機(jī)械零件的修理

1、第二章 機(jī)械零件的修理第一節(jié)機(jī)械零件的磨損和潤(rùn)滑磨損一工作一摩擦一表面層一破壞?？煞譃槟チ?、粘著、疲勞和腐 蝕磨損。而根據(jù)磨損延續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短，可分為自然磨損和事故磨損兩類。一、磨損的規(guī)律機(jī)械設(shè)備的磨損與零件的材質(zhì)、條件有關(guān)，但磨損的發(fā)展過(guò)程卻有 著相同的變化規(guī)律。初磨階段（跑合階段）初始間隙初始迅速增長(zhǎng)到初磨。粗糙表面的凸峰快速磨平，接觸面 良好的磨合，故又稱為跑合階段或磨合階段。穩(wěn)定磨損階段（自然磨損階段）磨損速度逐漸下降并趨于穩(wěn)定，初磨間隙初磨逐漸增大到最大的允許間隙最大。因素：零件配合表面摩擦力，沖擊負(fù)荷，高溫氧化，化學(xué)和電化學(xué)腐蝕等。劇烈磨損階段（事故磨損階段）間隙達(dá)到最大允許間隙后會(huì)

2、沖擊增大破壞油膜，表面形狀的改變、表面疲勞等使磨損速度劇烈增大。若不及時(shí)停車修理則會(huì)導(dǎo)致事故發(fā)生。因此，劇烈磨損階段又稱為事故磨損階段。因素：構(gòu)造缺陷，材料低劣，制造，裝配安裝不良，違反操作規(guī)程，修理不及時(shí)，意外等。正常運(yùn)轉(zhuǎn)到事故磨損止，這一工作時(shí)間，為修理間隔期，可由下式計(jì)算：G ）T = 最大初磨tgaT :配合件正常工作時(shí)間或修理間隔期，h； tg a 配合件正常 磨損速度（即單位時(shí)間內(nèi)配合間隙的增加量），mm/h。正常磨損速度：構(gòu)造特點(diǎn)，工作條件，材質(zhì)質(zhì)量，潤(rùn)滑，潤(rùn)滑劑品種，壓強(qiáng)，修理和裝配質(zhì)量，操作、維護(hù)、保養(yǎng)等。二、影響磨損的原因潤(rùn)滑磨損f相對(duì)摩擦加入潤(rùn)滑劑相互隔開f減小摩擦力f降

3、低磨 損。潤(rùn)滑劑有潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂、固體潤(rùn)滑劑等。當(dāng)兩摩擦面之間充滿了液體潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑油，使兩表面完全隔開 時(shí)稱之為液體摩擦，摩擦發(fā)生在潤(rùn)滑油內(nèi)部，摩擦系數(shù)很小。配合件的 磨損最小。軸頸和軸承配合件液體摩擦建立油膜厚度：r nd 2 h =kpAch :楔形間隙最狹窄的油膜厚度，mm； p :潤(rùn)滑油的絕對(duì)粘度， mm表面層材料硬度和韌性f耐磨性，孔隙度f(wàn)蓄集潤(rùn)滑劑f減小摩擦f提高耐磨 性，化學(xué)穩(wěn)定性f減少腐蝕磨損。在制造和修理工作中，有以下方法可減少磨損和提高耐磨性：增加零件表面層材料的硬度。提高含碳量或加入一定量合金元素銘、錳、鉬、釩等；電鍍、噴涂或堆焊f覆蓋一層耐磨材料；表面淬火和化學(xué)熱處理f

4、提高表面硬度，如：高頻表面淬火、滲碳、 滲氮、多元共滲、氤化處理等；機(jī)械強(qiáng)化f增加表面硬度，如：滾壓、擠壓、噴丸等。(還保持足夠 / s ； ：軸頸的轉(zhuǎn)速，r/min ；刁：軸頸的直徑，mm； p:軸承摩擦表 面上的壓強(qiáng)，kg(f)/m2表面層材料硬度和韌性f耐磨性，孔隙度f(wàn)蓄集潤(rùn)滑劑f減小摩擦f提高耐磨 性，化學(xué)穩(wěn)定性f減少腐蝕磨損。在制造和修理工作中，有以下方法可減少磨損和提高耐磨性：增加零件表面層材料的硬度。提高含碳量或加入一定量合金元素銘、錳、鉬、釩等；電鍍、噴涂或堆焊f覆蓋一層耐磨材料；表面淬火和化學(xué)熱處理f提高表面硬度，如：高頻表面淬火、滲碳、 滲氮、多元共滲、氤化處理等；機(jī)械強(qiáng)化

