機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修 課件 第3、4章 機(jī)械零件修復(fù)技術(shù)、典型機(jī)械設(shè)備修理

第三章機(jī)械零件修復(fù)技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷

與維修技術(shù)機(jī)械零件修理技術(shù)方案的制定機(jī)械修復(fù)技術(shù)焊接修復(fù)技術(shù)電鍍修復(fù)技術(shù)1234目錄Contents黏接與黏涂修復(fù)技術(shù)5熱噴涂技術(shù)6表面強(qiáng)化技術(shù)7機(jī)械維修使用的量具和儀器8機(jī)械零件修理技術(shù)

方案的制定第1節(jié)

設(shè)備維修是為保持、恢復(fù)和提升設(shè)備技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行的技術(shù)活動，包括保持設(shè)備良好技術(shù)狀態(tài)的維護(hù)、設(shè)備劣化或發(fā)生故障后恢復(fù)其功能而進(jìn)行的修理，以及提升設(shè)備技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行的技術(shù)活動等。機(jī)械零件修復(fù)技術(shù)主要用于設(shè)備劣化或發(fā)生故障后恢復(fù)其功能而進(jìn)行的修理，屬于再制造技術(shù)的分支，合理應(yīng)用修復(fù)技術(shù)可使修復(fù)后的零件性能更優(yōu)。機(jī)械零件修復(fù)技術(shù)的選擇應(yīng)遵守“技術(shù)合理，經(jīng)濟(jì)性好，生產(chǎn)可行”的基本原則。常用的機(jī)械設(shè)備零件修復(fù)技術(shù)有機(jī)械修復(fù)、焊接、電鍍與刷鍍、粘結(jié)與粘涂、熱噴涂與噴焊等。零件材質(zhì)---鍍鉻、鍍鐵技術(shù)適用于修復(fù)碳素結(jié)構(gòu)鋼，合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼和灰口鑄鐵等；焊接技術(shù)適用于修復(fù)低碳鋼、中碳鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼等；熱噴涂適用于修復(fù)碳鋼、合金鋼、鑄鐵件和絕大部分有色金屬件等；粘接修復(fù)適用于各種金屬和非金屬材質(zhì)的零件；塑性變形適用于中、低碳鋼及銅合金；金屬扣合適用于修復(fù)灰鑄鐵等。零件工作條件---例如，齒輪、凸輪等滾動工作零件，表面承受較大的接觸應(yīng)力，應(yīng)采用有益于提高接觸強(qiáng)度的修復(fù)技術(shù)，如鍍鉻、噴焊、堆焊等。較高的修復(fù)施工溫度會引起零件退火，破壞原有熱處理性能，因此補(bǔ)焊和堆焊技術(shù)等技術(shù)僅適用于未淬火零件的修復(fù)。修補(bǔ)層力學(xué)性能及厚度---修補(bǔ)層的強(qiáng)度、硬度、厚度以及修補(bǔ)層與零件的結(jié)合強(qiáng)度等是評價修理質(zhì)量的重要指標(biāo)。修補(bǔ)層的力學(xué)性能是選擇修復(fù)技術(shù)的重要依據(jù)。一、影響修復(fù)技術(shù)選擇的因素不同種類修復(fù)技術(shù)的工藝特性既有相同之處，也有不同之處。因此，同一機(jī)械零件缺陷的修復(fù)可能存在幾種修復(fù)技術(shù)和方法。工程實踐中，選擇修復(fù)技術(shù)要綜合考慮以下因素?？尚行耘c經(jīng)濟(jì)性---從可行性角度看，要根據(jù)企業(yè)現(xiàn)有的裝備狀況、技術(shù)水平、維修生產(chǎn)管理機(jī)制，并結(jié)合修復(fù)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，盡量選用先進(jìn)的修復(fù)技術(shù)。在經(jīng)濟(jì)性方面，應(yīng)綜合考慮零件修復(fù)成本、修后使用壽命、停機(jī)損失等。二、確定零件修復(fù)技術(shù)方案

編制機(jī)械零件修理工藝規(guī)程要遵守“優(yōu)質(zhì)、高效、低成本”原則，其主要依據(jù)是零件的工作狀況和技術(shù)要求、企業(yè)設(shè)備狀況和修理技術(shù)水平、生產(chǎn)經(jīng)驗和有關(guān)試驗總結(jié)以及有關(guān)技術(shù)文件等。調(diào)查待修零件損傷狀態(tài)

檢查待修機(jī)械零件損傷部位、損傷性質(zhì)(磨損、腐蝕、變形、斷裂)和損傷程度(磨損量大小、磨損均勻程度、裂紋深淺及長度)，明確修復(fù)零件批量。查閱零件損傷鑒定單、零件制造技術(shù)文件、裝配圖和設(shè)計說明書等技術(shù)文件，確定零件的功能以及工作條件、材質(zhì)和技術(shù)要求等。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)有修復(fù)技術(shù)裝備狀況、技術(shù)水平和經(jīng)驗，估算修復(fù)工作量，確定自修還是委外修理。二、確定零件修復(fù)技術(shù)方案擬定零件修理工藝規(guī)程

擬定零件修理工藝規(guī)程的基本原則是：在保證修復(fù)質(zhì)量的前提下，力求選用最少的修復(fù)技術(shù)種類；力求避免多個修復(fù)技術(shù)之間的相互不良影響；盡量采用簡易的低成本技術(shù)。（1）確定零件修復(fù)使用修復(fù)技術(shù)種類、方法，分析零件修復(fù)中的主要問題并提出相應(yīng)措施；（2）安排零件修復(fù)工序，提出各工序的技術(shù)要求、規(guī)范，確定工藝設(shè)備和質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)等。（3）在進(jìn)行必要試驗的基礎(chǔ)上，填寫修理技術(shù)規(guī)程卡片，經(jīng)主管領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)后執(zhí)行。二、確定零件修復(fù)技術(shù)方案確定零件修理工藝規(guī)程應(yīng)注意的問題（1）注意保護(hù)不修理表面的精度和材料的力學(xué)性能不受影響。（2）安排工序時應(yīng)將產(chǎn)生較大變形的工序安排在前面，并增加校正工序；將精度要求高，表面粗糙度值要求小的工序安排在后面，避免因修復(fù)技術(shù)(如堆焊)破壞零件原有精度。（3）零件修理加工時需預(yù)先修復(fù)定位基準(zhǔn)或給出新的定位基準(zhǔn)。（4）有些修復(fù)技術(shù)可能導(dǎo)致機(jī)械零件產(chǎn)生微細(xì)裂紋，應(yīng)注意安排提高疲勞強(qiáng)度的工藝措施和采取必要的探傷檢驗等手段。（5）修復(fù)高速運(yùn)動的機(jī)械零件，應(yīng)考慮安排平衡工序。三、機(jī)械零件修復(fù)實例

某企業(yè)鍛造車間的Y32-1500T金屬鍛造壓力機(jī)是企業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，因主液壓缸柱塞嚴(yán)重劃傷，須停機(jī)修復(fù)。主液壓缸柱塞修復(fù)的工作過程如下:1.調(diào)查主液壓缸柱塞損傷狀態(tài)

經(jīng)檢查知：柱塞表面有1處劃傷，劃傷面積為400×3400mm2（柱塞直徑900mm，工作行程5000mm）。劃痕最深處為3mm，最淺處為0.1mm，平均約為0.8mm左右，局部有近十個深度達(dá)4mm左右的小坑。

2.擬定零件修復(fù)工藝規(guī)程（1）確定采用的修復(fù)技術(shù)

修復(fù)柱塞劃傷的工作面，選擇修復(fù)技術(shù)。從經(jīng)濟(jì)性和可行性考慮，工廠生產(chǎn)、設(shè)備狀況考慮：廠里有刷鍍設(shè)，修復(fù)成本低，可節(jié)約人力、物力及能源。因而，擇優(yōu)選擇電刷鍍技術(shù)修復(fù)柱塞。

（2）安排柱塞零件修復(fù)工序

①清洗去油污雜質(zhì)。用水基清洗劑或汽油除去柱塞上的油污；用氧乙炔火焰燒烤劃傷表面，清除油漬。

②表面初整形。用砂輪、油石、刮刀等去除劃傷表面的毛刺并開槽，使劃痕與坑底的基體面圓滑過渡。

③電焊。用堆焊修復(fù)表面深度為4mm左右的小坑。

④電鍍。用電刷鍍修復(fù)表面劃痕。機(jī)械修復(fù)技術(shù)第2節(jié)一、修理尺寸法

利用切削加工、機(jī)械連接（螺紋、鍵、銷、鉚接、過盈聯(lián)接等）和機(jī)械變形等各種機(jī)械方法，恢復(fù)失效零件功能的技術(shù)稱為機(jī)械修復(fù)技術(shù)。常用的機(jī)械修復(fù)技術(shù)有修理尺寸法、鑲裝零件法、局部換修法和金屬扣合法等。

修理尺寸法常用于軸、孔構(gòu)成的間隙配合副修復(fù)。它采用切削加工方法，恢復(fù)配合副主要零件原設(shè)計的幾何公差、表面粗糙度要求，使其獲得一個新尺寸（稱為修理尺寸），然后據(jù)此尺寸更換或配作另一個配合件，保證原有配合關(guān)系不變的修復(fù)技術(shù)。確定修理尺寸時，應(yīng)先考慮零件的結(jié)構(gòu)可行性和強(qiáng)度是否足夠，再考慮切削加工余量。二、鑲裝零件法

在磨損零件的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度允許的情況下，對零件磨損部位進(jìn)行切削加工，再在這個部位鑲上一個零件補(bǔ)償尺寸，恢復(fù)零件原有精度的方法稱為鑲裝零件法。常用的有鑲套、加墊和機(jī)械夾固等方法。在軸徑磨損處，鑲裝一個套筒，并在軸端用固定銷固定，防止套筒工作時松動。較大鑄件產(chǎn)生裂紋后，采用鋼板螺釘加固修理。修理時，在裂紋末端鉆為?3～?6mm的止裂孔，防止因為應(yīng)力集中使裂紋繼續(xù)發(fā)展。鑲裝零件修理法適用于磨損量較大零件的修復(fù)，且不必更換配換件。應(yīng)用該方法應(yīng)注意兩個問題：（1）鑲裝件材料盡量與基體材料一致，使兩者熱膨脹系數(shù)相同，保障工作中鑲裝件的穩(wěn)固性。（2）鑲裝件與基體應(yīng)采用過盈配合。要正確選擇過盈量，過盈量過大會脹壞孔，甚至引起基體變形，而過小則穩(wěn)固性不好。圖3.1軸徑鑲套修理圖3.2補(bǔ)強(qiáng)板夾固修復(fù)裂紋三、局部修換法

對零件某一部分進(jìn)行修理更換的方法稱為局部修換法。局部修換法通常是將零件磨損嚴(yán)重的部位切除，將這部分重制一個新零件，然后用機(jī)械聯(lián)結(jié)、焊接或粘接的方法固定在原來的零件上，使零件得以修復(fù)。圖3.3局部修換法

