第六章船機(jī)零件的修復(fù)工藝

1、 NI SN I NI DAO NUI第六章 船機(jī)零件的修復(fù)工藝 第一節(jié) 修復(fù)原則一.零件修復(fù)的意義和原則 輪機(jī)員在選擇修復(fù)工藝時(shí)，應(yīng)從質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)和時(shí)間三方面綜合考慮二.修復(fù)原則 1.改變配合件原有配合尺寸、恢復(fù)原配合間隙、恢復(fù)使用性能 2.恢復(fù)原有尺寸、恢復(fù)原配合間隙、恢復(fù)使用性能。第二節(jié) 機(jī)械加工修復(fù)常用的修復(fù)方法：1.修理尺寸法：對(duì)磨損件進(jìn)行機(jī)械加工后，修復(fù)表面損傷、恢復(fù)原有形狀后，再按新的尺寸選擇配合件，以保證原有的配合間隙 如：損傷的軸光車(chē)后，再用加厚的軸瓦2.尺寸選配法：對(duì)一小批已磨損的配合件，重新配對(duì)加工消除缺陷以保證原有的配合間隙 如：噴油器針閥偶件的修復(fù)3.附加零件法：4.局

2、部更換法：5.成套更換法：6.恢復(fù)尺寸法：采用鍍鐵等工藝加工磨損件，使之恢復(fù)原有的尺寸，恢復(fù)原始尺寸形狀，恢復(fù)配合間隙，恢復(fù)使用功能第三節(jié) 電鍍工藝電鍍是利用電解的原理的一種修理工藝，同時(shí)也是一種強(qiáng)化工藝（電化學(xué)腐蝕則是利用電池原理）一.電鍍 1.電鍍工藝：使用直流電源（鍍鐵是使用交、直流電源）陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)金屬失去電子，被溶解陰極發(fā)生還原反應(yīng)金屬離子得電子沉積在陰極上（鍍層）工藝參數(shù)：電流密度、溫度、時(shí)間、是獲得良好鍍層的關(guān)鍵因素分類：有槽電鍍鍍鐵、鍍鉻；渡槽一般采用鉛銻合金、塑料 無(wú)槽電鍍電刷鍍工藝工藝過(guò)程特點(diǎn)鍍鉻1）零件為陰極，鉛銻合金為陽(yáng)極，鉻 和硫酸制成電解液2）鍍前要清潔零件表面

3、；工作溫度55653）鍍層大于0.1毫米時(shí)，鍍鉻后應(yīng)進(jìn)行驅(qū)氫處理以消除應(yīng)力4）鍍層采用磨削加工，使外形尺寸達(dá)到要求1）鍍鉻過(guò)程溫度低，對(duì)零件無(wú)影響2）鍍層與零件結(jié)合強(qiáng)度高超過(guò)晶體間的結(jié)合強(qiáng)度，但鍍層越厚，強(qiáng)度越低，厚度一般為0.10.25毫米，不得超過(guò)0.5毫米3）鍍鉻后耐腐蝕性提高250倍4）成本高、效率低，有帶鉻酸的氣體，對(duì)人體有害分類：1）硬質(zhì)鍍鉻：硬度高、耐磨性能好，適用于潤(rùn)滑條件好，負(fù)荷不大的零件；如：曲軸、高壓油泵柱塞 2）松孔鍍鉻：鉻層表面呈網(wǎng)狀溝紋或多孔狀；網(wǎng)紋用機(jī)械松孔法加工；適用于潤(rùn)滑條件差，大負(fù)荷的零件鍍鐵以零件為陰極，純鐵或低碳鋼為陽(yáng)極，氯化亞鐵溶液為電解液，采用不對(duì)稱