5、f增加表面硬度，如：滾壓、擠壓、噴丸等。(還保持足夠?qū)嶋H工作中，一般滑動(dòng)軸承取 最適宜=(0.0010.002 ) d，重要的滑 動(dòng)軸承取最適宜=0.0005 d，d為軸徑的公稱直徑(100500mm范圍內(nèi))。的韌性）。應(yīng)用減磨合金（如巴氏合金、青銅等）。應(yīng)用非金屬抗摩材料（如層壓酚醛塑料、尼龍、聚酰亞胺、充填 聚四氟乙烯等）制造零件。增加材料的孔隙度。金屬粉末壓制、燒結(jié)粉末冶金制造零件。零加工質(zhì)量主要指加工表面的粗糙度。最小磨損量一最適宜的粗糙度。過(guò)于光滑一不易吸附潤(rùn)滑油，接觸 表面分子間吸附作用也大，使磨損量加大。如重型機(jī)械齒輪裝置的齒面 表面粗糙度比輕型精密齒輪裝置的齒面粗糙度要大得多。

6、工作條件指單位面積的負(fù)荷、相對(duì)運(yùn)動(dòng)方式與速度、工作溫度和摩擦面運(yùn)動(dòng) 的性質(zhì)等。單位面積的負(fù)荷，沖擊載荷，相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，機(jī)器起動(dòng)和制動(dòng)，液 體摩擦不能建立，相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度對(duì)磨損影響最大，頻繁的起動(dòng)和停車會(huì) 加劇磨損。相配合的零件其載荷作用方式、運(yùn)動(dòng)速度以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)性質(zhì) 的不同，磨損也不同。裝配修理擰緊不正確、配合不好、修理或調(diào)整不當(dāng)、平整或粗糙度不合等， 引起載荷不勻或增加附加載荷，造成機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)不靈，產(chǎn)生噪聲、振動(dòng)等， 磨損迅速增大，嚴(yán)重的導(dǎo)致事故和損害機(jī)器。維護(hù)、保養(yǎng)的影響一防止和減少磨損；二消除故障和事故隱患。三、潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑劑：減少摩擦、磨損及冷卻沖洗作用。常用潤(rùn)滑劑有液體、半固體、固體三種。

7、潤(rùn)滑油的選擇液體潤(rùn)滑劑稱為潤(rùn)滑油或稀油。潤(rùn)滑油的主要功用是減摩、冷卻沖洗和防腐。主要物理化學(xué)性能：粘度、閃點(diǎn)、燃點(diǎn)、凝固點(diǎn)、傾點(diǎn)及油性、水 分、機(jī)械雜質(zhì)以及抗氧化穩(wěn)定性、抗乳化性、灰分、酸值、極壓性及含 水溶性酸和水溶性堿量等。潤(rùn)滑油的選用應(yīng)根據(jù)機(jī)器的工作條件（負(fù)荷、溫度和轉(zhuǎn)速）來(lái)確定， 一般選擇原則如下：在充分保證摩擦零件安全運(yùn)轉(zhuǎn)的條件下，為減小能量損耗應(yīng)盡量 選用低粘度潤(rùn)滑油。在高速輕負(fù)荷下工作的摩擦零件應(yīng)選用低粘度的潤(rùn)滑油，在低速 重負(fù)荷下工作的摩擦零件應(yīng)選用高粘度的潤(rùn)滑油。在低溫環(huán)境下工作（如冬季）的摩擦零件應(yīng)選用低粘度和低凝固 點(diǎn)（傾點(diǎn)）的潤(rùn)滑油，一般潤(rùn)滑油的凝固點(diǎn)應(yīng)比機(jī)器的最低工作

8、溫度低 1020 C；在高溫環(huán)境下工作（夏季）的摩擦零件應(yīng)選用大粘度和閃點(diǎn)、 燃點(diǎn)高的潤(rùn)滑油，一般潤(rùn)滑油的閃點(diǎn)至少應(yīng)高于機(jī)器的最高工作溫度 2030 C。受沖擊負(fù)荷（或交變負(fù)荷）和往復(fù)運(yùn)動(dòng)的摩擦零件及工作溫度高、 磨損嚴(yán)重和加工較粗糙的摩擦表面均應(yīng)選粘度大的潤(rùn)滑油。變壓器和油開關(guān)應(yīng)選絕緣性好的變壓器油或開關(guān)油；氧氣壓縮機(jī) 應(yīng)選用特殊潤(rùn)滑劑，如蒸餾水和甘油的混合物。當(dāng)無(wú)合適的專用潤(rùn)滑油時(shí)，可選用質(zhì)量指標(biāo)相近的油代用或配制 代用的混合油，代用油粘度應(yīng)與原用油相等或稍高，高溫代用油要有足 夠高的閃點(diǎn)、良好的抗氧化穩(wěn)定性和油性；低溫代用油要有足夠低的凝 固點(diǎn)（傾點(diǎn)）。用不同粘度的油混合摻配代用油的方法