雙聯(lián)齒輪中磨損嚴(yán)重的小齒輪輪齒被切去，重新制作一個小齒輪，然后用鍵聯(lián)接、騎縫螺釘固定在原來的零件上。四、金屬扣合法

金屬扣合法是利用金屬扣件（波形鍵等）的塑性變形或熱脹冷縮的性質(zhì)，將損壞的零件連接起來，達(dá)到修復(fù)零件裂紋或斷裂目的的技術(shù)。金屬扣合法修理工藝簡單易行，大型機(jī)件可在現(xiàn)場修理；修復(fù)過程在常溫下進(jìn)行，工件不受熱應(yīng)力影響；修復(fù)強(qiáng)度高，修復(fù)質(zhì)量可靠，特別適用于大型鑄鐵件的修復(fù)，也可用于修復(fù)不易焊修的鋼件、有色金屬件等。1．強(qiáng)固扣合法

在零件裂紋的垂直方向或折斷面方向上，加工出波形槽，并在槽中嵌入波形鍵；在常溫下鉚擊波形鍵，使之產(chǎn)生塑性變形充滿槽腔；當(dāng)波形鍵的凸緣與槽密扣合時，損壞的零件重新牢固地連接成一個整體。該法用于修復(fù)壁厚為8～40mm的一般強(qiáng)度要求的薄壁零件。圖3.4

強(qiáng)固扣合四、金屬扣合法2.強(qiáng)密扣合法

該法適用于修復(fù)高壓密封零件的裂紋和折斷，如高壓氣缸和高壓容器等。它是在強(qiáng)固扣合工藝原理基礎(chǔ)上，再在裂紋或折斷面上栽入涂有粘接劑的綴縫栓，形成有粘接劑和金屬組成密封帶，起到防滲漏的作用。圖3.6強(qiáng)密扣合3．優(yōu)級扣合法圖3.7優(yōu)級扣合法1.機(jī)件2.短圓柱銷3.磚型加強(qiáng)件4.波形鍵5.裂縫

該法適用于修復(fù)承受高載荷的厚壁機(jī)件，例如水壓機(jī)橫梁、軋鋼機(jī)軋輥支架等。在強(qiáng)固、強(qiáng)密扣合工藝基礎(chǔ)上，先在垂直于裂紋或折斷面的修復(fù)區(qū)域加工出一定形狀的空穴（矩形等），將形狀尺寸相同的加強(qiáng)件鑲?cè)胙ㄖ?，然后再在機(jī)件與加強(qiáng)塊的結(jié)合處栽入短圓柱銷（綴縫栓），使載荷分布到更多面積上，滿足零件承受高載荷的要求。四、金屬扣合法4.熱扣合法

熱扣合法適用于修復(fù)大型飛輪、齒輪和重型設(shè)備的機(jī)身等。它是根據(jù)金屬熱脹冷縮原理，利用扣合件在冷卻過程中產(chǎn)生收縮，將破裂的機(jī)件重新密合的一種工藝方法。3．優(yōu)級扣合法

加強(qiáng)件可根據(jù)零件結(jié)構(gòu)、載荷性質(zhì)、大小和方向等設(shè)計成不同形狀，如圖3.8所示。圖3.8a為楔形加強(qiáng)件，用于修復(fù)鋼件，便于拉緊。圖3.8b為矩形加強(qiáng)件，用于承受沖擊載荷處，靠近裂紋處不加綴縫固定，以保持一定的彈性。圖3.8c為x形加強(qiáng)件，它有利于扣合時拉緊裂紋。圖3.8d為十字形加強(qiáng)件，用于承受多方向載荷。圖3.8加強(qiáng)件焊接修復(fù)技術(shù)第3節(jié)

焊接修復(fù)技術(shù)是用焊接的方法進(jìn)行零件修補(bǔ)或在零件表面制備抗磨、防腐蝕等涂覆層，的一種維修技術(shù)，適用于修復(fù)零件表面磨損或局部損傷、裂紋、斷裂等。焊接修復(fù)使用設(shè)備簡單，方便現(xiàn)場實施，因此可有效縮短停機(jī)時間。其不足之處在于，焊接加工易使修復(fù)對象產(chǎn)生熱應(yīng)力和變形，不適宜修復(fù)較高精度、薄殼和細(xì)長類零件等。一、堆焊堆焊是使用焊接方法，在機(jī)械零件表面堆覆一層具有一定性能的金屬材料的工藝方法，它既可以修復(fù)失效零件，恢復(fù)尺寸、形狀要求，又可以強(qiáng)化材料，改善零件表面的耐磨、耐腐蝕等性能。其適用于修復(fù)各種軸類、軋輥類零件以及工具、模具等，在農(nóng)機(jī)、工程機(jī)械、冶金、石油化工等行業(yè)廣泛應(yīng)用。圖3.9鏈輪的堆焊修復(fù)一、堆焊堆焊方法及其特點(diǎn)堆焊方法材料單層堆焊最小厚度/mm特點(diǎn)焊條電弧堆焊

實心焊絲；管狀焊絲3.2用于小型或復(fù)雜形狀零件的堆焊修復(fù)和現(xiàn)場修復(fù)。機(jī)動靈活，成本低埋弧自動堆焊根據(jù)焊接形式，選用管狀焊絲或帶極3~4.8用于具有大平面和簡單圓形表面零件的堆焊修復(fù)。焊縫光潔、接合強(qiáng)度高，堆焊層外形美觀、性能好熔化極氣體（自）保護(hù)堆焊實心焊絲；管狀焊絲；3.2用于承受交變載荷零件的修復(fù)，如曲軸等。溶深淺、堆焊層薄而勻、耐磨性好，工件受熱影響小氧－乙炔焰堆焊

實心焊絲；管狀焊絲；合金粉末0.8成本低，操作較復(fù)雜，堆焊批量不大的零件?；鹧鏈囟容^低，稀釋率小，單層堆焊厚度可小于1.0mm，堆焊層表面光滑等離子弧堆焊自動化：合金粉末；雙熱絲自動：焊絲自動焊0.8雙熱絲自動2.4~6.4用于堆焊各種高合金、高性能材料。生產(chǎn)率高，成形美觀，堆焊過程已實現(xiàn)機(jī)械化及自動化激光熔覆合金粉末0.9用于軸類等修復(fù)。工件熱變形小，堆焊層組織致密；可在普通材料上覆蓋高性能的堆焊層，質(zhì)量優(yōu)于傳統(tǒng)堆焊和熱噴涂工藝堆焊材料及其選擇：堆焊合金已有數(shù)百種之多。堆焊合金通常制成絲狀、管狀、帶狀或板狀，也有的制成合金粉末和焊條。堆焊合金類型焊條型號堆焊層硬度/HRC性能及用途普通低中合金鋼D102（EDPMn2-03）D107（EDPMn2-15）D112（EDPCrMo-A1-03）D127（EDPMn3-15）≥22≥22≥22≥28較好的韌性和耐磨性，易加工、價廉，多用于堆焊常溫下金屬磨損件，如車輪、齒輪、軸等中碳低合金鋼D172（EDPCrMo-A3-03）D167（EDPMn6-15）≥40≥50較好的抗中等沖擊能力，適于堆焊齒輪、軸、冷沖模等高碳馬氏體鋼D207（EDPCrMnSi-15）D227（EDPCrMoV-A1-15）≥50≥55較好的抗磨料磨損性能，耐沖擊性能較差，用于堆焊推土機(jī)刀片、螺旋槳等高錳鋼D256（EDMn-A-16）D266（EDMn-B-16）≥170（HBW）≥170（HBW）較好的抗磨料磨損性能，耐沖擊性能較差，用于破碎機(jī)、推土機(jī)等的抗沖擊耐磨件堆焊奧氏體高錳鋼、鉻錳鋼D256(EDMn-A-16)D266(EDMn-B-16)D276(EDCRMn-B-16)≥170（HBW）≥170（HBW）≥200（HBW）

兼有抗強(qiáng)沖擊、耐腐蝕、耐高溫的特點(diǎn)，用于挖掘機(jī)斗齒，水輪機(jī)葉片等奧氏體鎳鉻鋼D547(EDCrNi-A-15)D547Mo(EDCrNi-B-15)D557(EDCrNi-C-15)≥28～34≥37≥37

優(yōu)良的耐腐蝕、高溫抗氧化性，用于高、中壓閥門的密封面等堆焊、開坯軋輥等馬氏體合金鑄鐵D608(EDZ-A1-08)D687(EDZCr-D-15)D698(EDZ-B2-08)≥55≥50≥60高的抗磨料磨損性能以及較高的耐熱腐蝕性能，常用于混凝土攪拌機(jī)、混砂機(jī)、犁鏵等高鉻合金鑄鐵D642(EDZCr-B-03)D667(EDZCr-C-15)D687(EDZCr-D-15)≥45≥48≥58

很高的抗低應(yīng)力磨料磨損和耐熱、耐蝕性能，用于泵套、破碎機(jī)混合葉片等鈷基合金D802(EDCoCr-A-03)D812(EDCoCr-B-03)D822(EDCoCr-C-03)D822(EDCoCr-D-03)≥40≥44≥5328~38

綜合性能好，價格高。用于高溫高壓閥門、熱剪切刀刃、熱鍛模等常用堆焊合金特點(diǎn)及用途

堆焊的本質(zhì)是異種金屬的熔化焊，因此幾乎所有的熔化焊方法都可用于堆焊.

