zhì)量的方法有： 肉眼觀察的方法。 采用敲擊聽響法檢驗，敲擊修理部位，如發(fā)出堅實聲音，證明修理質(zhì)量良好。 有密封性要求的零件應(yīng)該打水壓試驗。 強密扣合法同樣適用于壁厚在845 mm的鑄鐵件，但強密扣合法承受載荷的能力高于強固扣合法，并且可以滿足零件的密封性要求。常用來修復柴油機的氣缸套、氣缸蓋等要求密封的、有裂紋的鑄鐵零件。 3加強扣合法 加強扣合法亦稱加強塊扣合法，它適用于承受高載荷，壁厚大于45 mm的鑄鐵件。加強扣合法主要采用“

16、加強塊”作為扣合連接件。加強塊是較大尺寸的、矩形的、高強度的合金鋼塊。加強扣合法的加工方法是在鑄鐵件上垂直裂紋的方向加工出與加強塊形狀和尺寸相吻合的凹槽，涂上膠粘劑，將加強塊鑲嵌到凹槽中，在加強塊與鑄鐵件的交界線上鉆孔，鉚入圓柱銷（圓錐銷）或擰人密封螺絲。 4熱扣合法 將扣合鍵加熱，嵌入相應(yīng)形狀和尺寸的鍵槽，當鍵冷卻收縮后將零件裂紋拉緊而成一體四、塑性變形修復工藝 塑性變形修復工藝是在不破壞零件的前提下，利用金屬本身的塑性，通過施加外力或加熱的手段，使已經(jīng)發(fā)生塑性變形而失效的金屬零件再發(fā)生反向塑性變形，以恢復零件原有幾何形狀的修復方法。 船機零件在長期使用中，由于受到彎曲的應(yīng)力作用會產(chǎn)生彎曲塑

17、性變形，例如柴油機曲軸、連桿的彎曲變形。另外，船機零件還會因碰撞引起塑性變形，如螺旋槳槳葉打在礁石上使槳葉彎曲變形。 如果零件產(chǎn)生塑性變形的程度不是很大，沒有產(chǎn)生裂紋，可以采用塑性變形修復法進行校正，使其形狀恢復后可以繼續(xù)使用 生產(chǎn)中常用的塑性變形修復法有冷校法、熱校法、加熱一機械校直法。在塑性變形修復前，應(yīng)先對零件已塑變的部位和塑變程度進行檢驗，然后根據(jù)零件的性能、結(jié)構(gòu)尺寸和塑變程度決定采用何種修復方法。塑性變形修復法僅適用于塑性材料，脆性材料如鑄鐵不能采用此法。 1.冷校法 冷校法適用于零件材料的塑性較高、塑變量較小、零件尺寸不是過大的場合。 冷校法是在常溫下，靠敲擊或施加外力來恢復零件原

18、有幾何形狀的修復方法。常用的冷校法有敲擊法和機械校直法。（1）敲擊法 敲擊法是靠錘子敲擊零件使其發(fā)生反向塑性變形，以恢復零件原有幾何形狀的修復方法。 采用敲擊法校直彎曲零件的一般方法是：將發(fā)生彎曲的零件的凸起部位朝上，放置在平臺上或在零件凸起部位的下方對稱的墊起兩點，用錘子砸零件的凸起部位，使其發(fā)生反向塑變，以達到校直的目的。（2）機械校直法 機械校直法是在專用的液壓機上，對發(fā)生塑變的零件的凸起部位施加靜壓力，使其產(chǎn)生反向塑性變形來進行校直的方法。例如小型曲軸，在曲軸兩端和彎曲部位附近的主軸頸處設(shè)置v形鐵將曲軸支撐起來，曲軸的凸面朝上，用液壓機壓頭在凸起部位加壓，使之產(chǎn)生反向變形。 注意：在支

19、撐部位和加壓部位都要施加銅、鉛軟墊片，以免損壞軸頸的工作面。機械校直法也常用來校正變形不大的螺旋槳槳葉。 2.熱校法 熱校法是對發(fā)生了塑性變形的金屬零件進行局部快速加熱來校正變形零件的方法。零件發(fā)生彎曲塑變后，彎曲部位的凸面尺寸會變長，熱校直時在軸彎曲部位的凸面采用氧氣一乙炔火焰進行局部快速加熱，加熱部位受熱后要膨脹，但由于加熱部位與周圍其他部位的溫差很大，加熱部位的膨脹受到周圍材料的約束，造成很大的壓應(yīng)力，因此使加熱部位產(chǎn)生了壓縮塑變。當零件冷卻下來時，由于凸面的尺寸變短了，使零件的彎曲方向朝相反的方向變化，因此使零件的彎曲變形得到一定的恢復氧氣-乙炔火焰局部快速加熱3.加熱一機械校直法 此