4、交流電（過(guò)度鍍層）和直流電（工作鍍層）為電源不對(duì)稱交流電：較大半波進(jìn)行電鍍，較小半波將鍍層電解；從而獲得起鍍層和過(guò)度層步驟：不對(duì)稱交流電起鍍直流電鍍工作層熱處理和機(jī)械加工特點(diǎn)：電解液溫度低2040；速度快，成本低，生產(chǎn)率高，污染?。?yáng)極）刻蝕鍍鐵：鍍鐵前，通直流電，零件為陽(yáng)極，置于30%的硫酸中，電解（刻蝕）除去零件表面的氧化膜；但刻蝕后零件有殘酸，會(huì)污染環(huán)境和降低鍍鐵質(zhì)量無(wú)刻蝕低溫鍍鐵：表面活化采用鹽酸除去氧化膜，再進(jìn)行電鍍 特點(diǎn)：簡(jiǎn)化工藝，節(jié)省設(shè)備，減少污染二.電刷鍍（也稱快速電鍍、涂鍍） 1.原理：利用電解的原理；零件接電源的負(fù)極，鍍筆接正極；將注滿電解液的鍍筆在零件表面移動(dòng)，電解液的金

5、屬離子得電子后沉積在零件表面形成鍍層 2. 電刷鍍的工藝過(guò)程 1）設(shè)備與電鍍液 （1）采用050V無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)的直流電源 （2）多數(shù)采用石墨為陽(yáng)極，且石墨包有脫脂棉以防陰陽(yáng)兩極產(chǎn)生電弧燒傷零件表面和吸附電解液;當(dāng)修復(fù)小部位時(shí)采用鉑銥合金 （3）表面處理溶液： 使用電凈液進(jìn)行表面電凈處理，以清除表面的油膜和雜質(zhì) 使用活化液進(jìn)行表面活化處理，以除去表面的氧化膜 （4）電刷鍍?nèi)芤海汉杏兘饘匐x子的溶液；可分為酸性液和堿性液，酸性電鍍速度快 2）工藝過(guò)程 （1）鍍前的表面準(zhǔn)備工作：零件表面預(yù)處理是保證結(jié)合強(qiáng)度的關(guān)鍵因素 （2）電鍍過(guò)度層（底層）：用鎳或銅作底層，厚度2-5微米 （3）電鍍工作層：厚度0.

6、3-0.5毫米3.電刷鍍的特點(diǎn) 1）不需電鍍槽，設(shè)備簡(jiǎn)單；生產(chǎn)速度快；污染小，操作方便，適用材料廣 2）電鍍液溫度低，50左右 3）鍍層結(jié)合強(qiáng)度高于有槽電鍍，且鍍后不需再加工 4.適用范圍：活塞桿、增壓器軸、電機(jī)軸、泵軸、尾軸襯套（不受沖擊載荷的零件）第四節(jié) 熱噴涂工藝一 熱噴涂工藝1定義：（P74）將絲狀或粉狀材料加熱到熔化或近熔化狀態(tài)再噴到零件表面的工藝；它既是強(qiáng)化工藝也是修復(fù)工藝2特點(diǎn)：1） 適用材料范圍廣：金屬或非金屬表面均可用熱噴涂2） 熱噴涂材料廣3） 包括噴涂和噴熔（噴焊）二 分類分類定義及工藝過(guò)程特點(diǎn)及應(yīng)用噴涂（粉末火焰噴涂以氧-乙炔為熱源，把粉末加熱到熔化或近熔化狀態(tài)后噴到零

7、件表面上過(guò)程：表面熱處理-預(yù)熱-噴底層-噴工作層-機(jī)械加工工作溫度低，對(duì)零件無(wú)影響；但結(jié)合強(qiáng)度低（機(jī)械結(jié)合），不抗沖擊載荷；適用于：尾軸襯套，增壓器轉(zhuǎn)軸，電機(jī)轉(zhuǎn)軸等件噴熔（噴焊）以氧-乙炔為熱源，把粉末加熱到熔化或近熔化狀態(tài)后噴到零件表面上，再將噴涂層加熱重新熔化結(jié)合在零件表面上噴層與零件為冶金結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度高，適用于受沖擊載荷的零件；但零件受熱后變形大，加工后需進(jìn)行緩冷或退火處理（1）一步噴熔法：邊噴邊熔，一次完成；特點(diǎn)：厚度小于2毫米，適用于小的或精密零件，中大型零件的邊角和局部的修復(fù)（2）兩步噴熔法：先噴后熔，分多次噴； 特點(diǎn)：每次噴熔的厚度在0.2-0.3毫米等離子噴涂利用等離子弧為熱