為修補(bǔ)零件局部缺陷而進(jìn)行的焊接稱為補(bǔ)焊。金屬材料的焊接性相差很大，補(bǔ)焊時要根據(jù)零件材料選用合理的補(bǔ)焊工藝。二、補(bǔ)焊

鋼制零件的補(bǔ)焊

碳鋼的焊接性主要與含碳量有關(guān)。含碳量增加焊接性逐漸變差，即低碳鋼零件焊接性較好，中、高碳鋼零件焊性較差，易產(chǎn)生熱裂紋、冷裂紋和氫致裂紋等。目前，鋼制零件的補(bǔ)焊一般采用電弧焊。鑄鐵件的補(bǔ)焊

鑄鐵的含碳量大于2.11%，焊接性很差。在補(bǔ)焊接頭處易產(chǎn)生白口組織、淬硬組織及夾渣、裂紋和氣孔，導(dǎo)致補(bǔ)焊失效和難以機(jī)加工。三、堆焊、補(bǔ)焊修復(fù)層切削加工1.刀具材料牌號

通常零件表面修復(fù)層呈高低不平、內(nèi)部硬度不均勻的狀態(tài)，在切削加工過程中會產(chǎn)生較大沖擊與振動。因此，切削加工刀具材料一般選用硬質(zhì)合金、聚晶立方氮化硼等。零件修復(fù)層切削常用的刀具材料如表3.9所示。零件修復(fù)方法推薦的切削加工用刀具牌號及用途堆焊補(bǔ)焊低合金鋼堆焊層粗加工：YG8、YT5、YW1等精加工：YT15高錳鋼堆焊層粗加工：YG類、YH類、YW類精加工：YT14、YG6X等不銹鋼堆焊層1.YG類，如YG6X、YG8等2.聚晶立方氮化硼高鉻合金鑄鐵堆焊層1.超細(xì)晶粒的YG6X、YG10H等2.聚晶立方氮化硼表3.9零件修復(fù)層切削常用的刀具材料三、堆焊、補(bǔ)焊修復(fù)層切削加工2.修復(fù)層機(jī)械加工參數(shù)選擇合理選擇加工方法、刀具材料、刀具幾何參數(shù)和切削用量等對保障零件修復(fù)質(zhì)量是非常重要的。低合金堆焊層的車削01高鉻合金鑄鐵堆焊層的車削02堆焊層的磨削03電鍍修復(fù)技術(shù)第4節(jié)

電鍍修復(fù)技術(shù)常用于磨損失效零件的修復(fù)。它是利用電解原理，把工件（陰極）與直流電源的負(fù)極相連，鍍層金屬（陽極）與直流電源的正極連接，并在兩極間保持一定電壓，使陽極不斷電解形成金屬陽離子，至陰極沉積在工件表面，形成金屬鍍層，如圖3.10所示。

電鍍修復(fù)過程是低溫（通常＜100℃）條件下進(jìn)行的，零件不會產(chǎn)生熱變形，因此鍍層結(jié)合強(qiáng)度高。常用的電鍍技術(shù)有鍍鉻、鍍鐵、鍍鎳、鍍銅、電鍍合金等。圖3.10電鍍原理示意圖一、鍍鉻鍍鉻層性能和應(yīng)用（1）硬度高、耐磨性好。鍍鉻層硬度一般在400～1200HV，溫度∠300°C時硬度無明顯下降。滑動摩擦系數(shù)小，約為鋼和鑄鐵的40％?？拐持院?，耐磨性比無鍍鉻層提高2～50倍。（2）與基體結(jié)合強(qiáng)度高。鍍鉻層與基體金屬表面的結(jié)合強(qiáng)度高于自身晶間結(jié)合強(qiáng)度。（3）耐熱、耐腐蝕、化學(xué)穩(wěn)定性好。

按用途不同，鍍鉻層可分為硬鉻層、多孔鉻層、乳白鉻層、黑鉻層、裝飾鉻層等類型。用于零件修復(fù)的鍍鉻層主要是硬鉻層和多孔鉻層。不同鍍鉻層的應(yīng)用，如表3.10所示。鍍鉻層類型特性應(yīng)用硬鉻層

很高的硬度和耐磨性常用于模具、量具、刀具刃口等耐磨零件，也用于修復(fù)磨損件，鍍鉻層厚度小于12μm多孔鉻層表面有無數(shù)網(wǎng)狀溝紋和點(diǎn)狀孔隙，能吸附一定量的潤滑油，具有良好的潤滑性用于主軸、鏜桿、活塞環(huán)、氣缸套的等摩擦件的鍍覆。鍍鉻層厚度一般在12～50μm

乳白鉻層硬度稍低，結(jié)晶細(xì)小，網(wǎng)紋較少，韌性較好，呈乳白色適用受沖擊載荷零件的尺寸修復(fù)和表面裝飾，如各種量具等表3.10鍍鉻層的應(yīng)用01一、鍍鉻鍍鉻工藝（1）鍍前表面處理；鍍前加工。去除零件表面缺陷及銳邊尖角，恢復(fù)零件幾何形狀、表面粗糙度要求（一般取≤Ra1.6μm）。絕緣處理。不需要鍍覆的表面要作絕緣處理。通常先刷絕緣性清漆，再包扎乙烯塑膠帶，工件的孔要用鉛堵牢。鍍前清洗。先用有機(jī)溶劑、堿溶液等將零件表面清洗干凈，然后用10％～15％的硫酸溶液浸泡0.5～1min，清除零件表面氧化膜，露出金屬結(jié)晶組織，增強(qiáng)鍍層與基體金屬的結(jié)合強(qiáng)度。（2）電鍍；將零件上掛具吊入鍍槽，根據(jù)鍍鉻層種類和要求選定電鍍規(guī)范，按時間控制鍍層厚度。修復(fù)磨損零件經(jīng)常使用的鍍液成分為鉻酐（CrO3）150~250g/L,硫酸1～2.5g/L，三價鉻2～5g/L。工作溫度55～60°C，電流密度15～50A/dm2。（3）鍍后檢查和處理。①測量。觀察鍍層表面色澤以及是否鍍滿，測量鍍尺寸、鍍層厚度及均勻性。若鍍層厚度不夠可重新補(bǔ)鍍，若鍍層有起泡、剝落等缺陷需退鍍后重新電鍍。②熱處理。對鍍層厚度超過0.1mm的較重要零件應(yīng)進(jìn)行熱處理，以消除氫脆、提高鍍層韌性和結(jié)合強(qiáng)度。熱處理一般在熱的油和空氣中進(jìn)行，溫度為150～250°C，時間為1～5h。③磨削加工。根據(jù)零件技術(shù)要求，進(jìn)行磨削加工。鍍層薄時，可直接鍍到尺寸要求。02（1）鍍前表面處理；（2）電鍍；（3）鍍后檢查和處理。二、鍍鐵鐵鍍層的成分是純鐵，具有優(yōu)良的耐磨性和耐蝕性，適于對磨損零件作尺寸補(bǔ)償。低溫鍍鐵工藝的特點(diǎn)和應(yīng)用鍍層硬度可達(dá)45～56HRC，均勻平滑，耐磨性好，鍍層與基體結(jié)合強(qiáng)度高。鍍鐵層晶粒結(jié)構(gòu)呈網(wǎng)狀，具有較好的儲油性能，故常用于修復(fù)具有潤滑要求的、一般機(jī)械磨損條件下工作的間隙配合副的磨損表面，也常用于修復(fù)過盈配合副的磨損表面和補(bǔ)償零件加工尺寸的超差。01低溫鍍鐵工藝低溫鍍鐵技術(shù)

是用不對稱交流-直流電在較低溫度（4℃即可開始鍍）下進(jìn)行的鍍鐵工藝。其原理是通過一定手段，使交流電兩個半波不相等，通電后較大的半波使工件呈陰極極性，鍍上一層鍍層；另一個較小的半波使工件呈陽極極性，將部分鍍層電解掉，但總體上沉積的鐵要多于溶解的鐵，故鍍層逐漸增厚。低溫鍍鐵設(shè)備簡單，電鍍液的溫度一般在20~50°C。低溫鍍鐵工藝過程分為鍍前預(yù)處理、鍍鐵和鍍后處理。02

電刷鍍又稱金屬筆鍍或快速電鍍。工作時，零件接電源的負(fù)極，鍍筆接電源的正極，浸滿溶液的鍍筆在零件表面不斷擦拭，使溶液中的金屬離子在零件表面放電結(jié)晶，逐漸沉積形成鍍層。電鍍刷層的結(jié)合強(qiáng)度高，鍍層厚度易控制，設(shè)備和工藝簡單，便于現(xiàn)場修復(fù)，能完成槽鍍難以完成的項目，廣泛用于零件表面局部損傷的修復(fù)。三、電刷鍍1.電刷鍍工藝

使用刷鍍電源、鍍筆、鍍液、輔具及輔助材料，對零件進(jìn)行鍍前處理、沉積鍍層和鍍后處理，達(dá)到零件修復(fù)目的的操作方法和過程稱為刷鍍工藝。輔具包括能夠裝夾工件并按一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的裝置和供液、集液裝置等。

（1）鍍前表面處理；

（2）刷鍍工作層；

（3）鍍后處理。2.電鍍刷溶液電刷鍍?nèi)芤喊床煌猛?，分為鍍前表面處理溶液、鍍液、鈍化液和退鍍液。

黏接與黏涂修復(fù)技術(shù)第5節(jié)一、黏接修復(fù)技術(shù)

黏接修復(fù)是用熱熔、溶劑、膠粘劑等方法，對斷裂件、磨損件等進(jìn)行修復(fù)的方法，可部分代替焊接、鉚接、過盈聯(lián)接和螺栓聯(lián)接等，常用于零部件裂紋和破碎部位修復(fù)、鑄件砂眼和氣孔填補(bǔ)、連接表面的密封補(bǔ)漏、防松緊固等。其缺點(diǎn)是膠粘劑不耐高溫，結(jié)構(gòu)膠粘接的工作溫度通常＜150℃，無機(jī)膠粘接粘的工作溫度＜800℃，粘接層耐老化性、耐沖擊性、抗剝離性較差。粘接工藝

粘接技術(shù)操作簡單，能粘接各種金屬、非金屬材料，粘接處的防腐性、密封性、耐疲勞性和經(jīng)濟(jì)性等較好。粘接過程的工作溫度＜200℃，零件不會產(chǎn)生變形、裂紋、金相組織改變等。粘接作業(yè)的主要工藝流程如圖3.11所示。圖3.11粘接工藝流程一、黏接修復(fù)技術(shù)粘接接頭的形式

粘接接頭形式是保證粘接承載能力的主要環(huán)節(jié)之一。應(yīng)該盡可能使粘接接頭承受剪切力，避免剝離和不均勻扯離力，增大粘接面積，提高接頭承載能力。粘接接頭的形式如圖3.12所示。圖3.12粘接接頭的形式一、黏接修復(fù)技術(shù)膠粘劑的選用

按粘料物質(zhì)屬性分，粘接劑可分為有機(jī)膠和無機(jī)膠。按照膠粘劑用途，可分為結(jié)構(gòu)膠、通用膠、特種膠三大類。結(jié)構(gòu)膠粘接強(qiáng)度高，耐久性好，用于承受應(yīng)力大的部位。非結(jié)構(gòu)膠用于受力小的部位。特種膠主要滿足耐高溫、耐超低溫、耐磨、耐蝕、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、導(dǎo)磁、密封等特殊的要求。因此，選擇膠粘劑時要明確粘接目的，了解被粘物的特性，熟悉膠粘劑的性質(zhì)及其使用條件，還要考慮工藝和成本。類別牌號主要成分主要性能用途通用膠HY-914環(huán)氧樹脂，703固化劑雙組分，室溫快速固化，室溫抗剪強(qiáng)度22.5~24.5MPa60°C以下金屬和非金屬材料粘補(bǔ)KH-520環(huán)氧樹脂，703固化劑雙組分，室溫固化，室溫抗剪強(qiáng)度24.7-29.4MPa60°C以下各種材料502α-氰基丙烯酸乙酯單組分，室溫快速固化，室溫抗剪強(qiáng)度9.8MPa70°C以下受力不大的各種材料結(jié)構(gòu)膠J-19環(huán)氧樹脂，雙氰胺單組分，高溫加壓固化，室溫抗剪強(qiáng)度52.9MPa120°C以下受力大的部位J-04鋇酚醛樹脂丁腈橡膠單組分，高溫加壓固化，室溫抗剪強(qiáng)度21.5～25.4MPa250°C以下受力大的部分204環(huán)氧樹脂單組分，高溫加壓固化，室溫抗剪強(qiáng)度22.3MPa200°C以下受力大的部分密封膠Y-150厭氧膠甲基丙烯酸單分組，隔絕空氣后固化，室溫抗剪強(qiáng)度10.48MPa100°C以下螺紋堵頭和平面配合處緊固密封堵漏7302液體密封膠聚酯樹脂半干性，密封耐壓3.92MPa200°C以下各種機(jī)械設(shè)備平面法蘭螺紋聯(lián)接部位的密封W-1密封耐壓膠聚醚環(huán)氧樹脂不干性，密封耐壓0.98MPa

