設(shè)備的管理第五章課件

第五章機器零件的修復(fù)工藝主編第五章機器零件的修復(fù)工藝主編第五章機器零件的修復(fù)工藝第一節(jié)機械修復(fù)法

利用切削加工、機械連接和機械變形等機械方法，使失效的機器零件得以恢復(fù)的方法稱為機械修復(fù)法。

一、修理尺寸法

互相配合零件的配合表面在磨損后，產(chǎn)生了尺寸誤差及形狀誤差。對于互相配合的主要零件，不再按原來的設(shè)計尺寸或修改其原來的設(shè)計尺寸，而是采用切削加工的方法，按要求恢復(fù)其形狀和表面粗糙度，從而獲得一個新尺寸，與此相配合的零件則按此新尺寸配作。配合件的這個新尺寸稱為修理尺寸。

第五章機器零件的修復(fù)工藝第一節(jié)機械修復(fù)法

利第五章機器零件的修復(fù)工藝1.修理尺寸的確定確定修理尺寸時，應(yīng)首先考慮零件結(jié)構(gòu)上的可能性和修復(fù)后的零件強度是否足夠。在此前提下，再考慮切削加工時需要的切削量。在修理工作中，對軸頸尺寸的減小量，一般規(guī)定不得超過原設(shè)計尺寸的10％。對于經(jīng)過熱處理淬硬的軸頸，在確定修理尺寸時，應(yīng)考慮修磨后不降低其硬度。

2.零件修復(fù)中的切削加工

對需要修復(fù)零件進行的切削加工，與通常制造新零件的切削加工不同，其毛坯是磨損或已損壞了的定型零件，加工余量小，原來的基準已破壞，安裝定位也較困難?；谏鲜鎏攸c，加工前必須首先修復(fù)加工定位基準，這樣才能保證零件在修理加工后達到其精度要求。

第五章機器零件的修復(fù)工藝1.修理尺寸的確定第五章機器零件的修復(fù)工藝二、鑲裝零件法鑲裝零件法中常見的有鑲套、加墊和機械加固三種方法。使用鑲裝零件法時，鑲裝零件一般應(yīng)選擇與基體母材相同的材料和熱處理方法。在特殊情況下，可采用比基體母材金屬力學(xué)性能好的材料。另外，還要選擇適當?shù)倪^盈量。過盈量過大，可能使包容件變形或脹裂；過盈量過小，又會使配合松動。

第五章機器零件的修復(fù)工藝二、鑲裝零件法第五章機器零件的修復(fù)工藝1.鑄件的修復(fù)

鑄件斷裂后，可用鑲補與焊接的方法加以修復(fù)。如圖5?1所示銑床上的撥叉在斷裂后，經(jīng)鑲補與焊接修復(fù)，恢復(fù)了原來的形狀和尺寸精度。圖5-1銑床撥叉的鑲補與焊接修復(fù)

a)原斷裂件b)修復(fù)件第五章機器零件的修復(fù)工藝1.鑄件的修復(fù)

鑄件斷第五章機器零件的修復(fù)工藝圖5-2擴孔徑鑲螺紋套

1—修理前的螺紋孔2—鑲螺紋套箱體或復(fù)雜鑄鐵件上螺紋孔的螺紋損壞時，可用擴大孔徑加工大一級螺紋孔的方法或用擴大孔徑鑲螺紋套的方法來修復(fù)，如圖5-2所示。箱體上的孔磨損后，可用鑲套方法修復(fù)，套與箱體的連接可用過盈配合，也可用固定螺釘緊固，如圖5-3所示。圖5-3擴孔鑲套并用螺釘緊固

1—待修孔2—鑲套3—緊固螺釘?shù)谖逭聶C器零件的修復(fù)工藝圖5-2擴孔徑鑲螺紋套

1—修理第五章機器零件的修復(fù)工藝圖5-4補強板加固修復(fù)鑄件

1—裂紋2—螺釘3—補強板4—止裂孔修理時，注意在裂紋盡頭處鉆孔卸荷，防止裂紋繼續(xù)發(fā)展。圖5-4所示為用補強板加固修復(fù)鑄件裂紋的方法。第五章機器零件的修復(fù)工藝圖5-4補強板加固修復(fù)鑄件