8、源進(jìn)行噴涂結(jié)合強(qiáng)度高，噴涂時(shí)熱量集中，零件變形小第五節(jié) 焊補(bǔ)修理焊接用于修復(fù)斷裂和裂紋，或表面損傷的零件；一般使用手工電弧或氣焊進(jìn)行焊接特點(diǎn)是：焊接面結(jié)合強(qiáng)度高，但焊接時(shí)溫度高易變形和裂紋；應(yīng)進(jìn)行焊前焊后熱處理；包括焊接和堆焊；一焊接：通過(guò)加熱、加壓的方法使兩零件達(dá)到冶金結(jié)合的連接1.熔焊：加熱兩金屬，使它們?nèi)刍龠M(jìn)行連接；較常見(jiàn)，船廠常采用的方法，如氣焊、電弧焊等2.壓焊：使用加壓或同時(shí)加壓和加熱的方法進(jìn)行焊接；二.堆焊：是采用熔化焊條的方法在零件的表面上熔敷一層或多層金屬 堆焊用來(lái)修復(fù)表面有損傷的零件；堆焊時(shí)應(yīng)注意下列幾點(diǎn)： 1.焊前要清潔表面2.對(duì)零件和焊條要進(jìn)行必要的預(yù)熱3.根據(jù)零件材

9、料和表面要求選擇焊條4.堆焊時(shí)應(yīng)分段多層（一層一層），以降低熱應(yīng)力和熱變形量5.堆焊后應(yīng)進(jìn)行消除熱應(yīng)力的低溫退火和機(jī)械加工三.鑄鐵零件的焊補(bǔ)1.鑄鐵焊補(bǔ)困難的因素： 1）.含碳量高，而且含硫、磷，焊接時(shí)易產(chǎn)生白口，使焊后產(chǎn)生裂紋 2）.焊接時(shí)的高溫使碳或滲入內(nèi)部的油脂氧化產(chǎn)生氣體而形成氣孔 3）.鑄鐵鑄造時(shí)存在的缺陷也使會(huì)造成焊接缺陷2.方法：熱焊法、半熱焊法、冷焊法 冷焊法：零件不高于200度下進(jìn)行焊接；特點(diǎn)：方便，快，變形小，修理質(zhì)量高；缺點(diǎn)：對(duì)焊接技術(shù)要求高，焊接工藝嚴(yán)格四.翻修利用堆焊工藝對(duì)損壞零件的局部或整體進(jìn)行翻修的修理方法；該工藝可適用于鋼鐵、鑄鐵、銅、鋁等有色金屬及其合金材料1

10、.柴油機(jī)鋁質(zhì)活塞的翻新工藝 1）.清潔 2）.檢驗(yàn) 3）.粗車(chē) 4）.探傷 5）.預(yù)熱 6）.堆焊：采用氬弧焊機(jī)、鋁焊條進(jìn)行堆焊 7）.精車(chē) 8）.檢驗(yàn)2.鑄鐵活塞的翻新 工藝基本和鋁活塞堆焊步驟相同；先用手工電弧焊對(duì)活塞的裂紋和氣孔處堆焊，再用自動(dòng)焊機(jī)堆焊一層金屬第六節(jié) 金屬扣合工藝定義：（P77）利用高強(qiáng)度合金材料制成連接件，通過(guò)連接件的塑性變形修理斷裂和有裂紋的零件使用材料：連接件扣合鍵是關(guān)鍵；要求扣合鍵強(qiáng)度高，塑性和韌性好，冷工硬化性即冷變形后強(qiáng)度與零件的熱膨脹系數(shù)應(yīng)相近；一般選用（1）鎳鉻不銹鋼（變形后強(qiáng)度提高50%） （2）低碳鋼（變形強(qiáng)度提高10%-20%） （3）高溫鎳基合金一