常用膠粘劑的主要性能和用途黏涂層組成與性能

表面黏涂技術(shù)是以高分子聚合物與功能填料（如石墨、二硫化鉬、金屬粉末、陶瓷粉末和纖維等）組成的復(fù)合材料膠黏劑涂覆于零件表面，實現(xiàn)特定用途（如聯(lián)結(jié)、耐磨、抗腐蝕、絕緣、保溫、防輻射等）的一種表面工程技術(shù)，廣泛應(yīng)用于耐磨損、耐腐蝕修復(fù)，修補(bǔ)零件裂紋、劃傷、鑄件缺陷以及密封、堵漏等。

表面黏涂修復(fù)是一種快速、經(jīng)濟(jì)的修復(fù)方法，大部分磨損零件都能用黏涂耐磨層的方法得以修復(fù)。黏涂技術(shù)修復(fù)機(jī)械零件的質(zhì)量，應(yīng)從粘著強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、硬度、摩擦性、耐磨性、耐化學(xué)腐蝕性、耐熱性和絕緣、導(dǎo)電性等方面進(jìn)行綜合評判。二、表面黏涂修復(fù)技術(shù)黏涂層由基料、固化劑、特殊填料和輔助材料組成。表面黏涂修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用

黏涂層涂敷工藝過程有五個步驟：表面處理，配膠，涂敷，固化和修整后加工，涂敷常用的方法由刮涂法、刷涂壓印法、模具成型法等。

表面黏涂修復(fù)與其他修復(fù)技術(shù)配合使用，可獲得理想的修復(fù)效果。熱噴涂技術(shù)第6節(jié)一、熱噴涂技術(shù)原理

熱噴涂技術(shù)包括熱噴涂和熱噴焊兩種工藝方法。它利用高溫?zé)嵩?電弧、

燃燒火焰

、

等離子體等)將噴涂材料熔化，通過高速氣流使其霧化，噴射到工件表面形成覆蓋層（噴涂層）

。熱噴涂過程

以圖3.13所示的粉末火焰噴涂為例，噴槍引入氧氣和乙炔，兩者混合后在噴嘴出口處產(chǎn)生燃燒火焰。噴槍上裝有粉斗，利用氣流產(chǎn)生的負(fù)壓，抽吸粉斗中的粉末，使粉末隨氣流從噴嘴中心噴出進(jìn)入火焰，被加熱或軟化，焰流推動熔粒以一定速度噴射到零件表面形成涂層。熔融粉末表層在表面張力的作用下趨于球狀，其顆粒的大小在一定程度上決定了涂層中變形顆粒的大小和表面粗糙度。圖3.13粉末-火焰噴涂過程

熱噴涂按照熱源種類可分為：火焰類，包括火焰噴涂、爆炸噴涂、超音速噴涂等；電弧類，包括電弧噴涂、等離子噴涂等；電熱法，包括電爆噴涂、感應(yīng)加熱噴涂和電容放電噴涂；激光噴涂等。一、熱噴涂技術(shù)原理噴涂層

噴涂層形成機(jī)理決定了其結(jié)構(gòu)。在熱噴涂過程中，加熱至熔融、半熔融或高塑性狀態(tài)的噴涂材料微顆粒，在高速撞擊基體表面后，以“盤碟”形狀粘附在基體上。扁平粒子相互疊加產(chǎn)生搭橋效應(yīng)，使得涂層出現(xiàn)孔隙，如圖3.14所示。圖3.14涂層形成過程

孔隙對涂層質(zhì)量有重要影響。先進(jìn)的工藝方法，如高能高速等離子噴涂、低壓和可控氣氛等離子噴涂、高速火焰噴涂、冷氣動力噴涂等方法，可有效地減少氣孔產(chǎn)生，改善涂層結(jié)構(gòu)和性能。此外，通過控制工藝過程也可獲得理想的涂層結(jié)構(gòu)，如控制涂層厚度方向的氣孔分布，可提高厚涂層的可靠性；控制橫向裂紋，并誘發(fā)縱向裂紋，可提高涂層韌性；控制粒子溫度和沖擊速度，可獲得理想的粒子形狀等。一、熱噴涂工藝工件表面預(yù)處理熱噴涂生產(chǎn)包括3個基本工序：工件表面預(yù)處理——噴涂工作層——涂后處理。

工件表面預(yù)處理對熱噴涂涂層的性能，特別是涂層與基體的結(jié)合有重要影響?！稛釃娡?/p>

金屬零部件表面的預(yù)處理（GB/T11373-2017）》規(guī)定，工件表面預(yù)處理可根據(jù)噴涂涂層的功能和表面初始狀態(tài)，采用不同的表面預(yù)處理工藝，但都應(yīng)采用機(jī)械方法去除銹蝕物、灰塵及其他污染物。(1)脫脂(2)車螺紋/開槽(3)噴砂(4)結(jié)合底層一、熱噴涂工藝噴涂工作層熱噴涂生產(chǎn)包括3個基本工序：工件表面預(yù)處理——噴涂工作層——涂后處理。

GB/T19823-2020《熱噴涂工程零件熱噴涂涂層的應(yīng)用步驟》規(guī)定了熱噴涂涂層應(yīng)用于提高零件表面性能或廢舊零件修復(fù)、再制造過程中的一般性工藝規(guī)程。(1)

預(yù)熱

噴涂前適當(dāng)?shù)刂苯宇A(yù)熱待噴涂表面。(2)噴涂操作

噴涂操作主要是選擇噴涂方法和噴涂參數(shù)。采用何種噴涂方法注意取決于選用的噴涂材料、工件狀況及對涂層質(zhì)量的要求。一、熱噴涂工藝涂后處理熱噴涂生產(chǎn)包括3個基本工序：工件表面預(yù)處理——噴涂工作層——涂后處理。（1）涂層檢驗（2）涂層的后處理（3）涂層精加工三、熱噴焊工藝

熱噴焊是用熱源將涂層材料重熔，使涂層內(nèi)顆粒之間、涂層與基體之間形成無孔隙的冶金結(jié)合的一種技術(shù)，噴焊后的表面狀況如圖3-15所示。圖3-15噴焊后的表面狀況噴焊工藝：噴焊有一步噴焊法和二步噴焊法噴焊工藝

（1）一步法是使用同一支噴槍，噴涂一段即熔一段，噴、熔交替進(jìn)行，適用于小型零件或小面積噴焊。

（2）

二步法噴焊是將噴粉和重熔分為二道工序，即先噴粉后重熔，噴涂與重熔均用大功率噴槍。

（3）噴焊后處理：噴焊完成后，應(yīng)采用自然冷卻、緩冷或等溫退火等對零件進(jìn)行熱處理。通常中低碳鋼、低合金鋼工件、薄噴焊層、形狀簡單的鑄鐵件等，采用自然冷卻法；錳、鉬、釩合金含量較大的結(jié)構(gòu)鋼件、厚噴焊層、形狀復(fù)雜的鑄鐵件等，采用在石灰坑緩冷或石棉包裹緩冷法。三、熱噴焊工藝噴涂與噴焊工藝特點(diǎn)比較（1）工件受熱情況

噴涂工件表面溫度控制在250℃以下，一般不會產(chǎn)生金相組織改變，適用于形狀復(fù)雜、薄壁、長軸及重要機(jī)件的修復(fù)。噴焊時，重熔燒結(jié)溫度達(dá)900℃以上，容易引起應(yīng)力和變形，多數(shù)工件會發(fā)生退火及不完全退火。（2）噴涂層結(jié)構(gòu)與狀態(tài)

噴涂層有孔隙，噴焊層均勻致密，無孔隙。（3）承受載荷性能

噴涂層不能承受沖擊載荷和較高的接觸應(yīng)力，適用于各種面接觸配合。噴焊層結(jié)合強(qiáng)度大，可承受沖擊載荷和較高的接觸應(yīng)力，適用于線接觸等場合。（4）粉末熔融性

噴焊用自熔性的合金粉末，噴涂使用的粉末不受限制。噴涂與噴焊的選擇

工件承受負(fù)載大，尤其是承受沖擊負(fù)荷，要求涂層有很高的結(jié)合強(qiáng)度或零件在腐蝕介質(zhì)中使用，或要求涂層致密宜采用噴焊。零件尺寸精度要求高、不允許變形或不允許改變原有組織的，宜采用噴涂方法。四、熱噴涂的應(yīng)用與發(fā)展

熱噴涂技術(shù)既可用于修復(fù)機(jī)械零件，也能夠快速制備各種功能涂層和保護(hù)涂層。噴涂包括各種金屬及合金、陶瓷、金屬陶瓷、金屬化合物、非金屬礦物、塑料等。熱噴涂的應(yīng)用

隨著高能等離子噴涂、

三陰極等離子噴涂、

高速火焰噴涂(HVOF)設(shè)備等的問世

，熱噴涂層表面粗糙度、硬度及耐磨性能大幅提升

,

已部分取代硬鉻工藝

。表3-17熱噴涂技術(shù)與其他修復(fù)技術(shù)工藝特點(diǎn)比較有關(guān)參數(shù)熱噴涂堆焊電鍍零件尺寸零件幾何形狀零件的材料涂層厚度/mm孔隙率結(jié)合強(qiáng)度熱輸入預(yù)處理后處理公差可達(dá)表面粗糙度沉積率/kg﹒h-1幾乎不受限一般適用簡單形狀幾乎不受限1~251%~15%一般低噴砂通常不需要好粗糙度小1~30易變形件除外不能用于小孔金屬≤25通常無高通常很高機(jī)械清洗消除應(yīng)力差粗糙1~70受鍍槽尺寸限制范圍廣導(dǎo)電材料或?qū)щ娞幚怼?通常無良好無化學(xué)清潔或刻蝕消除應(yīng)力和脆性良好極佳0.25~0.5四、熱噴涂的應(yīng)用與發(fā)展熱噴涂技術(shù)發(fā)展方向解決涂層結(jié)合強(qiáng)度不高、發(fā)展精密噴涂技術(shù)等是熱噴涂技術(shù)研究和發(fā)展的主要方向。（1）開發(fā)新的涂層材料，改善涂層性能，特別是涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度例如，用BC52、BC51取代MCrA1Y改善涂層剝落現(xiàn)象；在噴涂材料中添加微量稀土元素使基體強(qiáng)韌化，改善熔敷層組織致密性和耐磨性；用超聲霧法化制備快凝Ni-Mo-Cr-B合金微晶粉末，使用等離子噴涂法即可將該粉末沉積在金屬基體，獲得耐磨型和耐腐蝕性更佳的非晶涂層，非晶態(tài)與晶態(tài)相比在電學(xué)、磁學(xué)、電化學(xué)和力學(xué)性能等方面有著較大的優(yōu)越性。（2）涂層結(jié)構(gòu)梯度化使用功能梯度材料（(functionallygradientmaterials,FGM)