9、參見有關(guān)資料。潤(rùn)滑脂的選擇半固體潤(rùn)滑劑稱潤(rùn)滑脂或十油、黃油，是由礦物油與稠化劑、添加 劑在高溫下混合而成。稠化劑常采用油脂肪酸與堿金屬反應(yīng)生成的金屬 皂（鈣皂、鈉皂等），一般稠化劑含量為（1020）%，潤(rùn)滑油含量為 （7590）%，其余為添加劑。潤(rùn)滑脂的主要功用：減摩、防腐和密封。潤(rùn)滑脂的主要物理化學(xué)性能：針入度、滴點(diǎn)、機(jī)械雜質(zhì)等。潤(rùn)滑脂選擇的一般選擇原則如下：高速、輕載的摩擦表面應(yīng)選針入度大的潤(rùn)滑脂，低速、重載的摩 擦表面選針入度小的潤(rùn)滑脂。冬季或在低溫條件下工作的摩擦零件應(yīng)選滴點(diǎn)低的潤(rùn)滑脂，夏季 或在高溫條件下工作的摩擦零件應(yīng)選滴點(diǎn)高的潤(rùn)滑脂，一般潤(rùn)滑脂的使 用溫度比其滴點(diǎn)低2030C。無(wú)

10、合適牌號(hào)的潤(rùn)滑脂時(shí)可用滴點(diǎn)、針入度相近的潤(rùn)滑脂代用，同 時(shí)皂分含量也應(yīng)符合要求。當(dāng)工作溫度在60 C以下且在干燥的環(huán)境中， 所有潤(rùn)滑脂可相互代用，當(dāng)工作溫度在60 C以上和其它條件相同時(shí)，應(yīng) 根據(jù)滴點(diǎn)選擇代用潤(rùn)滑脂。在潮濕或與水直接接觸的條件下工作的摩擦零件應(yīng)選用鈣基潤(rùn)滑 脂，而在高溫條件下工作的摩擦零件應(yīng)選用鈉基潤(rùn)滑脂。固體潤(rùn)滑劑的選擇用固體潤(rùn)滑劑能免除油的污染滴漏，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，不需設(shè)置供 油系統(tǒng)和節(jié)省投資。常用的固體潤(rùn)滑劑種類有：軟金屬（Pb、Sn、Cu、Zn、Ag 等），金屬化合物（MoS2、WS2、AlO、PbO、FeCl3、CdI、PbI2 等），無(wú)機(jī)物（石墨、滑石等）有機(jī)物（蠟

11、、固體脂肪酸、聚四氟乙烯、聚乙烯、尼龍 6等）。機(jī)器潤(rùn)滑最常用的固體潤(rùn)滑材料為二硫化鉬、石墨、聚四氟乙烯等 幾種，其用量超過(guò)全部固體潤(rùn)滑材料總用量的90%。隨著潤(rùn)滑材料的發(fā) 展，目前自潤(rùn)滑復(fù)合材料正得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。（1 ）二硫化鉬潤(rùn)滑劑 二硫化鉬潤(rùn)滑劑具有良好的潤(rùn)滑性、附著性、 耐溫性、抗壓減摩性及抗化學(xué)腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)在高速、高負(fù)荷、高溫、 低溫及有化學(xué)腐蝕性等各種條件下的機(jī)器零件均有優(yōu)異的潤(rùn)滑效果。二 硫化鉬潤(rùn)滑劑具有較低的摩擦系數(shù)，一般為0.050.09，在良好的條件下 可達(dá)0.017。目前生產(chǎn)的二硫化鉬潤(rùn)滑劑有粉劑、水劑、油劑、膏劑、潤(rùn)滑脂、 蠟筆、固體成膜劑等。粉劑、水劑、油劑

12、、潤(rùn)滑脂可直接送入摩擦表面，使之形成固體 潤(rùn)滑膜達(dá)到良好的潤(rùn)滑。二硫化鉬蠟筆由石蠟、硬脂酸和二硫化鉬粉末配制而成，可用其 涂于摩擦表面以減小摩擦，常用于切削加工時(shí)涂于刀具切削刃或 被加工表面減小摩擦、降低工件表面粗糙度，延長(zhǎng)刀具壽命或提 高工作效率。二硫化鉬固體成膜劑可噴涂在摩擦表面形成固體潤(rùn)滑膜。（2）石墨潤(rùn)滑劑 石墨潤(rùn)滑劑有粉劑、油劑、水劑和制作自潤(rùn)滑復(fù) 合材料等。（3） 聚四氟乙烯（PTEF） 聚四氟乙烯（簡(jiǎn)稱氟一4）又稱塑料王， 其耐溫性能和自潤(rùn)滑性能是一般塑料中最好的一種，其摩擦系數(shù)低于已 經(jīng)應(yīng)用的任何固體潤(rùn)滑劑。聚四氟乙烯對(duì)鋼的摩擦系數(shù)為 0.04，其抗熱性，抗化學(xué)介質(zhì)的腐 蝕性極