11、.分類 扣合工藝工藝過(guò)程及要求特點(diǎn)及適用范圍強(qiáng)固扣合（波浪鍵扣合）（1）裂紋兩端轉(zhuǎn)止裂孔；（2）在裂紋的垂直方向加工出比扣合鍵寬0.1毫米左右的波形槽（3）將扣合鍵裝入槽內(nèi)，并用手錘鉚擊鍵，使之變形充滿槽腔采用波浪扣合鍵用于修復(fù)壁厚845毫米且有一定強(qiáng)度要求的零件強(qiáng)密扣合（波浪鍵-密封螺絲法）在強(qiáng)固扣合基礎(chǔ)上在裂紋邊鉆孔（互相重疊）再裝入涂有密封膠的密封螺絲（承受低壓）或圓柱銷（承受高壓）適用于既有強(qiáng)度要求又有密封要求的零件如：氣缸套、氣缸蓋、壓力容器等零件的裂紋加強(qiáng)扣合法（加強(qiáng)塊扣合法）采用一定形狀，大尺寸的扣合鍵裝入與裂紋垂直的加工槽內(nèi)，鉚擊扣合鍵后，并在鍵四周裝入圓柱（在零件與扣合鍵間各

12、占一半）適用于承受高載荷的厚壁零件熱扣合法利用熱脹冷縮的原理，將扣合鍵加熱后，裝入加工槽內(nèi)，再冷卻扣合鍵，使之收縮，將裂紋拉合適用修復(fù)大型、重型的設(shè)備；如：飛輪，齒輪等件二.特點(diǎn) 1.扣合工藝在常溫下完成，零件不變形 2.操作簡(jiǎn)單，成本低，效率高三.塑性變形修復(fù)法 定義：（P79）在不破壞零件的前提下，利用材料塑性變形的性能，施加一定的外力，恢復(fù)原有尺寸和幾何形狀 分類： 1.冷校法 1）定義：基于反變形的原理修復(fù)變形的零件 2）適用對(duì)象：零件材料塑性較高，變形程度不大或尺寸較小的零件 3）分類 （1）敲擊法：用錘子人工敲擊零件的變形部位 如：螺旋槳葉變形不大時(shí)采用此法 （2）機(jī)械加工法：（靜

13、載荷法）在壓床或?qū)Ｓ脵C(jī)床進(jìn)行校直，校正后存在殘余應(yīng)力，采用低溫退火消除應(yīng)力 如：螺旋槳葉變形不大時(shí)也可采用此法 2.熱校法：基于熱脹冷縮的原理，在變形零件凸出部位快速加熱，利用受熱部位冷卻時(shí)會(huì)產(chǎn)生變形來(lái)校直；對(duì)人員的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)要求高；適用于彎曲變形校大的零件 3.加熱-機(jī)械校直法 適用于彎曲變形校大的零件； 如：螺旋槳葉變形校大時(shí)采用此法第七節(jié) 粘接修復(fù)工藝定義：利用膠粘接劑把相同或不相同的材料或損壞的零件連接成一個(gè)整體，使損壞的零件恢復(fù)原有的性能。 粘接可以：1.修復(fù)零件延長(zhǎng)使用壽命 2.提高密封性能 分類：1.有機(jī)粘接修復(fù)技術(shù) 2.無(wú)機(jī)粘接修復(fù)技術(shù)一.有機(jī)粘接技術(shù)（有機(jī)物一般指碳?xì)浠衔铮?/p>