）可有效解決基體和涂層材料熱膨脹系數(shù)差異較大，引起的涂層剝落問題。功能梯度材料是選用兩種(或多種)性能不同的材料，通過連續(xù)地改變這兩種(或多種)材料的組成和結(jié)構(gòu)，使其界面消失導(dǎo)致材料的性能隨著材料的組成和結(jié)構(gòu)的變化而緩慢變化的一種新型復(fù)合材料。用功能梯度材料作涂層和界面層，可以消除連接材料中界面交叉點(diǎn)以及應(yīng)力自由端點(diǎn)的應(yīng)力奇異性，并增強(qiáng)連接強(qiáng)度，減小裂紋驅(qū)動力。（3）利用數(shù)學(xué)模型預(yù)測涂層性能綜合考慮影響熱噴涂涂層質(zhì)量的因素，建立數(shù)學(xué)模型預(yù)測涂層性能，優(yōu)化工藝參數(shù)。俄羅斯科學(xué)院等離子噴涂實驗室建立了等離子噴涂氣孔的預(yù)測模型，獲得較好的效果；武漢理工大學(xué)測定了不同配比復(fù)合材料的物性參數(shù)，利用有限元對材料殘余應(yīng)力和工作應(yīng)力進(jìn)行計算優(yōu)化，取得滿意的結(jié)果。（4）計算機(jī)應(yīng)用于熱噴涂技術(shù)利用計算機(jī)在線監(jiān)控和調(diào)整熱噴涂工藝參數(shù)，數(shù)控程序控制噴涂設(shè)備和機(jī)械手等，可以提高工藝參數(shù)控制精度，達(dá)到提高涂層質(zhì)量的目的。表面強(qiáng)化技術(shù)第7節(jié)

零件表面是零件內(nèi)部材料于環(huán)境的交界面，通常是指深度幾個到幾十個微米表層。機(jī)械零件的失效大多發(fā)生于零件表面。表面強(qiáng)化技術(shù)是指在材料表面施加外力或熱處理等手段，改變材料表面的組織結(jié)構(gòu)，從而提高表面強(qiáng)度、硬度、抗疲勞和應(yīng)力腐蝕等性能的技術(shù)。一、表面機(jī)械（形變）強(qiáng)化

表面機(jī)械（形變）強(qiáng)化是通過噴丸、滾壓和內(nèi)擠壓等方法使零件金屬表面發(fā)生塑性變形，晶粒得到細(xì)化的工藝，形變產(chǎn)生的硬化層深度可達(dá)0.3~1.5mm。噴丸強(qiáng)化

噴丸強(qiáng)化是在室溫條件下，把高速運(yùn)動的彈丸噴射到零件表面（如圖3.17所示），使金屬材料表面層在再結(jié)晶溫度下，產(chǎn)生彈性和塑性變形，生成一層具有較高殘余壓應(yīng)力的冷作硬化層，即噴丸強(qiáng)化層，其深度可達(dá)0.3~0.5mm。圖3.17機(jī)械噴丸示意圖

噴丸強(qiáng)化能顯著提高零件在室溫及高溫下的疲勞強(qiáng)度和抗應(yīng)力腐蝕性能，還能用于表面消光、去氧化皮和消除鑄、鍛、焊件的殘余應(yīng)力。普通碳鋼、鋁合金、鈦合金、鎳基或鐵基熱強(qiáng)合金等零件均可應(yīng)用噴丸強(qiáng)化技術(shù)。一、表面機(jī)械（形變）強(qiáng)化滾壓強(qiáng)化

滾壓強(qiáng)化是在常溫條件下，利用硬質(zhì)滾壓頭，以一定的壓力對零件表面進(jìn)行滾壓運(yùn)動，使零件表面形變硬化，獲得光潔、強(qiáng)化表面的技術(shù)。滾壓強(qiáng)化的改性層最大深度達(dá)5mm，滾壓余量通常為0.01~0.02mm，滾壓后，尺寸公差等級可達(dá)IT7~IT6，表面粗糙度Ra可達(dá)0.8~0.1mm，表層應(yīng)當(dāng)可提高5~10%，硬化層深度可達(dá)0.2~2mm，疲勞強(qiáng)度可提高10~30%。

滾壓強(qiáng)化適用于形狀簡單的板類、軸類和溝槽類零件等。利用特定的工模具（棒、襯套、開合模具等）也可實現(xiàn)對零件的孔壁或周邊的擠壓，達(dá)到滾壓強(qiáng)化的目的。二、表面加熱強(qiáng)化表面熱處理強(qiáng)化

表熱處理是通過對零件表層加熱，使表層溫度達(dá)到相變點(diǎn)以上，然后快速冷卻，使表面獲得馬氏體組織，得到硬化層，而心部仍然保留原組織狀態(tài)，從而達(dá)到強(qiáng)化零件表面的目的。

表面熱處理強(qiáng)化應(yīng)用極為廣泛，常用工藝有:火焰加熱表面淬火、鹽熔爐加熱表面淬火、高頻和中頻感應(yīng)加熱表面淬火、接觸電阻加熱表面淬火等。表面化學(xué)熱處理強(qiáng)化

化學(xué)熱處理主要用于提高零件表面的硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度或某種化學(xué)性能及物理性能等。

常用的工藝方法有滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲硼、滲金屬等，其基本原理是:將零件置于適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)中加熱保溫,使一種或幾種元素滲入它的表層,以改變其化學(xué)成分和組織,從而獲得所需性能的熱處理工藝。二、表面加熱強(qiáng)化表面化學(xué)熱處理強(qiáng)化表3.18常用化學(xué)表面熱處理方法的主要應(yīng)用性能三、激光表面處理激光表面處理原理

激光器發(fā)射出來的光，通過聚焦集中到一個極小的范圍內(nèi)，可以獲得極高的功率密度，可達(dá)到1014w/cm2。焦斑中心溫度可達(dá)到幾千度到幾萬度。激光束向金屬表面層進(jìn)行熱傳遞，金屬表層和其所吸引的激光進(jìn)行光熱轉(zhuǎn)換。由于光子能穿過金屬的能力極低，僅能使金屬表面的一薄層溫度升高，在激光加熱過程中，金屬表面極薄層的溫度在微秒級內(nèi)就能達(dá)到相變或熔化溫度。

激光表面處理是以高能量激光束快速掃描工件，使被照射的金屬或合金表面溫度以極快速度升高到相變點(diǎn)以上，當(dāng)激光束離開被照射部位時，在熱傳導(dǎo)作用下，處于冷態(tài)的基體使表面迅速冷卻發(fā)生自冷淬火。激光表面處理硬化層深度和硬化面積可控性好，能夠得到較細(xì)的硬化層組織，處理過程中零件變形極小，硬度一般高于常規(guī)淬火，適用于強(qiáng)化零部件或工模具的表面，如發(fā)動機(jī)缸孔、曲軸、沖壓模具、鑄造型板等。其工藝流程為：預(yù)處理（表面清理及預(yù)置吸光涂層）——激光淬火（確定硬化模型及淬火工藝參數(shù)）-——質(zhì)量檢測（宏觀及微觀檢測）。三、激光表面處理激光表面處理設(shè)備與技術(shù)

激光表面處理設(shè)備包括:激光器、功率計、導(dǎo)光聚集系統(tǒng)、工作臺、數(shù)控系統(tǒng)和編程軟件。激光器是主要設(shè)備，主要有固體激光器(如紅寶石激光器、釹玻璃激光器)、氣體激光器(如CO2氣體激光器、準(zhǔn)分子激光器)、液體激光器等。

常用的激光表面強(qiáng)化處理技術(shù)有:激光表面固態(tài)相變硬化、激光表面合金化、激光表面涂敷、激光表面“上光”等。四、電火花表面強(qiáng)化電火花表面強(qiáng)化原理

電火花表面強(qiáng)化一般是在空氣介質(zhì)中進(jìn)行。在電極與工件之間接上直流電源或交流電源，在振動器作用下，電極與工件之間的放電間隙頻繁發(fā)生變化，故電極與工件之間不斷產(chǎn)生火花放電。

零件表面的電火花強(qiáng)化由火花強(qiáng)化機(jī)完成，工藝過程包括強(qiáng)化前準(zhǔn)備、實施強(qiáng)化和強(qiáng)化后處理。強(qiáng)化前首先應(yīng)了解工件材料硬度、表面狀況、工件條件及需要達(dá)到的技術(shù)要求，以便確定是否采用該工藝；其次確定強(qiáng)化部位并清洗干凈；最后選擇設(shè)備和強(qiáng)化規(guī)范。實施強(qiáng)化該工序是強(qiáng)化工藝的重要環(huán)節(jié)，包括調(diào)整電極與工件強(qiáng)化表面的夾角，選擇電極移動方式和掌握電極移動速度等。強(qiáng)化后處理主要包括表面清理和表面質(zhì)量檢查。

電火花表面強(qiáng)化技術(shù)也稱電火花沉積、電火花堆焊，是一種表面處理技術(shù)，其原理是通過電火花放電將電極材料熔滲到工件表面，并與工件表層金屬發(fā)生合金化作用，以得到結(jié)合牢固的強(qiáng)化層。四、電火花表面強(qiáng)化電火花表面強(qiáng)化特點(diǎn)

（1）電火花強(qiáng)化設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用都很低。設(shè)備價格低，電極材料來源廣泛，且材料消耗量很少。對于以提高耐磨性為目的的沉積，可選用YG類硬質(zhì)合金，能形成高硬度、高耐磨、抗腐蝕的沉積層；以修復(fù)機(jī)器零件已磨損部位為目的沉積，可采用碳素鋼、紫銅、黃銅等材料作為電極。(2)熔滲層與基體結(jié)合牢固，不會發(fā)生剝落。因為沉積層是電極和工件材料在放電時的瞬時高溫高壓條件下重新合金化而形成的新合金層，它們是冶金結(jié)合，而不是電極材料簡單的涂覆和堆積。

(3)高能量密度加熱，心部組織與性能無變化，處理后零件無變形。可對平面和曲面施行局部沉積，工件不受尺寸限制，特別適用于大件的局部處理。電火花表面強(qiáng)化的應(yīng)用

在機(jī)電設(shè)備修理中，電火花加工主要應(yīng)用于硬質(zhì)合金堆焊后粗加工、強(qiáng)化和修復(fù)零件的磨損表面，電火花加工修復(fù)層的厚度可以達(dá)到0.5mm。還可以把硬質(zhì)合金材料涂到碳素鋼刀具、量具及零件表面，提高表面硬度到70~74HRC，提高使用壽命1~2倍。機(jī)械維修使用的量具和儀器第8節(jié)一、直角尺、平尺和平板1.直角尺