1—第五章機器零件的修復(fù)工藝2.齒輪的修復(fù)對于不重要的低速（v<2m/min）齒輪或大模數(shù)（m>3mm）齒輪，當其輪齒折斷一個或幾個時，可以用鑲齒法進行修復(fù)。鑲齒可用螺釘和輪緣上的燕尾槽固定，也可以用焊接的方法焊住，如圖5?5所示。由于在焊接或螺釘緊固過程中，被鑲補的輪齒可能有微量移動，因此鑲補過的齒輪不宜用于速度較高的傳動。圖5-5鑲齒法修復(fù)齒輪

a)用螺釘緊固b)用焊接加固第五章機器零件的修復(fù)工藝2.齒輪的修復(fù)圖5-5鑲齒法修復(fù)第五章機器零件的修復(fù)工藝圖5-6鑲齒圈法修復(fù)齒輪

對于多聯(lián)齒輪、軸齒輪及有花鍵孔的齒輪，當其輪齒折斷損壞時，可將損壞的齒部切削加工成圓柱表面，再配作齒圈鑲上去進行修復(fù)，如圖5-6所示。第五章機器零件的修復(fù)工藝圖5-6鑲齒圈法修復(fù)齒輪

第五章機器零件的修復(fù)工藝三、局部修換法

在一般的軸類零件磨損或折斷時，將折斷部分用新制的連接軸與保留部分連接，用焊接的方法加固并進行必要的切削加工，使軸恢復(fù)原來的形狀尺寸和精度的修理方法，稱為局部修換法。

1.軸的修復(fù)

如圖5?7所示，軸的一部分折斷，當其折斷部分不能保留時，可將軸和連接軸的兩端切平并加工出螺紋孔，用螺栓連接后再進行焊接，最后精車外圓或磨削外圓。如果折斷的兩部分均需保留，可用一新制的連接塊連接，恢復(fù)軸的原來長度并焊接，如圖5?8所示。第五章機器零件的修復(fù)工藝三、局部修換法

在一般第五章機器零件的修復(fù)工藝圖5-7軸的局部修換修復(fù)圖5-8斷軸用連接塊修復(fù)第五章機器零件的修復(fù)工藝圖5-7軸的局部修換修復(fù)圖5-8第五章機器零件的修復(fù)工藝2.絲杠的調(diào)頭修復(fù)有些絲杠(如車床的絲杠)的螺紋，只在靠近主軸箱一端不太長的部分磨損較大，而靠近床身尾部的一部分螺紋磨損極小或幾乎未磨損。調(diào)頭以后，絲杠螺紋磨損極小的部分就得以充分利用，提高了機床的加工精度。如圖5-9所示，將絲杠在左端A-A處切斷，并按右端軸承孔配磨；將右端切成階梯狀的軸，調(diào)頭后，與新制帶孔的軸過盈配合，并配鉆孔壓入銷。圖5-9絲杠調(diào)頭修復(fù)第五章機器零件的修復(fù)工藝2.絲杠的調(diào)頭修復(fù)圖5-9絲杠調(diào)第五章機器零件的修復(fù)工藝第二節(jié)金屬扣合法

大型鑄件的修復(fù)有著很大的價值和實際意義，使用焊接法往往不能得到令人滿意的效果。而通過應(yīng)用金屬扣合法，人們已成功地修理了很多工業(yè)部門的設(shè)備，其主要優(yōu)點是：

1)修復(fù)質(zhì)量可靠，修復(fù)的機件具有足夠的強度。

2)修復(fù)工作在常溫下進行，避免了因加熱而產(chǎn)生的變形和內(nèi)應(yīng)力，能夠保證機件的精度。

3)工藝簡單，不要求有復(fù)雜的技術(shù)裝備，且機件可不經(jīng)拆卸和搬運而在現(xiàn)場就能進行修復(fù)工作。

4)修理費用比焊接修復(fù)少，修理周期比焊接修復(fù)短。

5)不破壞機件外觀，機件外表在噴漆后，很難看出修復(fù)痕跡。

第五章機器零件的修復(fù)工藝第二節(jié)金屬扣合法

大第五章機器零件的修復(fù)工藝一、金屬扣合法的種類根據(jù)機件的使用要求和修復(fù)特點，金屬扣合法分為強固扣合法、強密扣合法和加強扣合法。

1.強固扣合法如圖5-10所示。除此之外，還可以利用扣合件在加熱和冷卻過程中產(chǎn)生的收縮將損壞的機件重新密合，此方法稱為熱扣合法。用熱扣合法可修復(fù)重型機床、大型飛輪和齒輪等，如圖5-11所示。圖5-10強固扣合法

