机械零件修复技术的应用 点击:1003 | 回复:0



新智造

    
  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:9帖 | 3回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:134
  • 注册:2018年1月18日
发表于:2018-01-30 10:58:48
楼主

摘 要 大部分机械零部件在失效后都可以得到一定的修复,然而针对不同类型的失效零部件是可以采用不同的修复方法的。比如磨损是小的零件可以采用堆焊、热喷涂和喷焊等表面技术,经过修复的零部件不仅能满足使用的技术要求,而且还能提高零件的耐磨性和抗腐蚀性等。这样不仅可以大大的节约生产成本、提高综合性能和使用寿命,还可以减少人力物力资源的浪费。 

  关键词 零件修补;焊接;热喷涂;喷焊 
  中图分类号TH13 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)96-0163-02 
  大部分机械零部件在失效后都可以得到一定的修复,然而针对不同类型的失效零部件是可以采用不同的修复方法的。比如磨损是小的零件可以采用堆焊、热喷涂和喷焊、电镀等表面技术,经过修复的零部件不仅能满足使用的技术要求,而且还能提高零件的耐磨性和抗腐蚀性等。这样不仅可以大大的节约生产成本、提高生产效率,还可以减少人力物力资源的浪费。下面将针对不同情况失效的机械零件进行不同的修复技术进行一一介绍。 
  1 焊接修复技术 
  焊接技术用于修复零件使其恢复到原有的尺寸或修复裂纹与断裂时称为补焊;用于恢复零件尺寸、形状,并赋予零件表面以某些特殊性能的熔敷金属时称为堆焊。补焊和堆焊在所有的机械零件修复方法中占有重要的地位。其突出优点是:结合强度高、修复质量好、修复效率高、设备成本低、便于现场抢修等特点,应用的非常广泛。 
  1.1补焊 
  所谓补焊即为修补工件为铸件、锻件、机加工件或焊接结构件而进行的焊接。由于机械零部件多为承载件,除对其材料有物理性能和化学成分要求外,还要考虑材料的焊接性,以及焊接后的加工要求。 
  1.1.1钢制零件的补焊 
  1)低碳钢零件的补焊,由于低碳钢的可焊性好,补焊时一般不需要采取特殊的工艺措施。只有在特殊情况下,零件刚度很大或低温补焊时有出现裂纹的可能,这时要注意选择抗裂性能好的优质焊条,同时采用合理的焊接工艺以减少焊接时所产生的应力; 
  2)中、高碳钢零件,由于钢中含碳量的增高,焊接接头容易产生焊缝内的热裂纹、热影响区内由于冷却速度快而产生的低速性淬硬组织引起的冷裂纹等,在补焊过程中可采取焊前预热、选用多层焊、焊后热处理等。 
  1.1.2铸铁件的补焊 
  铸铁零件在机械零件设备中占有比较大的比例,而且多数铸铁零件在机械中都是重要的基础件。由于他们体积大、结构复杂、制造周期长、有较高的精度要求,而且不作为备件要求,所以一旦损坏很难更换,只有通过修复后才能正常使用。然而焊接是铸铁件修复的主要方法之一。 
  1)气焊,气焊可分为热焊法和冷焊法两种。热焊法即焊前预热至600℃左右,在400℃以上施焊,焊接后在650℃~700℃保温缓冷,采用铸铁填充料,铸件内应力小,不容易裂,可以继续加工;冷焊法也叫不预热气焊法。焊接前不预热,只用焊炬烘烤坡口周围或加热减应区,焊接后缓冷,采用铸铁填充料,焊接后不容易裂,可以继续加工,但是如果减应区选择不当时,则有开裂危险; 
  2)电弧焊,可分为热焊法、半热焊法、冷焊法三种。其中热焊法采用铸铁芯焊条,温度控制与气焊热焊法相同,焊接后不容易裂,可继续加工;而半热焊法采用钢芯石墨型焊条,预热至400℃左右,焊接后缓冷,强度与母材相近,但加工性能不稳定;冷焊法则采用非铸铁组织的焊条,焊前不预热,要严格执行冷汗工艺要点,焊接后性能因焊条而异; (转载自新智造网,侵删)
  3)钎焊,用气焊火焰加热,铜合金做钎料,母材不熔化,焊接后不容易裂,加工性能好,焊接后强度因钎料而异。 
  1.2堆焊 
  堆焊是焊接技术的一个重要组成方面。堆焊修复的目的在于在零件表面堆敷金属,使其满足零件的尺寸和精度要求,并满足零件表面的耐磨、耐热、耐腐蚀等要求。此方法既可以用来制造新零件,也可以用于修复旧零件,如各种轴类、轴承类、轧辊类零件等,并且在汽车、工程机械、冶金、石油化工等行业也应用广泛。 
  1)氧-乙炔焰堆焊,其特点是设备简单,成本低,操作简单且劳动强度大。