13、強(qiáng)，與濃酸、稀酸、濃堿和強(qiáng)氧化劑（即使在高溫下）不 發(fā)生作用，與大多數(shù)有機(jī)溶劑如醇、醚、酮等不發(fā)生作用，使用 溫度可以從-250。到260C。聚四氟乙烯的潤(rùn)滑機(jī)理目前尚未完全清楚，有人認(rèn)為在摩擦過(guò)程 中其表面分子會(huì)越過(guò)界面附著在摩擦副的另一表面形成一層聚四 氟乙烯薄膜覆蓋層，從而將兩摩擦副的摩擦面隔開。（4）自潤(rùn)滑復(fù)合材料 自潤(rùn)滑復(fù)合材料是由兩種或多種材料經(jīng)過(guò)一 定的工藝合成的整體材料，它具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，又具有減摩、耐磨 和自潤(rùn)滑作用，常用其加工制成機(jī)械零件代替原需要加入潤(rùn)滑劑的金屬 機(jī)械零件。這樣，在運(yùn)行中不需要加入任何潤(rùn)滑劑就可實(shí)現(xiàn)自潤(rùn)滑和無(wú)油潤(rùn)滑。常見的自潤(rùn)滑復(fù)合材料有金屬基、石墨基

14、和塑料基三大類。金屬基自潤(rùn)滑復(fù)合材料是以金屬或合金為基體加入一定量 （1020%）的固體潤(rùn)滑劑復(fù)合而成，常見的有銀基（Ag-MoS2，Ag-WSe2）、銅基（Cu-WSe2，Cu-MoS2、Cu-石墨）、竦基（Ni-MoS2、 Fe-石墨）等。石墨基自潤(rùn)滑復(fù)合材料由于強(qiáng)度低、脆性大，導(dǎo)熱性差，在干燥 環(huán)境及高真空中不能使用等缺點(diǎn)，目前應(yīng)用較少。 塑料基自潤(rùn)滑復(fù)合材料是以塑料為基體加入一定量的固體潤(rùn)滑劑 和改善機(jī)械性能的有關(guān)填料（如金屬氧化物、石棉、玻璃纖維等） 復(fù)合而成。例如高密度聚乙烯和酚醛樹脂中加入石棉和銅；聚酰 胺（尼龍6, 66）中加入碳纖維、聚四氟乙烯和石墨；聚四氟乙烯 和聚酯中加入

15、棉纖維和氟化鈣等。除以上三類外，還有新型自潤(rùn)滑復(fù)合材料一一 DU （金屬塑料）和 鐵基含油軸承材料，這兩種材料實(shí)質(zhì)上是金屬粉末冶金。DU材料 是在金屬基體表面燒結(jié)或噴涂一層多孔青銅（一般是 Cu89Sn11 ） 作中間層，厚度約為0.040.25mm，然后在表面黏結(jié)一層聚合物并 使之浸漬到中間層。固體潤(rùn)滑劑的使用方法通常有：直接使用粉末涂敷在摩擦面；將固 體潤(rùn)滑劑的細(xì)微顆粒添加在潤(rùn)滑脂中，制成潤(rùn)滑油膏；用粘結(jié)劑將固體 潤(rùn)滑劑粘接在摩擦表面形成潤(rùn)滑膜；也可用等離子噴涂等方法將固體潤(rùn) 滑劑噴涂在摩擦表面形成固體潤(rùn)滑膜。第二節(jié)機(jī)械零件的修理通過(guò)修理來(lái)恢復(fù)磨損或損傷零件的性能與更換新零件。一、局部修理

16、法局部修理法是對(duì)零件的磨損和損傷部位進(jìn)行局部修理或調(diào)整換位， 恢復(fù)零件使用能力的一種方法。換件法當(dāng)零件磨損或損傷后，用新的備用零件替換原來(lái)零件的修理方法稱 換件法。一般（零件修復(fù)成本/修復(fù)零件的壽命）（新零件的價(jià)格/ 新零件的壽命）時(shí)采用此法。調(diào)整法只調(diào)整配合件墊片使其恢復(fù)到新裝配時(shí)的初始（或公稱）間隙A初始 而不進(jìn)行加工，或只進(jìn)行刮研，這種修理方法稱調(diào)整法?？诖朔▽?duì)承受沖擊負(fù)荷的配合件具有重大意義，因?yàn)殚g隙調(diào)整后可基 本消除沖擊作用。只用于臨時(shí)性的應(yīng)急修理。換位法結(jié)構(gòu)對(duì)稱、單面磨損，翻轉(zhuǎn)180。（或轉(zhuǎn)一角度），利用未磨損的一 面繼續(xù)工作的方法（又稱換向法、翻轉(zhuǎn)法）。修理尺寸法某一零件進(jìn)行修理

17、加工，恢復(fù)到原來(lái)的幾何形狀和表面精度的新尺 寸，并選配另一零件與之配合，恢復(fù)到原配合性質(zhì)。一般對(duì)復(fù)雜、貴重的零件進(jìn)行修理，簡(jiǎn)單便宜的零件予以更換。修 理尺寸的個(gè)數(shù)（即修理次數(shù)）和大小可根據(jù)不更換的零件的最大允許磨 損量確定。實(shí)際上單面磨損量x可由測(cè)量得到，單面加工余量y取決于加工者 的技術(shù)水平，可由經(jīng)驗(yàn)而定。局部更換法機(jī)械零件在使用過(guò)程中各部分磨損、損傷程度往往不一致，有時(shí)僅 某一局部磨損或損傷嚴(yán)重而其余部分尚好，這時(shí)如果結(jié)構(gòu)允許可將磨損 或損傷嚴(yán)重的地方切除，再重新修補(bǔ)后加工到所需尺寸，這種方法稱為 局部更換法。鑲加零件法零件磨損或斷裂均可采用鑲加零件的方法修復(fù)。（縫釘、補(bǔ)丁、扣合件等）將裂