直角尺用于檢驗零、部件的垂直度誤差，適用于0.04mm~0.06mm/m的垂直度公差的檢驗。各種形式和規(guī)格的直角尺下表。一、直角尺、平尺和平板2.平尺

平尺主要用于檢驗工件的直線度、平面度誤差，也可作為刮研的基準(zhǔn)，有時還用來檢驗零、部件的相互位置精度。常用的鑄鐵平尺的基本參數(shù)下表（GB/T24760-2009）。一、直角尺、平尺和平板3.鑄鐵平板

鑄鐵平板是用于工件檢測或劃線的平面基準(zhǔn)器具，按用途分為檢驗平板、劃線平板、裝配平板、鉚焊平板、焊接平板、壓砂平板等，其中檢驗平板主要用于檢驗工件誤差的基準(zhǔn)，劃線平板主要用于各種零件的平面劃線及立體劃線等。

使用鑄鐵平板檢驗零件的直線度誤差、平面度誤

差等可采用涂色法，與其他量具、量儀配合使用，還可檢驗尺寸精度、角度、形位誤差等，鑄鐵平板也可用來做刮研基準(zhǔn)。GB/T22095-2008規(guī)定鑄鐵平板準(zhǔn)確度等級為0、1、2和3級四個等級，形狀有長方形和方形，尺寸范圍從160mm×100mm到2500mm×1600mm，如下圖所示。二、條式和框式水平儀水平儀事機(jī)械設(shè)備安裝調(diào)整和機(jī)床精度檢測中使用廣泛的精密測水平儀器，常用的普通水平有條式水平儀和框式水平儀。水平儀的結(jié)構(gòu)如圖3.21所示，其參數(shù)尺寸見表3.24.圖3.21水平儀的結(jié)構(gòu)表3.22條式和框式水平儀參數(shù)尺寸三、電子水平儀

電子水平儀由傳感器、指示器和底座組成，有指針式和數(shù)顯式兩種，其分度值為0.001mm/m、0.01mm/m、0.02mm/m和0.05mm/m，其型式如圖3.23所示。四、光學(xué)平直儀

光學(xué)平直儀是一種利用光的自準(zhǔn)直原理將角度測量轉(zhuǎn)換為線性測量的一種計量儀器，可用于機(jī)床精度和幾何精度檢測：檢測檢測數(shù)控機(jī)床定位精度、重復(fù)定位精度、微量位移精度等；檢測直線度、垂直度、俯仰與偏擺、平面度、平行度等。五、激光干涉儀

物質(zhì)在受到與其分子固有振蕩頻率相同的能量激發(fā)時，都會產(chǎn)生不發(fā)散的強(qiáng)光--激光。激光干涉儀是利用激光波長作為長度基準(zhǔn)對被測長度進(jìn)行測量的儀器，有單頻的和雙頻的兩種。單頻激光干涉儀主要用于在計量室中的精密測長，雙頻激光干涉儀適宜在車間中使用。激光干涉儀配合各種折射鏡、反射鏡等，可線性位移、小角度、直線度、垂直度、平行度、平面度等，也可進(jìn)行動態(tài)測量功能測量，如位移、速度等。

激光干涉儀工作原理

如圖3-28所示，從激光頭射出的激光光束到達(dá)分光鏡A時，被分成兩束光。這兩束光分別被傳送到反射鏡B和C中，然后再反射回分光鏡A。反射回來的激光光束，一束經(jīng)固定反射鏡B形成參考光，另一束經(jīng)移動反射鏡C形成測量光，并在嵌于激光頭中的探測器中匯合，形成干涉光束。

如果測量光路長度改變（移動反射鏡C），干涉光束的相對相位將改變，由此產(chǎn)生的相長干涉和相消干涉的循環(huán)將導(dǎo)致疊加光束強(qiáng)度的明暗周期。反射鏡c每移動一段距離，就會出現(xiàn)一個光強(qiáng)變化循環(huán)（明——暗——明），通過計算這些循環(huán)就可實現(xiàn)距離測量。若在這些循環(huán)之間進(jìn)行相位細(xì)分，則可實現(xiàn)更高分辨率（如1nm）的測量。圖3-28激光干涉儀工作原理示意圖五、激光干涉儀單頻激光干涉儀雙頻激光干涉儀謝謝第四章典型機(jī)械設(shè)備修理機(jī)電設(shè)備故障診斷

與維修技術(shù)機(jī)械設(shè)備的大修理機(jī)械設(shè)備的拆卸、清洗與修換典型零件的修理機(jī)械設(shè)備的修理裝配1234目錄Contents臥式萬能升降臺銑床的修理5機(jī)械設(shè)備的大修理第1節(jié)0102設(shè)備大修理簡稱設(shè)備大修，是全面清除大修前設(shè)備存在的缺陷、恢復(fù)設(shè)備規(guī)定的精度與性能、工作量最大、修理時間較長的一類修理。一般可以分為修前準(zhǔn)備、修理過程和修后驗收三個階段。大修理的內(nèi)容機(jī)械設(shè)備大修的工藝過程包含內(nèi)容1.對設(shè)備的全部或大部分部件解體并進(jìn)行檢查；2.編制設(shè)備大修技術(shù)文件，準(zhǔn)備好技術(shù)資料、工具、檢具以及備件和材料；3.修復(fù)基礎(chǔ)件；4.更換或修復(fù)磨損、損壞的零件；5.修理、調(diào)整機(jī)械設(shè)備的電氣系統(tǒng)；6.更換或修復(fù)機(jī)械設(shè)備附件

7.大修總裝配，并調(diào)試到達(dá)大修質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；8.設(shè)備全新涂裝；9.設(shè)備大修質(zhì)量驗收。一、大修理的內(nèi)容與要求設(shè)備大修首先應(yīng)達(dá)到預(yù)定的技術(shù)要求。各種機(jī)械設(shè)備大修的技術(shù)要求有所不同，設(shè)備大修之后應(yīng)清除修前所有缺陷，達(dá)到設(shè)備出廠的性能和精度標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)大修標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備大修應(yīng)降低修理成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。在設(shè)備大修過程中，要積極采用現(xiàn)代管理方法，做好技術(shù)、生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)的管理工作。在保證修理質(zhì)量的前提下，盡量縮短停機(jī)修理時間，降低修理成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。設(shè)備大修中盡量采用新技術(shù)、新材料、新工藝，提高大修的技術(shù)水平。大修理的要求一、大修理的內(nèi)容與要求大修理前的準(zhǔn)備生產(chǎn)準(zhǔn)備技術(shù)準(zhǔn)備預(yù)檢前的調(diào)查準(zhǔn)備預(yù)檢大修技術(shù)文件的編制備件材料和工具的訂購制造和驗收入庫大修作業(yè)計劃的編制二、大修理前的準(zhǔn)備三、大修理的工藝過程341625機(jī)床液壓系統(tǒng)的裝配質(zhì)量潤滑系統(tǒng)的質(zhì)量零件加工質(zhì)量機(jī)床的外觀質(zhì)量與運(yùn)轉(zhuǎn)試驗裝配質(zhì)量電氣部分的質(zhì)量質(zhì)量檢驗通用技術(shù)要求四、大修的質(zhì)量要求與精度檢驗機(jī)床的幾何精度是指最終影響機(jī)床工作精度的那些零部件的精度，它包括基礎(chǔ)件的單項精度、各部件間的位置精度、部件的運(yùn)動精度、定位精度、分度精度和傳動鏈精度等。幾何精度01機(jī)床在運(yùn)動狀態(tài)和負(fù)載作用下能否保持原有的幾何精度，必須通過機(jī)床的各種試驗才能鑒定。機(jī)床修理試驗的內(nèi)容，主要包括機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗、負(fù)載試驗以及工作精度試驗。機(jī)床試驗02精度檢驗四、大修的質(zhì)量要求與精度檢驗機(jī)械設(shè)備的拆卸、清洗與修換第2節(jié)拆卸的一般原則拆卸注意事項拆卸之前，應(yīng)詳細(xì)了解機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能和工作原理，仔細(xì)閱讀裝配圖，弄清裝配關(guān)系；在不影響修換零部件的情況下，其它部分能夠不拆就不拆，能夠少拆就少拆；要根據(jù)機(jī)械設(shè)備的拆卸順序，選擇拆卸步驟。一般由整機(jī)到部件，由部件到零件，由外部到內(nèi)部。拆卸前作好準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備工作包括選擇并清理好拆卸工作地，保護(hù)好電氣設(shè)備和易氧化、銹蝕的零件，將機(jī)械設(shè)備中的油液放盡；正確選擇和使用拆卸工具；保管好拆卸的零件。一、機(jī)械設(shè)備的拆卸原則和注意事項成組螺紋聯(lián)接件的拆卸銹蝕螺紋的拆卸斷頭螺紋的拆卸螺紋連接件的拆卸二、零件的拆卸使用拆卸器使用壓力機(jī)使用手錘、銅棒滾動軸承的拆卸利用熱脹冷縮二、零件的拆卸齒輪副的拆卸軸承及墊圈的拆卸軸和定位元件的拆卸軸上零件的拆卸為了提高傳動鏈精度，對傳動比為1的齒輪副，裝配時將一外齒輪的最大徑向跳動處的齒間與另一個齒輪的最小徑向跳動處的齒相嚙合。因此為恢復(fù)原裝配精度，拆卸齒輪副時，應(yīng)在兩齒輪嚙合處作上標(biāo)記。精度要求高的主軸部件，主軸軸頸與軸承內(nèi)圈、軸承外圈與箱體孔在周向的相對位置是經(jīng)過測量和計算后裝配的。因此在拆卸時，應(yīng)在周向作出標(biāo)記，便于按原始方向裝配，保證裝配精度。拆卸齒輪箱中的軸類零件時，先松開裝在軸上不能通過軸蓋孔的齒輪、軸套等零件的軸向定位零件，如緊固螺釘、彈簧卡圈、圓螺母等，然后拆去兩端軸蓋。在了解軸的階梯方向，確定拆軸時的移動方向之后，并注意軸上的鍵能隨軸通過各孔，才能用木槌打擊軸端，將軸拆出。二、零件的拆卸齒輪副的拆卸軸承及墊圈的拆卸軸和定位元件的拆卸軸上零件的拆卸為了提高傳動鏈精度，對傳動比為1的齒輪副，裝配時將一外齒輪的最大徑向跳動處的齒間與另一個齒輪的最小徑向跳動處的齒相嚙合。因此為恢復(fù)原裝配精度，拆卸齒輪副時，應(yīng)在兩齒輪嚙合處作上標(biāo)記。精度要求高的主軸部件，主軸軸頸與軸承內(nèi)圈、軸承外圈與箱體孔在周向的相對位置是經(jīng)過測量和計算后裝配的。因此在拆卸時，應(yīng)在周向作出標(biāo)記，便于按原始方向裝配，保證裝配精度。拆卸齒輪箱中的軸類零件時，先松開裝在軸上不能通過軸蓋孔的齒輪、軸套等零件的軸向定位零件，如緊固螺釘、彈簧卡圈、圓螺母等，然后拆去兩端軸蓋。在了解軸的階梯方向，確定拆軸時的移動方向之后，并注意軸上的鍵能隨軸通過各孔，才能用木槌打擊軸端，將軸拆出。二、零件的拆卸鉚焊件的拆卸鉚接件拆卸時可用鋸、鏨或者氣割等方法割掉鉚釘頭。焊接件拆卸可用鋸、鏨或氣割切割，也可用小鉆頭鉆排孔后再鏨、再鋸等方法。二、零件的拆卸從機(jī)械設(shè)備上拆卸下來的零件，其表面沾滿臟物，應(yīng)立即清洗，以便進(jìn)行檢查。零件的清洗包括清除油污、水垢、積碳、銹層、舊涂裝層等。清洗方法１）人工清洗人工清洗是把零件放在裝有煤油、輕柴油或化學(xué)清洗劑的容器中，用毛刷刷洗或棉絲擦洗。清洗時，不準(zhǔn)使用汽油，如非用不可，要注意防火。２）機(jī)械清洗機(jī)械清洗是把零件放入清洗設(shè)備箱中，由傳送帶輸送，經(jīng)過被攪拌器攪拌的洗滌液，清洗干凈后送出箱中。３）噴洗噴洗需要專用設(shè)備，它是將具有一定壓力和溫度的清洗液噴射到工件上，清除油污。噴洗的生產(chǎn)效率高。清洗油污三、零件的清洗清洗劑經(jīng)常使用的清洗劑有堿性化學(xué)溶液和有機(jī)熔劑。1）堿性化學(xué)溶液它是采用氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉和硅酸鈉等化合物，按一定比例配制而成的一種溶液。2）有機(jī)溶劑主要有煤油、輕柴油、丙酮、三氯乙烯等。三氯乙烯是一種溶脂能力很強(qiáng)的氯烴類有機(jī)溶劑，穩(wěn)定性好，對多數(shù)金屬不產(chǎn)生腐蝕，其毒性比苯、四氯化碳小。企業(yè)產(chǎn)品大批量高凈度清洗，有時用三氯乙烯溶液來脫脂。清洗油污三、零件的清洗成分及