1—波形鍵2—波形槽3—工件4—裂紋第五章機器零件的修復(fù)工藝一、金屬扣合法的種類圖5-10強第五章機器零件的修復(fù)工藝圖5-11熱扣合法

a)圓環(huán)狀熱扣合件b)工字形熱扣合件第五章機器零件的修復(fù)工藝圖5-11熱扣合法

a)圓環(huán)狀熱第五章機器零件的修復(fù)工藝圖5-12強密扣合法2.強密扣合法對于有密封要求的機件，如承受高壓的氣缸和高壓容器等需防止?jié)B漏的零件，除應(yīng)用強固扣合法保證一定強度條件之外，還應(yīng)采用強密扣合法，如圖5-12所示。第五章機器零件的修復(fù)工藝圖5-12強密扣合法2.強密扣合第五章機器零件的修復(fù)工藝3.加強扣合法加強扣合法主要用來修復(fù)在工作過程中承受高載荷的厚壁機件，如水壓機橫梁、軋鋼機主梁、輥筒等。因此，對這類機件只采用波形鍵扣合法不能保證其具有可靠的強度；而必須在垂直裂紋或折斷面上鑲?cè)脘撝萍訌娂?，使載荷分布到更大的面積上和更遠離裂紋及折斷面。圖5-13十字形加強件

1—綴縫栓2—裂紋第五章機器零件的修復(fù)工藝3.加強扣合法圖5-13十字形加第五章機器零件的修復(fù)工藝圖5-14X形加強件

1—綴縫栓2—裂紋如圖5-13所示；使用X形的加強件，在鉚擊過程中還能使裂紋的開裂處不斷拉緊，如圖5-14所示；對于受沖擊載荷的機件，其加強件在靠近裂紋處不裝綴縫栓，使修復(fù)區(qū)域有一定的彈性，如圖5-15所示。圖5-15受沖擊載荷的加強件

1—綴縫栓2—裂紋第五章機器零件的修復(fù)工藝圖5-14X形加強件

1—綴縫栓第五章機器零件的修復(fù)工藝二、波形鍵和波形槽的設(shè)計

波形鍵的尺寸由凸緣部分尺寸d、寬度b、凸緣間距L及厚度t組成。波形槽的尺寸除槽深T比鍵厚t大之外，其余各部分基本尺寸均與波形鍵相等，如圖5?16所示。圖5-16波形槽與波形鍵的結(jié)構(gòu)尺寸第五章機器零件的修復(fù)工藝二、波形鍵和波形槽的設(shè)計

第五章機器零件的修復(fù)工藝圖5-17波形槽的布置第三是確定波形槽的布置方式。為使最大應(yīng)力分布在較大范圍內(nèi)，可采用一前一后或一長一短的方式布置波形槽，如圖5-17所示。第五章機器零件的修復(fù)工藝圖5-17波形槽的布置第五章機器零件的修復(fù)工藝三、波形鍵與綴縫栓材料的選擇對波形鍵材料的要求是原始強度較低，在鉚擊過程中具有較好的工藝性能；經(jīng)鉚擊后，其力學(xué)性能因加工硬化而急劇提高。奧氏體鎳鉻鋼如12Cr18Ni9和1Cr18Ni9Ti的屈服強度很低，塑性好，加工硬化后的力學(xué)性能顯著提高，并具有良好的緩蝕和耐熱能力，是波形鍵和綴縫栓較理想的材料。其代用材料最好選低碳鎳鉻硅鋼，如20CrMnSi和25CrMnSi等，它們也具有較好的加工硬化性能，同時也有較高的力學(xué)性能。