18、紋或折斷口拉緊或封堵。二、塑性變形修理法利用金屬的塑性變形恢復(fù)零件磨損和損傷部位的尺寸和形狀的方法 稱塑性變形修理法?？s脹法此法多用于內(nèi)外圈磨損的套筒形零件，如活塞銷、滑動(dòng)軸承軸套等。其工藝為：650700 C高溫回火一冷脹一熱處理一磨削?；瑒?dòng)軸承軸套內(nèi)孔磨損后可用縮小法修復(fù)。工藝同脹大法基本相同， 注意縮小后外徑可用金屬噴涂法或其它方法恢復(fù)尺寸。鐓粗法主要用來(lái)修復(fù)有色金屬套筒和滾柱形零件。此法可修復(fù)內(nèi)徑和外徑 磨損量小于0.6mm的零件。注意當(dāng)長(zhǎng)徑比大于2或壓縮后長(zhǎng)度減少超過(guò) 15 %時(shí)，不能使用此法。壓力矯直此法適用于硬度低于HRC35和直徑長(zhǎng)度比值較小的軸。用螺旋壓 力機(jī)、油壓機(jī)或螺旋千

19、斤頂?shù)冗M(jìn)行施壓矯直。工藝為：測(cè)量彎曲最高點(diǎn)、做出標(biāo)記一軸兩端用 V型鐵支起（軸下 墊銅、鋁等軟料）一變形最大處凸面加壓，保壓 1.52min 變形最大處凹面墊銅板后用手錘敲擊銅板三下f卸壓并測(cè)量f循環(huán)施壓至要求?；鹧娉C直一次加熱不能恢復(fù)時(shí)可重復(fù)進(jìn)行幾次，直到變形消除。加熱溫度以不超過(guò)材料相變溫度為宜，一般為200700 C。工藝為: 找出彎曲最大處凸點(diǎn)，確定加熱區(qū)f按零件直徑確定火焰噴嘴f均勻變 形和扭曲采用條狀加熱；變形嚴(yán)重加熱區(qū)多用蛇狀加熱；加工精度高的 細(xì)長(zhǎng)軸用點(diǎn)狀加熱f快速冷卻f檢測(cè)f重復(fù)加熱校直至要求?；鹧娉C直 的關(guān)鍵是彎曲的位置及方向必須找正確，加熱火焰也要和彎曲的方向一 致，否則

20、會(huì)出現(xiàn)扭曲或更多的彎曲。三、焊修法大部分磨損、裂紋和破裂零件可以通過(guò)焊接的方法修復(fù)，焊修法能 完全恢復(fù)零件尺寸、形狀及配合精度。鑄鐵焊補(bǔ)鑄鐵件的焊修方法，就手工電弧而言，主要有熱焊法、半熱焊和冷 焊法。冷焊法即鑄鐵件的整體溫度不高于200 C時(shí)進(jìn)行的焊修的方法。通用焊修裂縫件的焊修工藝如下：找出裂紋在裂紋末端的前方35mm處鉆止裂孔，根據(jù)壁厚取 (p 310mm。開坡口 以機(jī)械方法開坡口質(zhì)量容易保證。開坡口以不影響準(zhǔn)確 合攏為原則，既要除盡裂紋又要確保強(qiáng)度。一般應(yīng)考慮零件的精度、壁 厚、承載、破裂程度等選擇開坡口方式。施焊 一般選用竦基鑄鐵焊條，焊條直徑越細(xì)越好，宜采用直流 反接冷焊。焊縫較長(zhǎng)

21、時(shí)，宜用退步分散成短段施焊。焊后處理焊后注意保溫緩冷，以免冷卻速度過(guò)快形成白口現(xiàn)象。 措施是：小工件可用熱砂或保溫灰覆蓋掩埋，大工件則可用石棉布覆蓋， 若及時(shí)放入回火爐更好。各種鑄鐵焊補(bǔ)方法的施焊工藝要點(diǎn)：（1）手工電弧冷焊較小的焊接電流和較快的焊接速度，不作橫向擺動(dòng)（窄焊道）。短焊道（1050mm）斷續(xù)焊，層間冷卻后再繼續(xù)焊。焊后及時(shí)充分捶擊焊縫金屬。一般不預(yù)熱（或200。以下）。（2）手工電弧焊熱焊預(yù)熱500550 C并保持工件溫度在焊接過(guò)程中不低于400C。焊后600650 C保溫退火。較大的焊接電流連續(xù)焊，溶池溫度過(guò)高時(shí)稍停頓。另外還應(yīng)采用加熱減應(yīng)區(qū)方法：即在焊件上選擇適當(dāng)?shù)膮^(qū)域進(jìn)行加