使用條件含量配方號

/g?L-11234氫氧化鈉（NaOH）30～5010～1520～30

碳酸鈉(Na2CO3)20～3020～5020～3030～50磷酸鈉(Na3PO4·12H2O)50～7050～7040～6030～50硅酸鈉(Na2SiO3)10～155～10

20～30OP乳化劑

50～70非離子型潤滑

使用條件使用溫度/℃80～10070～909050～60保持時間/min20～4015～3010～155應(yīng)用范圍鋼鐵零件除鋁、鈦及其合金外的黑色金屬和銅及其合金橡膠、金屬零件三、零件的清洗注意事項（3）清洗注意事項1）零件經(jīng)清洗后應(yīng)立即用熱水沖洗，以防止堿性溶液腐蝕零件表面。2）零件經(jīng)清洗，在干燥后應(yīng)涂機(jī)油，防止生銹。3）零件在清洗及運(yùn)送過程中，不要碰傷工件表面。清洗后要使油孔、油路暢通，并用塞堵封閉孔口，以防止污物掉入，裝配時拆去塞堵。4）使用設(shè)備清洗零件時，應(yīng)保持足夠的清洗時間，以保證清洗質(zhì)量。5）精密零件和鋁合金零件不宜采用強(qiáng)堿性溶液浸洗。6）采用三氯乙烯清洗時，要在一定裝置中按規(guī)定的操作條件進(jìn)行，工作地要保持干燥和通風(fēng)，嚴(yán)禁煙火，避免與油漆、鋁屑和橡膠等相互作用，注意安全。清洗油污三、零件的清洗清洗方法（1）機(jī)械法除銹機(jī)械法除銹是指人工刷擦、打磨，或者使用機(jī)器磨光、拋光、滾光、噴砂等方法除去表面銹蝕。（2）化學(xué)法除銹化學(xué)法除銹是利用一些酸性溶液溶解零件表面氧化物，去除銹蝕。除銹的工藝過程是：脫脂水沖洗除銹水沖洗中和水沖洗去氫。（3）電化學(xué)法除銹電化學(xué)除銹又稱電解腐蝕，常用的有陽極除銹，即把銹蝕的零件作為陽極。還有陰極除銹，即把銹蝕的零件作為陰極，用鉛或鉛銻合金作陽極。這兩種除銹方法效率高、質(zhì)量好。但是，陽極除銹使用電流過高時，易腐蝕過度，破壞零件表面，故適用于外形簡單的零件。陰極除銹沒有過蝕問題，但易產(chǎn)生氫脆，使零件塑性降低。清除銹蝕三、零件的清洗清洗方法清除零件表面的保護(hù)、裝飾涂裝層時，可根據(jù)涂裝層的損壞情況和要求，進(jìn)行部分或全部清除。涂裝層清除后，要沖洗清潔，準(zhǔn)備按涂裝層工藝噴涂新層。清除涂裝層的一般方法是采用刮刀、砂紙、鋼絲刷或手提式電動、風(fēng)動工具進(jìn)行刮、磨、刷等。也可采用化學(xué)方法，即用配制好的各種退漆劑退漆。退漆劑有堿性溶液退漆劑和有機(jī)溶液退漆劑。使用堿性溶液退漆劑時，涂刷在零件的涂層上，使之溶解軟化，然后要用手工工具進(jìn)行清除。使用有機(jī)溶液退漆劑時，要特別注意安全，操作者要穿戴防護(hù)用具，工作地要防火、通風(fēng)。。清除涂裝層三、零件的清洗零件的檢查機(jī)械修理中常見的零件檢查方法有：（1）目測對零件表面進(jìn)行宏觀檢查。如表面有無裂紋、損傷、腐蝕等。（2）耳聽通過機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)出的聲音，判斷零件的狀況。（3）測量使用測量工具對零件的尺寸、形狀位置精度進(jìn)行檢測。（4）試驗?zāi)承┬阅?，可通過耐壓試驗、無損檢測等方法來測定。（5）分析如通過金相分析了解材料組織，通過射線分析了解零件的隱蔽缺陷，通過化學(xué)分析了解材料的成分等。機(jī)械設(shè)備拆卸后，通過檢查，把零件分為繼續(xù)使用件、更換件和修復(fù)件三類。需要更換的零件，要準(zhǔn)備備件或者重新制作。修復(fù)件經(jīng)過修理，經(jīng)檢驗合格，才可重新使用。四、零件的檢查與修換零件的修換原則決定設(shè)備零件是否需要修理或更換的原則如下。（1）根據(jù)磨損零件對設(shè)備精度的影響情況，決定零件是否修換如設(shè)備的床身導(dǎo)軌、滑座導(dǎo)軌、主軸軸承等基礎(chǔ)零件磨損嚴(yán)重，引起被加工的工件幾何精度超差；以及相配合的基礎(chǔ)零件間間隙增大，引起設(shè)備振動加劇，影響加工工件的表面粗糙度時，應(yīng)該對磨損的基礎(chǔ)零件進(jìn)行修換。（2）根據(jù)磨損零件對設(shè)備性能的影響情況，決定零件是否修換如離合器失去傳遞動力的作用，凸輪因磨損不能保持預(yù)定的運(yùn)動規(guī)律時，零件應(yīng)該進(jìn)行修換。（3）重要的受力零件在強(qiáng)度下降接近極限時，應(yīng)進(jìn)行修換如低速蝸輪由于輪齒不斷磨損，齒厚逐漸減薄，超過強(qiáng)度極限，鍛壓設(shè)備的曲軸、起重設(shè)備的吊鉤發(fā)生表面裂紋時，都應(yīng)該進(jìn)行修換。（4）對磨損零件是修復(fù)使用還是更換新件的確定原則主要考慮修、換的經(jīng)濟(jì)性、零件修復(fù)的工藝性和零件修復(fù)后的使用性等。四、零件的檢查與修換常用零件的修換標(biāo)準(zhǔn)（1）軸承1）主軸滑動軸承有調(diào)節(jié)余量時，可進(jìn)行修刮，否則應(yīng)更換。2）滾動軸承的滾道或滾動體發(fā)生傷痕、裂紋、保持架損壞及滾動體松動時應(yīng)更換新件。3）軸套發(fā)生磨損，軸瓦發(fā)生裂紋、剝層應(yīng)進(jìn)行更換。（2）軸類零件1）傳動軸傳動軸的軸頸磨損、安裝齒輪的圓柱表面磨損，可以通過涂鍍、修磨等方法修復(fù)。軸上鍵槽損壞，可以修復(fù)。一般細(xì)長軸允許校直恢復(fù)精度。裝有齒輪的軸彎曲度大于中心距允許誤差時，不能用校直法修復(fù)，必須更換新軸。2）花鍵軸花鍵軸符合以下情況可以繼續(xù)使用，否則應(yīng)更換新件?；ㄦI軸鍵側(cè)沒有壓痕及不能消除的擦傷，倒棱未超過側(cè)面高度的30％；鍵側(cè)表面粗糙度Ra值不大于6.3μm，磨損量不大于鍵厚的2％；定心軸頸的表面粗糙度Ra值不大于6.3μm，間隙配合的公差等級不超過次一級精度。四、零件的檢查與修換常用零件的修換標(biāo)準(zhǔn)（1）軸承1）主軸滑動軸承有調(diào)節(jié)余量時，可進(jìn)行修刮，否則應(yīng)更換。2）滾動軸承的滾道或滾動體發(fā)生傷痕、裂紋、保持架損壞及滾動體松動時應(yīng)更換新件。3）軸套發(fā)生磨損，軸瓦發(fā)生裂紋、剝層應(yīng)進(jìn)行更換。（2）軸類零件1）傳動軸傳動軸的軸頸磨損、安裝齒輪的圓柱表面磨損，可以通過涂鍍、修磨等方法修復(fù)。軸上鍵槽損壞，可以修復(fù)。一般細(xì)長軸允許校直恢復(fù)精度。裝有齒輪的軸彎曲度大于中心距允許誤差時，不能用校直法修復(fù)，必須更換新軸。2）花鍵軸花鍵軸符合以下情況可以繼續(xù)使用，否則應(yīng)更換新件?；ㄦI軸鍵側(cè)沒有壓痕及不能消除的擦傷，倒棱未超過側(cè)面高度的30％；鍵側(cè)表面粗糙度Ra值不大于6.3μm，磨損量不大于鍵厚的2％；定心軸頸的表面粗糙度Ra值不大于6.3μm，間隙配合的公差等級不超過次一級精度。四、零件的檢查與修換常用零件的修換標(biāo)準(zhǔn)3）曲軸曲軸的支承軸頸處表面粗糙度Ra值大于3.2μm。軸頸的幾何精度超過其公差帶大小的60％以上時應(yīng)進(jìn)行修復(fù)。修復(fù)后的軸頸尺寸，最大允許減小其名義尺寸的3％。4）絲杠絲杠、螺母的軸向間隙不大于原螺紋厚度的5％，可以繼續(xù)使用。一般傳動絲杠螺紋表面粗糙度Ra值不大于6.3μm，精密絲杠螺紋表面粗糙度Ra值不大于3.2μm，可以繼續(xù)使用。一般傳動絲杠彎曲允許校直、精密絲杠彎曲必須進(jìn)行修復(fù)。修復(fù)絲杠時，要求絲杠外徑減小量不得超過原外徑的5％。四、零件的檢查與修換常用零件的修換標(biāo)準(zhǔn)（3）齒輪1）圓柱齒輪與圓錐齒輪齒輪的齒面有嚴(yán)重疲勞點(diǎn)蝕現(xiàn)象（約占齒長30％高度50％以上），或者齒面有嚴(yán)重明顯的凹痕擦傷時，應(yīng)更換新件。在齒輪的齒形磨損均勻的前提下，弦齒厚的磨損量主傳動齒輪允許6％，進(jìn)給齒輪允許8％，輔助傳動齒輪允許10％，超過者應(yīng)更換新件。齒輪齒面接觸偏斜，接觸面積低于裝配要求時，應(yīng)換新件。齒部斷裂，中小模數(shù)的齒輪應(yīng)進(jìn)行更換；大模數(shù)（m＞6）齒輪損壞的齒數(shù)不超過兩齒，允許鑲齒；補(bǔ)焊部分不超過齒牙長度的50％時，允許補(bǔ)焊。2）蝸輪、蝸桿蝸輪、蝸杠表面粗糙度Ra值大于3.2μm時，應(yīng)進(jìn)行修復(fù)。齒的接觸面積低于裝配要求時，應(yīng)進(jìn)行修理。齒面磨損經(jīng)修復(fù)后，齒厚減薄量不能超過原齒厚的8％。四、零件的檢查與修換常用零件的修換標(biāo)準(zhǔn)（4）離合器1）爪式離合器離合器的爪部有裂紋或端面磨損倒角大于齒高的25％時，應(yīng)更換新件。齒部允許修磨，但齒厚減薄量不得大于齒厚的5％。2）片式離合器離合器的摩擦片平行度誤差超過0.2mm或出現(xiàn)不均勻的光禿斑點(diǎn)時，應(yīng)更換新件。表面有傷痕，修磨平面時，厚度減薄量應(yīng)不大于原厚度的25％。由厚度減薄而增加的片數(shù)應(yīng)不超過兩片。3）錐體離合器離合器的錐體接觸面積小于70％，錐體徑向圓跳動大于0.05mm時，應(yīng)修磨錐面。無法修復(fù)時，可更換其中一件。四、零件的檢查與修換典型零件的修理第3節(jié)010203與軸承配合的軸頸表面的磨損、燒傷或出現(xiàn)裂紋。與夾具、刀具配合的錐孔或軸頸表面的磨損或者出現(xiàn)較深刻的劃痕。主軸的主要失效形式