第五章機器零件的修復(fù)工藝三、波形鍵與綴縫栓材料的選擇第五章機器零件的修復(fù)工藝四、金屬扣合工藝

1.波形鍵的制造工藝

1)根據(jù)波形鍵的外形下料。

2)在壓力機上用模具冷擠壓成形，如條件不具備，也可由鉗工手工操作加工成形。3)刨平兩平面。

4)修兩端凸緣的圓弧。

5)熱處理。

2.波形槽的加工工藝

波形槽可在銑鏜床、銑床上加工成形。但在修復(fù)大型機件時，可采用鉆模，用手電鉆等通用工具在現(xiàn)場就地施工，該方法具有很高的使用價值。

第五章機器零件的修復(fù)工藝四、金屬扣合工藝

1.波形鍵的制造第五章機器零件的修復(fù)工藝3.鉚擊工藝

為得到理想的扣合強度，其鉚擊工藝如下：

1)鉚擊工作時，應(yīng)使用頻率高、沖擊力小的鉚釘槍，壓縮空氣的壓力為0.2～0.4MPa。2)鉚擊桿務(wù)必垂直于鉚擊面，先鉚波形鍵兩端的凸緣，然后再逐漸向中間的凸緣推進。

3)正確掌握鉚緊度很重要，要根據(jù)機件要求、壁厚等因素分別把握。

4)為使波形鍵達到充分的冷硬性，以提高其抗拉強度，應(yīng)先用圓弧面沖頭鉚擊各部位的中心，然后再用平面沖頭鉚擊其邊緣。第五章機器零件的修復(fù)工藝3.鉚擊工藝

為得到理想的扣合強度第五章機器零件的修復(fù)工藝第三節(jié)焊接修復(fù)法

焊接是機械維修中常用的修復(fù)方法。焊接可使斷裂的零件重新連接起來，還可使磨損失效的零件重新恢復(fù)其尺寸?，F(xiàn)代生產(chǎn)中使用的焊接方法很多，按焊接過程的特點可歸納為熔焊、壓焊和釬焊三類。

第五章機器零件的修復(fù)工藝第三節(jié)焊接修復(fù)法

焊第五章機器零件的修復(fù)工藝一、焊接修復(fù)法的優(yōu)缺點1)機械設(shè)備上的金屬材料均有焊接性，因此，大部分金屬工件都可用焊接方法修復(fù)。

2)焊接能修復(fù)工件表面磨損或局部研傷、裂紋、斷裂等。

3)焊接與其他修復(fù)方法相比，具有修理質(zhì)量好、效率高、方法較簡便、成本低、靈活性較大等優(yōu)點。

4)焊接修復(fù)不但可以獲得較高的焊縫強度，而且還可以提高工件的耐磨性。

5)焊接工件會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力和熱變形，因此精度較高的工件不宜使用焊接修復(fù)法。

6)焊接會產(chǎn)生氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，影響焊縫強度和密封性。

第五章機器零件的修復(fù)工藝一、焊接修復(fù)法的優(yōu)缺點第五章機器零件的修復(fù)工藝二、鋼鐵工件的焊修特點及焊修法的選擇在機械設(shè)備修理中，利用焊修法修復(fù)的零件以鑄鐵件占的比例最多。因此，了解鋼鐵材料的焊接特點，對選擇工件的修復(fù)方法是很有益的。

1.鋼鐵材料的焊修特點

1)鋼材品種繁多，焊接性差異很大。

2)重要的鋼制零件大多進行過熱處理，在選擇修復(fù)法時，應(yīng)考慮對表面淬火、滲碳、滲氮等的影響，并采取適當?shù)拇胧?/p>

3)焊修一般只對工件的局部進行焊接或焊補，容易產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形，從而影響工件的形狀、位置精度，對此應(yīng)有適當?shù)念A(yù)防措施，否則不宜采用。

4)鑄鐵的含碳量比鋼高，焊接性更差。第五章機器零件的修復(fù)工藝二、鋼鐵工件的焊修特點及焊修法的選第五章機器零件的修復(fù)工藝5)鑄鐵在加熱后立即融化為液體狀態(tài)，流動性大，立焊困難，仰焊幾乎不可能，這給大型鑄鐵件的全方位搶修帶來了困難。