22、 熱，使焊接區(qū)域有自由熱脹冷縮的可能，以減小焊接應(yīng)力，然后及時(shí)施 焊。減應(yīng)區(qū)加熱一般不超過(guò)750 C。鋼件電弧焊目前應(yīng)用較多的有手工電弧堆焊、氧-乙炔焰堆焊、埋弧自動(dòng)堆焊、 振動(dòng)電堆焊、氣體保護(hù)堆焊及等離子堆焊等。鋼制件焊接修復(fù)工藝的措施主要有：（1）焊前檢查和焊前準(zhǔn)備脫脂去銹；對(duì)非焊修區(qū)屏蔽保護(hù)；清除裂紋源；開設(shè)坡口；預(yù)熱、散熱措施；油孔、鍵槽等用碳精棒或其它東西填塞等措施。（2）選擇最佳焊修方案，嚴(yán)守工藝操作規(guī)程選擇焊接材料和焊接方法；采用過(guò)渡隔離層防止金屬元素滲透稀釋，（堆焊工藝的重要工藝守 則）多層焊不同焊層，采用不同焊接線能量；平行堆焊前后焊道應(yīng)重疊1/ 31 / 2為宜；嚴(yán)格控制焊

23、縫冷卻速度；選擇合適的施焊方法，施焊順序等。焊后冷卻和焊后熱處理焊后冷卻速度及焊后熱處理對(duì)零件的硬度、韌性、殘余應(yīng)力、金相 組織影響巨大，正確控制焊后的冷卻速度及適時(shí)進(jìn)行焊后熱處理，是提 高焊修質(zhì)量的關(guān)鍵。焊后檢查和機(jī)械加工下面介紹45號(hào)鋼(調(diào)質(zhì))軸類零件的手工電弧焊修工藝：焊前檢查處理。磨損量大于2mm以上采用堆焊修復(fù)，首先用汽 油、丙酮等溶劑清除表面的油污、銹跡后，檢查處理裂紋變形等缺陷。 用碳棒、假鍵填塞油孔、鍵槽；用布或石棉繩將堆焊鄰近部位表面包好 防飛濺；將工件用V鐵支承放到盛有冷水的大盆中，施焊部位露出水面， 水平放置。焊條選用。選用焊芯材料為 08號(hào)鋼絲，直徑中1.6mm或中2m

24、m 中碳堆焊焊條(藥皮自配制)。焊條要充分烘干。中50mm以上軸用中2mm 焊絲，中50mm以下軸用中1.6mm 焊絲。采用直流反接電源，小電流、快速焊。施焊方式可參照?qǐng)D2-26的 形式進(jìn)行。環(huán)形焊每次只能焊2530mm長(zhǎng)，直線焊不超過(guò)40mm，不允 許在軸面上引弧，每次熄弧后，必須徹底清除焊渣，并使工件冷卻到30C 以下再施焊；要留23mm加工余量。工件冷卻后，仔細(xì)檢查有無(wú)焊接缺陷，然后清除碳棒、假鍵，機(jī) 械加工至要求。四、電鍍法鍍銘和電刷鍍都是以直流電解原理為基礎(chǔ)，通過(guò)電解液使金屬沉積 在零件表面得到與基體金屬（或非金屬）牢固結(jié)合的鍍層。電鍍一般用 于修復(fù)磨損零件表面，增大尺寸、提高耐磨性

25、。鍍銘鍍銘是電解法修復(fù)零件的最有效方法之一。鍍銘層按性質(zhì)大體可分 為平滑銘鍍層和多孔銘鍍層兩類。鍍層允許厚度一般為 0.20.3mm。平滑銘鍍層具有很高的致密性，但其表面不易貯存潤(rùn)滑油。多孔性銘鍍層的外表面形成無(wú)數(shù)網(wǎng)狀溝紋和點(diǎn)狀孔隙，能保存 足夠潤(rùn)滑油以改善摩擦條件。多孔鍍層有點(diǎn)狀銘層和溝狀銘層 兩種，它是將已鍍平滑銘層的零件作陽(yáng)極，放入和平滑鍍銘電 解液相同的鍍槽中，進(jìn)行短時(shí)間的陽(yáng)極處理而得。平滑銘鍍層和多孔性銘鍍層的使用范圍鍍層平名稱十滑鉻鍍層鍍層平名稱十滑鉻鍍層多孔性鉻鍍層使用范圍修復(fù)靜配合的零件尺寸用于提高模子的工作面的光滑 度，并且降低工作時(shí)的摩擦力使用范圍修復(fù)靜配合的零件尺寸用于提