20、法為熱校法與機械校直法的聯(lián)合運用，適用于彎曲變形較大并且尺寸較大的零件?？上炔捎脵C械校直法使零件恢復一定的變形，再用熱校法局部加熱校直。也可先加熱后，采用機械加壓進行校直。例如螺旋槳槳葉彎曲變形較大時，將葉片彎曲變形處加熱后再用千斤頂加壓或用螺桿和螺母制作的上緊夾具加壓的方法使槳葉形狀復原。五、粘接修復技術(shù)定義：利用膠粘劑把相同的或不同的材料連接到磨損、腐蝕的零件上，或者將斷裂的零件牢固地連接在一起，使損壞的零件恢復使用性能的方法。 特點可將任何形狀、尺寸的材料的構(gòu)件牢固地連接在一起。能部分代替焊接、鉚接、鍵聯(lián)接與螺紋聯(lián)接，粘接結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕、裝配簡單；應(yīng)力分布均勻，減輕應(yīng)力集中，延長壽命。粘接不

21、會像焊接那樣改變材料的基體組織，不會引起零件的變形和硬度降低等問題。五、粘接修復技術(shù)可獲得多種特殊性能，如良好的密封、導電、絕緣以及耐腐蝕性能。設(shè)備、工藝簡單，容易操作，成本低，生產(chǎn)效率高。粘接的不足之處是：與鉚接、螺紋連接和焊接等工藝方法相比，粘接層的結(jié)合強度較低、抗沖擊性能和抗老化性能較差，粘接接頭的耐熱性較低。膠粘劑的分類方法按化學成分分類：可分為有機粘接劑和無機粘接劑兩大類。（3）粘接修復技術(shù)的應(yīng)用 粘接修復技術(shù)可于修復因磨損、腐蝕、裂紋或斷裂而損壞的零件，以及加工失誤的零件。 有時用其他工藝均無法修復的零件，用粘接卻得到了良好的修復效果。另外，還可以利用膠黏劑進行裝配工作和對零件的接

22、觸面進行密封，使修船、造船工作中的某些裝配工藝大大簡化，勞動強度大大降低，生產(chǎn)率顯著提高。2.有機膠粘劑在船機修造工作中的應(yīng)用（1）用于修理損壞的船機零件修理磨損松動的過盈配合件發(fā)電機軸與滾動軸承的配合松動、離心泵軸與葉輪的松動修理腐蝕損壞的零件氣缸套、氣缸體和各類船艙壁的電化學腐蝕，螺旋槳槳葉、氣缸套外圓表面的穴蝕造成的損壞修補裂紋零件氣缸蓋進氣閥閥桿導孔壁裂紋，船舶管系的裂紋、漏洞，油柜和水柜的裂紋或焊縫開裂（2）用于船機零部件的裝配用于主、副柴油機機座的安裝使用材料：環(huán)氧樹脂膠粘劑用于螺旋槳與尾軸的裝配使用材料：環(huán)氧樹脂膠粘劑用作密封墊片使用材料：高分子液態(tài)密封膠3.無機膠粘劑在船機修造

23、工作中的應(yīng)用由液態(tài)的無機酸、堿、鹽與固態(tài)的金屬氧化物粉末組成優(yōu)點：耐熱性，最高可承受2700的高溫，耐油、抗老化；毒性小、不燃燒；可在室溫固化，基本不收縮；原料易得，價格低廉，粘接工藝簡單，使用方便缺點：不耐酸、堿，耐水性較差，脆性較大，不抗沖擊等。因此無機膠粘劑的粘接接頭一般都采用套接或槽接，不適合采用對接接頭常用的無機膠粘劑有磷酸鹽類無機膠粘劑或硅酸鹽類無機膠粘劑應(yīng)用最多的是磷酸-氧化銅無機膠粘劑可長時間在500下工作，短時間在700800工作；耐油，耐水性較好，因此密封堵漏效果好應(yīng)用于修理氣缸體、氣缸蓋或其它箱體上的裂紋、氣缸體與氣缸套配合面上的鑄造缺陷、增壓器渦輪端殼體的腐蝕六、研磨技

24、術(shù)1.概述 研磨加工是在零件和與其相配合的研磨工具（或者是與其相配合的另一個零件）之間加入含有磨料顆粒的研磨劑，使零件與研磨工具（或相配合的另一個零件）在一定的壓力和速度下作相對運動，磨料顆粒對零件的被加工表面所進行的精密切削加工。 船舶主、副柴油機的進、排氣閥與閥座偶件以及燃油系統(tǒng)中的三對精密偶件（柱塞一套筒、針閥一針閥體、出油閥一出油閥座）在制造或修理時的最后一道工序都需要進行研磨。進行研磨的零件材料可以是各種金屬和非金屬材料，如經(jīng)淬火或未經(jīng)淬火的碳鋼、合金鋼或玻璃等。2.影響研磨質(zhì)量的主要因素 (1)零件與研具的相對運動 (2)研磨壓力 (3)研磨速度 (4)研磨程序3.研磨劑 研磨劑是研磨和拋光加工時對零件表面進行微切削加工的材料。（1）研磨劑的組成 研磨