6)陳舊的鑄鐵件一旦折斷損壞或有嚴重的裂紋，由于鑄造應(yīng)力釋放，造成斷裂面上較大的晶粒錯位，合攏后難以保持原來的形狀和位置精度。

7)設(shè)備基礎(chǔ)件(如機座、床身等)多用鑄鐵材料制成，焊修后要求內(nèi)應(yīng)力和變形小。

8)隨著使用年限的增加，鑄鐵件的性能下降，會使焊修更加困難。

第五章機器零件的修復(fù)工藝5)鑄鐵在加熱后立即融化為液體狀態(tài)第五章機器零件的修復(fù)工藝2.焊修方法的選擇焊修常用的方法有熔焊和釬焊，熔焊中的氣焊和電弧焊等方法在焊修中應(yīng)用最多。堆焊是一種重要焊補方法，它是指在工件表面堆敷一層金屬，以便恢復(fù)工件的尺寸，或賦予工件表面一定的特殊功能。堆焊的方法也比較多，目前應(yīng)用最多的是氧乙炔焰堆焊、焊條電弧堆焊、埋弧堆焊、振動堆焊和氣體保護堆焊等。由于堆焊材料種類很多，修理單位不易備全，因而使堆焊的使用受到限制。第五章機器零件的修復(fù)工藝2.焊修方法的選擇第五章機器零件的修復(fù)工藝表5-1鑄鐵工件的焊修方法第五章機器零件的修復(fù)工藝表5-1鑄鐵工件的焊修方法第五章機器零件的修復(fù)工藝三、減小焊修內(nèi)應(yīng)力的方法

在設(shè)備基礎(chǔ)件的焊修中，由于工件剛度大，會產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，如果控制得不好，將產(chǎn)生裂紋。工件在焊修后如進行切削加工，內(nèi)應(yīng)力釋放會影響加工精度。同時，內(nèi)應(yīng)力的存在也會影響工件的疲勞強度。為減小焊修內(nèi)應(yīng)力，可采取以下措施：1)選用合理的工藝規(guī)范。

2)采用焊修前預(yù)熱的方法，整體預(yù)熱比局部預(yù)熱效果更好。

3)每焊修一段焊縫，熄弧后馬上錘擊焊縫，這對減小內(nèi)應(yīng)力的效果較為理想。4)采用加熱減應(yīng)區(qū)法焊修。

5)在焊修過程中，使用焊前預(yù)熱保溫和焊后緩冷的方法，對減小內(nèi)應(yīng)力很有利。

第五章機器零件的修復(fù)工藝三、減小焊修內(nèi)應(yīng)力的方法

第五章機器零件的修復(fù)工藝圖5-18加熱減應(yīng)區(qū)法不過是巧妙地選擇了加熱部位而已。加熱減應(yīng)區(qū)法焊修是指在焊件上選擇適當?shù)膮^(qū)域進行加熱，使焊接區(qū)域有熱脹冷縮的可能，以減小焊接應(yīng)力，然后及時施焊，如圖5-18所示。第五章機器零件的修復(fù)工藝圖5-18加熱減應(yīng)區(qū)法第五章機器零件的修復(fù)工藝四、振動堆焊

1.振動堆焊的工作原理及堆焊層的特點振動堆焊是機械修理中應(yīng)用較廣泛的一種自動堆焊方法，它是借助于振動堆焊機實現(xiàn)堆焊的。圖5-19振動堆焊機原理圖

1—電源2—焊絲3—焊嘴4—電磁鐵5、10—送絲輪6—卷絲盤7—上水箱8—電動機

9—減速器11—彈簧12—開關(guān)13—液壓泵14—下水箱15—工件第五章機器零件的修復(fù)工藝四、振動堆焊

1.振動堆焊的工作原第五章機器零件的修復(fù)工藝圖5-20振動堆焊過程圖

a)焊絲與工件接觸b)焊絲拉成縮頸c)縮頸拉斷并形成電弧d)電弧熄滅第五章機器零件的修復(fù)工藝圖5-20振動堆焊過程圖

a)焊第五章機器零件的修復(fù)工藝1)由于電弧持續(xù)時間短、發(fā)熱量少及冷卻作用，使其對工件的熱影響小而不會引起工件的變形，也不致破壞工件內(nèi)部和相鄰部分的熱處理性質(zhì)及引起組織變化。