14、如柴油等，其種類遠(yuǎn)比無(wú)機(jī)物多） 1.有機(jī)粘接技術(shù)的特點(diǎn) 1）.粘接強(qiáng)度大，（比無(wú)機(jī)膠粘劑強(qiáng)）但不及焊接和鉚接 2）.粘接工作溫度低，不易產(chǎn)生變形和裂紋 3）.除粘接功能外，還有防腐蝕、密封、耐磨等作用 4）.不受零件材料的影響，相同或不同的金屬非金屬均適用 5）.工藝簡(jiǎn)單，操作方便，成本低，生產(chǎn)效益高 6）.不耐熱 7）.抗沖擊、抗老化性能差 2.有機(jī)膠粘劑的種類 1）.按原料分：天然膠、合成膠 2）.按粘接后的強(qiáng)度分：結(jié)構(gòu)膠（結(jié)合強(qiáng)度高）、非結(jié)構(gòu)膠 3）.按膠的狀態(tài)分：液態(tài)膠、固態(tài)膠 4）.按膠的熱性能分：熱塑性膠、熱固性膠 3.粘接工藝（過(guò)程） （書(shū)本88面） 4.有機(jī)粘接膠的選用（選用粘

15、接膠的根據(jù)）二.有機(jī)粘接劑在船上的應(yīng)用 1.用于修理?yè)p壞的船機(jī)零件 1）修理松動(dòng)的過(guò)盈配合件 2）修理?yè)p壞的零件 3）修理有裂紋的零件 2.用于船機(jī)的裝配工作 1）柴油機(jī)機(jī)座的安裝：用以替代鑄鐵墊塊 2）用于中小型船舶尾軸與螺旋槳的安裝：可以省去鍵的連接 3）用于零件連接面的密封墊片：高分子液態(tài)密封膠三.無(wú)機(jī)粘接修理技術(shù)（一般是指不含碳的物質(zhì)，CO、CO2屬無(wú)機(jī)物） 無(wú)機(jī)膠粘劑是由無(wú)機(jī)物組成的膠粘劑，分硅酸鹽類和磷酸鹽類 1.無(wú)機(jī)粘接修復(fù)技術(shù)的特點(diǎn) 1）通常是水溶性物質(zhì)，毒性小，無(wú)公害，不燃燒 2）適用溫度廣，比有機(jī)膠粘劑廣，耐熱性強(qiáng) 3）耐油，不耐酸、堿，溶于水 4）室溫下固化，不收縮 5）

16、宜套接、槽接，不宜平接粘接 6）脆性大，不抗沖擊，固化后拆卸困難 7）便宜，工藝簡(jiǎn)單 2.氧化銅無(wú)機(jī)膠粘劑 屬磷酸鹽類膠粘劑，耐高溫；用于受力不大，高溫，不需拆卸的緊固連接件，可替代焊接、鉚接及過(guò)盈配合件第八章 研磨技術(shù)研磨是精密和超精密零件進(jìn)行精加工的主要方法之一，是精車(chē)、精磨或精銑加工后的超精加工。如柴油機(jī)燃油系統(tǒng)中的柱塞偶件、出油閥偶件、噴油器針閥偶件的密封面，排氣閥與閥座的密封面等件可采用此項(xiàng)加工方法。鋼鐵、銅等有色金屬及玻璃、塑料等非金屬材料均可采用研磨進(jìn)行精加工一.概述 1.研磨原理 研磨是相對(duì)滑動(dòng)或滾動(dòng)下，研磨劑的切削作用和研磨液的化學(xué)作用，是機(jī)械和化學(xué)作用共同作用下的一種精密加工技術(shù)。 1）.研磨工具與零件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)兩者的運(yùn)動(dòng)不受外力的強(qiáng)制引導(dǎo)且運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)作周期的改變以使研磨平面均勻 2）.研磨壓力在實(shí)際應(yīng)用的壓力范圍內(nèi)，研磨效率隨壓力提高而提高；粗磨：0.10.2MPA 精磨：0.010.1MPA 3）.研磨速度研磨速度增加將提高研磨效率；但速度過(guò)高會(huì)使表面溫度過(guò)高 4）.研磨時(shí)間研磨時(shí)間取決于磨粒的切削性能，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)磨粒切削性能下降，一般取13分鐘 結(jié)論：粗磨時(shí)用較粗的研磨劑、較高的壓力和較低的速度研磨；精磨時(shí)用較細(xì)的研磨劑、較小的壓力和較高的速度進(jìn)行研磨。 2.研磨膏 （研磨劑） 由研磨粉（磨粒）和