26、高模子的工作面的光滑 度，并且降低工作時(shí)的摩擦力用于延長(zhǎng)在較低壓力磨損條件 下工作的零件的使用期限1.修復(fù)在相當(dāng)大的比壓力、溫度高、 滑動(dòng)速度大和潤(rùn)滑供油不能充分的 條件下工作的零件2 .修復(fù)切削機(jī)床的主軸、壓縮機(jī) 曲軸、泵軸及其它機(jī)器零件鍛模、沖壓模測(cè)量工具鍛模、沖壓模測(cè)量工具活塞桿等其它零件車床主軸、鏜床鏜桿下面以45號(hào)鋼軸頸磨損后的修復(fù)為例介紹其鍍銘修復(fù)工藝：（1）鍍前準(zhǔn)備 清理油垢；校對(duì)圖紙，確定鍍層厚度及鍍層類型； 修磨軸頸；不需鍍表面絕緣處理；用鉛條填堵油孔；除油、銹跡；酸洗 浸蝕工件（稀鹽酸5%+硫酸10%或硫酸15%浸泡0.51min ,清除氧化皮， 呈現(xiàn)結(jié)品組織，提高結(jié)合性）

27、；中和（碳酸鈉35g/L ）；預(yù)熱（鍍槽或熱 水中進(jìn)行）；陽(yáng)極腐蝕（在槽中進(jìn)行0.53min ）。（2）鍍銘 按鍍銘的工藝或陽(yáng)極腐蝕多孔處理工藝進(jìn)行。鍍后處理 冷水沖洗；拆卸絕緣物及夾具；烘干或吹十；在200230 C下持續(xù)23h，在油槽中作去氫處理，并在 140160 C下持續(xù) 23h，進(jìn)行低溫除氫；測(cè)量尺寸；機(jī)械加工至要求。電刷鍍電刷鍍又稱快速電鍍、快速筆涂鍍、金屬涂鍍、接觸電鍍等。電刷 鍍是一項(xiàng)在工件表面快速電沉積金屬的技術(shù)。刷鍍時(shí)，專用電源的負(fù)極 接到工件上，正極和刷鍍筆連接，蘸上沉積金屬溶液，與工件接觸并相 對(duì)運(yùn)動(dòng)，溶液中的金屬離子在電場(chǎng)作用下向工件表面遷移，放電后結(jié)品 沉積在工件表

28、面上形成鍍層，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，沉積層逐漸增厚，直到 要求厚度。電刷鍍技術(shù)是四種基本的金屬維修技術(shù)(焊接、噴涂、槽鍍、電刷 鍍)之一。它與普通電鍍相比具有：設(shè)備簡(jiǎn)單，工藝靈便，結(jié)合強(qiáng)度高， 生產(chǎn)效率高，鍍層厚度基本可以精確控制，適應(yīng)材料廣等優(yōu)點(diǎn)。電刷鍍工藝包括兩大部分：工件表面準(zhǔn)備階段和電刷鍍階段。機(jī)械準(zhǔn)備 清整工件表面至光潔工整，如需加工則越光越好， 除油去銹，剔除疲勞層，拓寬尖細(xì)狹縫，去掉飛邊毛刺；預(yù)制鍵槽、油 孔的塞堵；刷鍍區(qū)兩側(cè)用滌綸膠紙等作屏蔽保護(hù)等。電凈 在上述基礎(chǔ)上，還必須進(jìn)一步用電凈液繼續(xù)通電處理工 件表面達(dá)到除油目的?；罨?實(shí)質(zhì)是除去工件表面的氧化膜，提高結(jié)合力。應(yīng)根據(jù)材 料的

29、不同而選用不同的活化液。電凈、活化工藝要求很嚴(yán)，否則影響質(zhì)量?；罨罂捎檬⒛z木 鑲鍵堵孔，石墨或膠木鍵塞應(yīng)在鍍液中事先浸泡。以上內(nèi)容為工件表面 準(zhǔn)備階段，下面介紹電刷鍍階段。刷過(guò)渡層 在活化的基礎(chǔ)上，緊接著就刷過(guò)渡層。建議一般用 特殊竦刷鍍2皿m即可。 刷工作層(按刷鍍工藝進(jìn)行)目前比較理想厚度0.5mm以下。刷鍍后處理 除去保護(hù)陰極的屏蔽物，清洗工件上殘留鍍液， 防銹處理。必要時(shí)要送機(jī)械加工(0.05mm以上采用磨削)。注意把工件 邊緣和孔槽邊緣倒角。電刷鍍可用于修復(fù)不易放在槽中的大型零件如大型軸、曲軸、機(jī)床 導(dǎo)軌的磨損、劃傷、凹坑等缺陷。五、熱噴涂法熱噴涂是近代各種噴涂、噴熔技術(shù)的總稱

30、。熱噴涂技術(shù)是把絲狀或 粉末狀材料加熱到軟化或熔化狀態(tài)，并進(jìn)一步霧化、加速，然后沉積到 零件表面上形成覆蓋層的一門技術(shù)。金屬噴涂法噴涂方法一般有火焰噴涂、電弧噴涂、等離子噴涂等。金屬噴涂法 適應(yīng)材料廣、噴涂材料廣、工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高、工件變形小，噴涂 厚度從0.05mm到數(shù)mm。噴涂層系多孔組織，易存油、潤(rùn)滑性好、耐 磨。主要問(wèn)題是結(jié)合層強(qiáng)度不夠。一般用來(lái)修復(fù)磨損件如軸、曲軸、導(dǎo)軌等，或增強(qiáng)構(gòu)件耐腐蝕、高 溫性能如硫酸生產(chǎn)中轉(zhuǎn)化器噴鋁，或提高耐磨性如噴磷青銅等。下面以軸類零件為例介紹其噴涂工藝：工件表面的準(zhǔn)備凹切。凹切指的是為提供容納噴涂層的空間在基體材料或零件上 車掉或磨掉的尺寸。當(dāng)磨損不