2)采用普通的中、高碳鋼焊絲，由冷卻液直接淬火即可得到很高硬度的堆焊層，而且成本低。

3)可通過改變焊絲直徑的大小、送絲的速度和工件的轉(zhuǎn)速來得到均勻的焊層，生產(chǎn)率高。

4)為得到平整的堆焊層，各焊道之間有一定的重合度，這將引起一定的回火作用，使表面硬度不均勻。

5)由于金屬從液態(tài)到固態(tài)的時間很短，氣體來不及排出，故常出現(xiàn)氣孔。

第五章機器零件的修復(fù)工藝1)由于電弧持續(xù)時間短、發(fā)熱量少及第五章機器零件的修復(fù)工藝2.振動堆焊的工藝過程振動堆焊的工藝過程包括焊前準備、堆焊工作、焊后質(zhì)量檢查焊后切削加工和最后檢查等步驟。

(1)焊前準備除去工件表面的油污等雜質(zhì)，對于油污較多的工件，用濃度為10％的碳酸鈉溶液將其煮沸除污。

(2)堆焊工作安裝并找正工件，其徑向圓跳動應(yīng)小于0.3mm。

調(diào)節(jié)焊接參數(shù)。工作電壓一般為14～22V，高碳鋼焊絲選14～17V，中碳鋼焊絲選20V，低碳焊絲選18～22V；焊嘴的振動頻率常選70～100s-1，振幅常選1．5～2．5mm；送絲的速度一般按經(jīng)驗公式確定

(3)焊后質(zhì)量檢查堆焊后，應(yīng)檢查焊層厚度，一般應(yīng)留有1.5～2mm的徑向切削余量，并檢查其平整度。第五章機器零件的修復(fù)工藝2.振動堆焊的工藝過程第五章機器零件的修復(fù)工藝(4)焊后切削加工堆焊修復(fù)后的工件必須經(jīng)切削加工以修正尺寸和幾何精度。

(5)最后檢查對經(jīng)精加工后的堆焊層表面，應(yīng)檢查其尺寸精度和表面粗糙度，并檢查有無氣孔和裂紋等缺陷。

第五章機器零件的修復(fù)工藝(4)焊后切削加工堆焊修復(fù)后的工第五章機器零件的修復(fù)工藝第四節(jié)噴涂與噴焊修復(fù)法

熱噴涂是用某種熱源將粉末或線狀材料加熱到熔化或熔融狀態(tài)后，用高速氣流將其吹散霧化或形成細小顆粒并噴射到毛糙而干凈的工件表面上，在連續(xù)不斷的噴射、鋪展和堆積下形成覆蓋層的過程。如果將噴涂層繼續(xù)或第二次加熱，使之達到熔融狀態(tài)而與母材形成冶金結(jié)合，就稱為噴焊。