火焰温度较低,稀释率较小,单层堆焊厚度可小于1.0mm,堆焊层表面光滑。常用合金铸铁及镍基、铜基的实心焊丝。堆焊时可采用熔剂,熔深越浅越好。尽量采用小号焊炬和焊嘴; 
  2)电弧堆焊,其特点是设备简单,机动灵活、成本低,能堆焊几乎所有实芯和药芯焊条,目前仍是一种主要堆焊方法。常用于小型或复杂形状零件的全位置堆焊修复和现场修复。在修复过程中最好采用小电流、快速焊、窄道焊、摆动小以防止产生裂纹。大件焊接前应该预热,焊接后缓冷; 
  3)埋弧自动堆焊,可分为单丝埋弧堆焊、双丝埋弧堆焊、带极埋弧堆焊。单丝埋弧堆焊是常用的堆焊方法,堆焊层平整、质量稳定、熔敷率高、劳动条件好。但稀释率较大,生产率不够理想;双丝埋弧堆焊的特点是双丝、三丝及多丝并列接在电源的一个极上,同时向堆焊区送进,各焊丝交替堆焊,熔敷率大大增加,稀释率下降10%~15%;带极埋弧堆焊熔深度比较浅、熔敷率较高,最主要的是熔焊层外形美观。 
  4)等离子弧堆焊,特点是稀释率低、熔敷率高、堆焊零件变形小、外形美观,容易实现机械化和自动化。 
  1.3硬聚氯乙烯塑料的焊接 
  硬聚氯乙烯塑料具有良好的化学稳定性,可用来制造化学工业装备,如各种容器、通风装置和管道等。在新装备制造和旧装备检修时都会遇到硬聚氯乙烯塑料的焊接问题。它与金属焊接相比有本质的区别,它是利用热空气加热焊接区,使母材和焊条受软化,然后在一定压力下粘合而成,其接头具有满意的力学性能和良好的气密性。 
  2热喷涂和喷焊技术 
  热喷涂和喷焊技术不仅能够恢复机械零件磨损的尺寸,而且选用合适的喷涂材料,还能够改善和提高包括耐磨性和耐腐蚀性等在内的零件表面的性能,在零件修复技术中同样占有重要地位。 
  1)热喷涂,是利用氧-乙炔火焰或电弧等热源将喷涂材料加热到熔融状态,在氧-乙炔火焰、或者压缩空气等高速气流推动下,喷涂材料被雾化并被加速喷射到制备好的工件表面上。喷射来的颗粒与零件表面形成机械咬合,继而形成喷涂层。喷涂材料可以是金属、非金属以及复合材料,被喷涂工件也可以是金属和非金属材料。特点是工艺灵活、喷涂层减磨性能良好、工件受热变形小、生产效率高等; 
  2)喷焊,是指对经预热的自熔性合金粉末喷涂层再加热,使喷涂层颗粒熔化(约1000℃~1300℃),造渣上浮到涂层表面,生成的硼化物和硅化物弥散在涂层中以达到基体表面润滑粘结良好,最终金属结晶组织与基体形成约0.05mm~0.1mm的冶金结晶层。,它的耐磨、耐腐蚀、抗冲击性能都较好。适用于无需特殊处理就可以喷焊的材料。这类材料有一般的碳素结构钢,锰、钼、钒总的质量分数小于3%的结构钢,灰口铸铁、可锻铸铁和珠墨铸铁、纯铁等。以及需预热250℃~375℃,喷焊后要缓冷的材料、喷焊后需等温退火的材料。与喷涂层相比,喷焊层组织致密、耐磨、耐腐蚀,与基体结合强度高,可承受冲击载荷。例如混砂机叶片、破碎机齿板、挖掘机铲斗等。 
  各种零件修复技术特点各异,所需成本和所得性能也不尽相同。实际生产中,针对待处理自身的特点,结合其工作条件和使用要求,选择经济、有效的零件修复技术方法进行表面处理或损坏进行修复,可以成倍地延长零件使用寿命,同时还能改善产品质量,降低产品成本,提高生产效率,可谓一举多得。因此应加强推广使用零件修复技术。 
  参考文献 
  [1]沈永刚.现代设备管理[M].北京:机械工业出版社,2003. 
  [2]李亚江,等.焊接修复技术[M].北京:化学工业出版社,2005. 
  [3]张翠凤.设备维修工艺学教材[M].西安:西北工业大学,1988. 
  [4]胡世炎.机械失效分析手册[M].成都:四川科技出版社,1989.



热门招聘
相关主题

官方公众号

智造工程师