主軸部件是機(jī)床上的一個關(guān)鍵部件，由主軸、主軸軸承和安裝在主軸上的傳動件、密封件等組成。對主軸部件進(jìn)行修理是為了恢復(fù)提高其回轉(zhuǎn)精度、剛度、抗振性、耐磨性，并達(dá)到溫升抵，熱變形小的要求。主軸彎曲變形。一、機(jī)床主軸部件的修理在主軸修理前，應(yīng)按照圖紙要求，對主軸的精度和表面粗糙度進(jìn)行檢查。車床主軸的檢測方法如圖所示，將主軸支承軸頸用等高V型架支承著，放置在傾斜的平板上，在主軸尾端安裝與軸孔配合的堵頭，在堵頭中心作中心孔，用Ф6mm的鋼球?qū)⒅鬏S支承在檔鐵上?；剞D(zhuǎn)主軸，用百分表檢測裝配齒輪軸頸、主軸錐孔、合肩面等相對于主軸前后軸頸的徑向圓跳動和端面圓跳動誤差值。然后在主軸錐孔內(nèi)插入標(biāo)準(zhǔn)錐度檢驗棒，用百分表觸及其圓柱表面，回轉(zhuǎn)主軸，在近主軸端和距主軸端300mm處分別檢測錐孔的徑向圓跳動。一、機(jī)床主軸部件的修理與滑動軸承配合的軸頸，其圓度和圓柱度超過原定公差。有配合關(guān)系的軸頸表面有劃痕或其粗糙度比圖樣要求的高一級或在Ra0.8μm以下。有配合關(guān)系的軸頸、錐孔、端面之間的相對位置誤差超過原圖紙規(guī)定公差與滾動軸承配合的軸頸，其直徑尺寸精度超過原圖紙配合要求的下一級配合公差，或其圓度和圓柱度超過原定公差。01020304主軸經(jīng)檢查后，有下列缺陷的，應(yīng)予修復(fù)：一、機(jī)床主軸部件的修理1234主軸精度超差較少時，宜用研磨套、研磨平板（寬度等于軸頸的長度）以及錐孔研磨棒進(jìn)行研磨，恢復(fù)配合軸頸表面幾何形狀、相對位置和表面粗糙度要求。同時調(diào)整或更換與主軸配合的零件，保持原來的配合關(guān)系。滾動軸承結(jié)構(gòu)的主軸軸頸，可采用精磨后刷鍍等方法在磨損表面覆蓋一層金屬，恢復(fù)軸頸的原始尺寸和精度。應(yīng)該指出，滑動軸承結(jié)構(gòu)的主軸軸頸表面，不得采用鍍鉻的方法來修復(fù)。因為實踐證明，用這種方法修復(fù)的軸頸會在使用過程中產(chǎn)生脫鉻的現(xiàn)象。當(dāng)主軸各項精度超差較大時，或有較深的劃痕時，可采用精磨加工恢復(fù)其精度要求。若是滑動軸承結(jié)構(gòu)的軸頸，可精磨軸頸，配以新軸承。主軸錐孔易磨損，修理時通常采用磨削法恢復(fù)其表面精度。高精度主軸彎曲變形，一般校直后難以恢復(fù)精度，多采用更換新軸的方法。高速旋轉(zhuǎn)的主軸，探傷檢查發(fā)現(xiàn)裂紋則應(yīng)更換。主軸的修復(fù)方法：一、機(jī)床主軸部件的修理主軸的修理方案和工藝對其主軸精度進(jìn)行檢查，然后對照主軸技術(shù)條件要求的具體數(shù)值，查找因磨損而喪失精度之處。最后確定磨損部件的修理方案。如圖，主軸技術(shù)條件主要是軸頸A、B處的圓度、徑向跳動允差要求，以及短錐C、端面D、莫氏6號錐孔、軸頸E、F等處對軸頸A、B處的跳動允差要求。一、機(jī)床主軸部件的修理主軸的修理方案和工藝主軸最容易因磨損而喪失精度的部位是A、B、F處。主軸修理時常采取精磨或研磨恢復(fù)磨損部位的精度要求，而調(diào)整或更換與其配合的零件（如軸承）。一、機(jī)床主軸部件的修理主軸的修理方案和工藝精磨修理軸頸時，應(yīng)注意以下規(guī)定：（1）滲碳淬硬的軸頸其修磨加工深度不得大于0.5mm；滲氮軸頸修磨加工深度不得大于0.05mm。（2）修磨后軸頸表面硬度不得低于原圖紙要求的下限值。（3）與滑動軸承相配合的軸頸修磨后尺寸不得小于原圖紙尺寸的5％～10％。（4）修磨主軸錐孔時，磨后錐孔端面位移量莫氏4號不得超過4mm，莫氏5號不得超過5mm，莫氏6號不得超過6mm。CA6140主軸修理工藝如下：（1）在主軸兩端錐孔中分別鑲裝堵頭。（2）在車床上使用中心架，以軸頸A、B找正，分別在兩端堵頭上鉆中心孔。保證A、B處對兩端中心孔的徑跳誤差小于0.01mm。（3）在外圓磨床上，以中心孔為定位基準(zhǔn)，精磨A、B處（及F、C、D），各項精度達(dá)原圖紙要求。（4）拆去堵頭，在萬能外圓磨床上使用中心架，校正A、B處徑向跳動不超過0.005mm，使用內(nèi)圓磨頭磨削莫氏6號錐孔達(dá)要求。一、機(jī)床主軸部件的修理主軸滾動軸承的更換與調(diào)整軸承是主軸部件中最重要的組件，軸承的類型、精度、結(jié)構(gòu)、配置、安裝調(diào)整、冷卻、潤滑等狀況，都直接影響主軸的工作性能。機(jī)床上常用的主軸軸承有滾動軸承、液體動壓軸承、液體靜壓軸承、空氣靜壓軸承等。此外，還有自調(diào)磁浮軸承等適應(yīng)高速加工的新型軸承。對主軸軸承的主要要求是旋轉(zhuǎn)精度高、剛度高、承載能力強(qiáng)、極限轉(zhuǎn)速高、適應(yīng)變速范圍大等。滾動軸承在主軸部件中使用十分廣泛。滾動軸承磨損后，精度已喪失，一般采用更換新軸承的方式，不進(jìn)行修復(fù)。更換新軸承時，需要進(jìn)行精度的選配和間隙的調(diào)整以及適當(dāng)預(yù)緊，機(jī)床主軸使用高精度滾動軸承時還需定向裝配提高其回轉(zhuǎn)精度。一、機(jī)床主軸部件的修理預(yù)緊的方法滾動軸承的預(yù)緊和調(diào)整：所謂預(yù)緊就是在安裝軸承時預(yù)先在軸向給它一個等于徑向工作載荷20％～30％的力，不但消除了滾道與滾子之間的間隙，而且有一定的過盈量，使?jié)L子與內(nèi)外圈滾道產(chǎn)生了一個定的彈性變形，增加了接觸面積，提高了支承剛度和抗振性。當(dāng)受到外部載荷時，軸承不會產(chǎn)生新的間隙，從而保證了主軸部件的回轉(zhuǎn)精度和剛度。主軸主要支承軸承都要預(yù)緊，預(yù)緊有徑向和軸向兩種，預(yù)緊量要根據(jù)載荷和轉(zhuǎn)速來確定。預(yù)緊力通常分為三級：輕預(yù)緊、中預(yù)緊和重預(yù)緊，代號A、B、C。輕預(yù)緊適用于高速主軸，中預(yù)緊適用于中、低速主軸，重預(yù)緊用于分度主軸。預(yù)緊力或預(yù)緊量用專門儀器測量。一、機(jī)床主軸部件的修理軸承間隙的調(diào)整方法主軸支承采用角接觸軸承，其間隙調(diào)整一般采用如圖所示的幾種方法。圖a所示是將內(nèi)圈（或外圈）相靠兩端面各磨去一個根據(jù)預(yù)加載荷量確定的厚度a，當(dāng)壓緊內(nèi)圈（或外圈）時，即得原定的預(yù)緊量。重調(diào)間隙時必須把軸