一、噴涂與噴焊的分類

根據(jù)所用熱源的不同，可把噴涂、噴焊分成四類。第五章機器零件的修復(fù)工藝第四節(jié)噴涂與噴焊修復(fù)法

第五章機器零件的修復(fù)工藝1.氧乙炔火焰噴涂、噴焊

這種噴涂、噴焊方法的有效溫度為3000℃以下，噴涂顆粒最高速度可達150～200m/s；并可以用各種粉末材料或成形線材作為噴涂材料。2.電弧噴涂

電弧噴涂的有效溫度可達5000℃，顆粒的速度為150～200m/s。

3.等離子噴涂、噴焊

等離子噴涂、噴焊的有效溫度可達16000℃，顆粒的速度高達300～500m/s。

4.爆炸噴涂爆炸噴涂的有效溫度可達3000～3500℃，顆粒的速度高達700～800m/s。

第五章機器零件的修復(fù)工藝1.氧乙炔火焰噴涂、噴焊

第五章機器零件的修復(fù)工藝二、噴涂與噴焊的特點

1)顆粒噴涂到工件上后，結(jié)成涂層的時間很短，工件的表面溫度只有70～80℃，不會引起金屬工件的變形和金相組織的改變。

2)涂層是由無數(shù)的細小顆粒與微粒鋪展、堆積而成的多孔組織，能儲存油，潤滑性能較好。

3)涂層的厚度不受限制，可以從0.05mm到較大的厚度，并能比較精確地進行控制，從而適用于修理不同磨損量的工件，通過控制涂層厚度，可以減小加工余量。

4)用作噴涂的材料不受限制，可以是金屬，也可以是非金屬。第五章機器零件的修復(fù)工藝二、噴涂與噴焊的特點

1)顆粒噴涂第五章機器零件的修復(fù)工藝5)根據(jù)需要選用不同成分的粉末或線材，使噴涂層和噴焊層滿足不同工作條件的要求。

6)設(shè)備簡單，操作方便，有良好的機動性，便于推廣應(yīng)用。

7)等離子噴涂的突出特點是，工件溫度可控制在200℃左右，因而涂層的淬硬性好，在采用有淬硬傾向的耐磨粉末的條件下，可得到高耐磨性涂層。

8)噴涂修復(fù)的成本低，周期短，但工件表面需經(jīng)凹切處理，會降低工件的強度。

9)噴焊時，工件的表面溫度常高達1000℃以上，因而會引起母材金相組織和力學(xué)性能的改變，并容易使工件變形。

第五章機器零件的修復(fù)工藝5)根據(jù)需要選用不同成分的粉末或線第五章機器零件的修復(fù)工藝三、噴涂與噴焊的一般用途由于噴涂與噴焊工藝上的特點，可以解決其他工藝不能解決的問題。因此，其應(yīng)用廣泛。

(1)修復(fù)磨損或有缺陷的機件許多大型的或復(fù)雜的機件，往往不能用堆焊等工藝進行修復(fù)。

(2)修復(fù)鑄件的缺陷大型鑄件往往在將要加工完畢時，才發(fā)現(xiàn)砂眼、氣孔等缺陷，使鑄件不能使用。

(3)修復(fù)和制造減摩層軸瓦在軸瓦上噴一層磷青銅或鋁青銅等材料，就可以代替整體鑄造。

(4)防止熱腐蝕對于鹽浴容器、爐板、爐門、退火箱、煙道等接觸熱輻射或直接受熱的鋼鐵鑄件，其氧化很快。第五章機器零件的修復(fù)工藝三、噴涂與噴焊的一般用途第五章機器零件的修復(fù)工藝(5)防止空氣與水分的腐蝕對于鋼鐵橋梁、船舶、屋架、水箱和其他一切與潮濕空氣接觸或浸泡在水中的鋼鐵建筑物，其腐蝕速度極快。

(6)預(yù)防和減緩化學(xué)腐蝕對于接觸酸堿液體的較大工件，如石油儲存庫、制酸容器、制堿容器等，可在一般鋼鐵件表面上噴涂一層耐蝕性材料，并進行封閉處理，可有效地減緩和預(yù)防化學(xué)腐蝕。

第五章機器零件的修復(fù)工藝(5)防止空氣與水分的腐蝕對于鋼第五章機器零件的修復(fù)工藝四、幾種噴涂與噴焊方法的工藝特點

1.氧乙炔焰金屬粉末噴涂與噴焊經(jīng)氧乙炔焰金屬粉末噴焊修復(fù)的工件，其噴焊層與基體結(jié)合牢固，不僅能經(jīng)受摩擦副之間的剪切作用，還能承受較大的沖擊載荷；在噴焊過程中，基體金屬不會熔化，因而噴焊合金不會被基體金屬稀釋，有利于噴焊合金性能的發(fā)揮；噴焊層易于控制，少則0．05mm，多則可達25mm，而且表面成形好，加工余量小。但由于受熱影響區(qū)較大，因此工件易發(fā)生變形。該方法適于修復(fù)各種軸頸、凸輪、非滲碳齒輪、花鍵軸等工件，不適合修復(fù)復(fù)雜的薄壁件和長桿件。

第五章機器零件的修復(fù)工藝四、幾種噴涂與噴焊方法的工藝特點

第五章機器零件的修復(fù)工藝2.等離子弧粉末噴涂與噴焊在等離子弧噴焊工藝中，等離子射流具有溫度高、速度快和能量集中的特點，噴焊層與基體間為冶金結(jié)合，噴焊合金稀釋度低，成分和組織均勻，成形面平整?？筛鶕?jù)需要選擇不同合金粉末，以滿足各種特殊需要，噴焊層厚度可控制在0．25～6mm之間。噴焊層與基體結(jié)合強度很高，具有致密的組織，適于受高沖擊、高載荷工件表面的修復(fù)。3.爆炸噴涂