31、均時(shí)，可凹切成階梯形。凹切深度為涂層 精加工后的厚度。清理。即清除油污、鐵銹、漆層，使工件表面潔凈。表面處理。工件所采用的表面處理方法和表面的粗糙度程度對(duì)涂 層和基體的結(jié)合強(qiáng)度有密切關(guān)系。處理方法有噴砂、開槽、車螺紋、滾 花、電火花拉毛等。這些方法單用或并用均可。表面處理完畢后必須在 36h內(nèi)噴涂。非噴涂部位的屏蔽保護(hù)。鍵槽、油孔一般用石墨塊鑲鍵堵孔。其它部位可用玻璃布、石棉布、水玻璃等材料將非噴涂區(qū)屏蔽保護(hù)起來(lái)。預(yù)熱。氧乙炔中性焰加熱，溫度控制在 70150 C,最高不超過(guò) 270 C。噴涂噴涂時(shí)熱源和噴涂材料選擇應(yīng)滿足工藝要求。噴涂距離：火焰噴涂 時(shí)為100200mm，電弧噴涂為18020

32、0mm，等離子噴涂取50100mm ； 噴槍移動(dòng)速度一般取30100m/min。冷卻方式可采用控制噴槍移動(dòng)速度、 增加空氣流動(dòng)、間歇噴涂(間歇時(shí)間不得太長(zhǎng))等。涂層厚度為凹切深 度加上精加工余量。噴涂后處理噴涂后，清除虛浮涂層，用榔頭輕敲涂層，聲音清脆表示結(jié)合良好， 否則去掉重噴。然后放入80100 C潤(rùn)滑油中浸泡吸油，最后機(jī)械加工全 要求，并徹底清洗干凈。塑料噴涂簡(jiǎn)稱噴塑，它是在金屬零件表面上噴涂覆蓋一層塑料，使之滿足使 用要求的一種方法。修復(fù)零件時(shí)它具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、零件變形 小等優(yōu)點(diǎn)。常用的材料有尼龍、低壓聚乙烯、聚氯醚、氯化聚醚等。塑 料噴涂的方法不同，其工藝有所區(qū)別，但對(duì)工件的

33、結(jié)構(gòu)要求、表面處理、 預(yù)熱等基本相同。噴涂工件的結(jié)構(gòu)要求。結(jié)構(gòu)必須平整光滑，沒有氣泡、蜂窩、砂 眼，凡棱角部分應(yīng)以圓弧過(guò)渡，其半徑 R=12mm。焊縫應(yīng)磨光，管口 一律用法蘭連接，管子必須用無(wú)縫鋼管。噴涂后嚴(yán)禁切割、焊接。表面處理。主要有加熱去油，修圓弧，表面處理。表面處理方法 有刮研、酸洗、刨削、噴砂、磨削等，但前三種方法結(jié)合強(qiáng)度最好。工件預(yù)熱。預(yù)熱溫度對(duì)涂層質(zhì)量有很大的關(guān)系，過(guò)高會(huì)使樹脂分 解和焦化。過(guò)低則樹脂熔化不完全或流動(dòng)不暢。預(yù)熱溫度應(yīng)高于塑料熔 點(diǎn)及操作過(guò)程中的熱量損失等。下面介紹幾種不同的塑料噴涂方法:（1）沸騰熔敷法 此法是先將經(jīng)過(guò)表面處理的工件預(yù)熱到塑料熔點(diǎn) 以上，然后將熱工件迅速浸入被CO2氣體或壓縮空氣吹成沸騰狀態(tài)的塑 料粉末中，經(jīng)過(guò)很短時(shí)間即取出冷卻，這時(shí)工件表面就形成涂層。（2）熱熔敷法即將工件先進(jìn)行加熱，然后用不帶火焰的噴槍把塑 料粉末噴上，或?qū)⒓訜岬墓ぜ荷弦粚臃勰?，借工件熱量?lái)熔融，冷卻 后形成塑料涂層。熱熔敷法工藝和沸騰熔敷法工藝前段基本相同，后段不同，即將預(yù)熱后的工件取出，立即進(jìn)行噴涂，噴槍與工件的距離150mm 左右。手持噴槍來(lái)回噴涂，每次噴涂后的工件需進(jìn)行熱處理，即進(jìn)行塑 化。使涂層完全熔化發(fā)亮后，再噴下一層，待涂層達(dá)到要求的厚度時(shí)， 取出浸入水中淬火，其目的是使噴層急冷，減少結(jié)品度，提高涂層的韌 性和附著力。（3）火焰噴涂法 即用