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工程
機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)。對于磨損件的修復,傳統(tǒng)的修復方法包括:機械加工修理法(如修理尺寸法、附加零件法、局部更換法等)、焊接修理法(堆焊、補焊、釬焊等)和電鍍修理法(低溫鍍鐵、鍍鉻)等。對于結構簡單的零部件也可以采用熱噴涂(熱噴焊)修復技術。對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工、費時、費料,甚至無法修復
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本文主要介紹一些局部破壞的修理方法,并詳細說明每種方法的優(yōu)缺點,以便從事工程機械維修的技術人員針對具體問題進行可靠維修。
2.焊修技術的優(yōu)缺點
對于局部損傷,常用的焊修方法包括補焊、堆焊、釬焊、冷焊等,每一種焊修方法都有其自身的特點和不足。
2.1補焊
焊接技術用于修復零部件的局部缺陷時稱之為補焊。補焊的最大特點是施工簡便、修復成本低、時間短。補焊時應根據材質的種類選用恰當?shù)难a焊材料和補焊工藝。對于普通碳素鋼,應根據材質的碳當量(而不是含碳量)確定補焊方法。對于不銹鋼、鑄鐵、鋁及鋁合金應的補焊應特別注意材質的性能和工件的使用環(huán)境,做到基體問題具體分析,把握好焊前處理、施焊、焊后處理方法及施工參數(shù)。
既然補焊是焊接的一種特殊形式,在施焊過程中不可避免地會在焊修部位形成熔池(產生局部高溫),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)產生熱應力,導致焊修件變形、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。焊修過程中還會導致熔池及熔池附近產生氣孔、相變、機械性能降低等問題。因此,用補焊方法修復局部缺陷,常常是一種不得已而為之的選擇。
2.2冷焊修復技術之一(補片修復技術)
冷焊(補片)修復技術是利用電阻焊的原理開發(fā)出來的一種新型維修方法。當基體金屬和補片金屬之間有較高的接觸電阻時,脈沖電源瞬間輸出的大電流脈沖所產生的電阻熱將金屬片與基體粘結在一起。在單位面積上產生的電脈沖越多,粘結點越多,金屬片與基體的粘結強度越高。這就如同傳統(tǒng)的納鞋底一樣,針線越密,納出的鞋底越結實。由于補片時只是在電極接觸部位出現(xiàn)瞬間高溫,在補片過程中工件本身不會升溫,因此熱影響小。
補片修復技術的缺點是,當凹坑深度遠高于金屬片厚度時,需要多次修磨、多次補修,施工效率低下。因為補片是局部粘結,而不是整體焊接,所以金屬片與基體間的結合強度不高,層間夾雜很多空隙。另外,由于補片層與基體之間無法形成一個完美的整體,所以對冷焊后的工件進行修磨時,在基體與補片部位之間不能形成平滑過渡。對于導電良好的基材(銅、鋁等),由于其具有較低的表面接觸電阻,無法用補片方法進行維修。
2.3冷焊修復技術之二(氣體保護熔絲焊修復技術)
氣體保護熔絲焊修復技術有時也稱之為高能冷焊修復技術,它是在傳統(tǒng)氬弧焊基礎上開發(fā)出來的一類新型焊修技術。設備的主要構成部分包括脈沖電源、保護氣體(氬氣等惰性氣體)和用來填補缺陷的金屬絲。利用焊槍產生的電弧(電弧溫度一般在6000℃以上)將金屬絲熔化。與一般意義的氣體保護焊技術不同,實施氣體保護熔絲焊時被熔化的金屬焊絲,不會在修復部位形成焊接熔池,所以在冷焊的施工過程中,工件溫升小,不會產生明顯的熱影響。氣體保護熔絲焊技術的最大特點是焊層與基體結合牢固。
3.電鍍修復技術
電鍍修復技術是一種在低溫條件下恢復零部件尺寸的傳統(tǒng)修復技術,與焊修技術相比,不會出現(xiàn)因局部高溫而帶來的種種問題。電鍍修復技術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合力和一定厚度的修復層。雖然電鍍的種類很多,但是可以用于修復的主要有兩類,即低溫鍍鐵和鍍厚鉻。由于鍍鉻時沉積速度很慢,生產效率低,人們多采用低溫鍍鐵修復技術。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。對于液壓桿、油缸這類在戶外工作的部件,用低溫鍍鐵恢復尺寸,經修磨后表面罩鉻是最常用的修復方法。
電鍍法修復局部壓坑的一般工藝流程是:焊修法填坑 機械修磨(整體磨光) 低溫鍍鐵 機械修磨(整體磨光) 鍍鉻照面 機械修磨(磨削加工至符合尺寸及光潔度要求)
電鍍修復法的適合在專業(yè)化的電鍍廠進行批量加工,不適合單件、異型件以及野外現(xiàn)場修復。