氧氣與氧乙炔氣在噴槍的燃燒室混合爆炸產(chǎn)生熱和壓力波，將粉末材料加熱到熔融狀態(tài)，粉末以700～760m/s的速度被噴射到工件表面并形成涂層。噴涂頻率可達6～8次/s，一次噴涂面積為1800mm2左右，厚度約為0．006mm。第五章機器零件的修復(fù)工藝2.等離子弧粉末噴涂與噴焊第五章機器零件的修復(fù)工藝五、噴涂與噴焊的一般工藝過程

各種噴涂與噴焊的工藝過程各有其特點和側(cè)重面，但大致都要經(jīng)工件表面的準備、噴涂或噴焊和噴后切削加工修整等步驟。

1.工件表面的準備圖5-21噴涂或噴焊前的軸端凹切第五章機器零件的修復(fù)工藝五、噴涂與噴焊的一般工藝過程

第五章機器零件的修復(fù)工藝2.噴涂或噴焊

根據(jù)各種噴涂或噴焊的特點，選擇所用的工藝參數(shù)，進行噴涂或噴焊。如氧乙炔焰噴涂或噴焊工藝要先噴結(jié)合層粉，再噴工作層粉。

3.噴涂(焊)后切削加工修整

噴涂或噴焊后，應(yīng)緩慢地自然冷卻，并按尺寸及形狀精度的要求，選用車、磨、研等加工方法修整至工件要求。

第五節(jié)電鍍修復(fù)法

電鍍工藝是指通過電化學(xué)反應(yīng)在工件表面沉積一層金屬覆蓋層，從而修復(fù)工件的尺寸精度或增加其耐磨性。目前常用的電鍍方法有鍍鉻、低溫鍍鐵和刷鍍技術(shù)等，刷鍍技術(shù)在機械設(shè)備維修中應(yīng)用廣泛。第五章機器零件的修復(fù)工藝2.噴涂或噴焊

根據(jù)各種噴涂或噴焊第五章機器零件的修復(fù)工藝一、鍍鉻層的特性、工藝特點及鍍鉻技術(shù)的應(yīng)用

鍍鉻層的硬度很高，可達400～1200HV，其硬度并不因鍍層深度的增加而有所改變，基體金屬的硬度對鍍鉻層的硬度也沒有顯著影響。鍍鉻層的摩擦因數(shù)很低，抗氧化的穩(wěn)定性高，故耐磨性很高。鍍鉻層與鋼、鎳、銅等基體金屬有較高的結(jié)合強度。實踐證明，鍍鉻層與基體金屬表面的結(jié)合強度高于它自身晶體的結(jié)合強度，并且耐熱、耐蝕。因此，鍍鉻工藝被廣泛地應(yīng)用于提高工件的耐磨性、修復(fù)尺寸及防腐裝飾等方面。鍍鉻層的主要缺點是性脆，只能承受均勻分布在其表面上的載荷，在集中沖擊力的作用下易遭破壞。鍍鉻一般在鍍槽中進行，因此，需要一整套專門設(shè)備，對于大型或長度較大的工件，由于受設(shè)備尺寸的限制而修復(fù)起來較困難。第五章機器零件的修復(fù)工藝一、鍍鉻層的特性、工藝特點及鍍鉻技第五章機器零件的修復(fù)工藝二、低溫鍍鐵

1.低溫鍍鐵的工藝特點

低溫鍍鐵工藝是指在較低的起鍍溫度下，以不對稱的交流電起鍍，逐漸過渡到直流鍍；或以直流、小電流起鍍，逐漸過渡到正常電流鍍，即不對稱交流電鍍鐵和直流電鍍鐵。

1)能在常用金屬材料，如碳鋼、低合金鋼、鑄鐵等的表面上形成力學(xué)性能良好的鍍層，鍍層與基體的結(jié)合強度可達200MPa以上，硬度為45～60HRC，并具有較高的耐磨性。

2)沉積速度快，一次鍍厚能力強。

3)成本低，經(jīng)濟效益顯著。

4)廢氣、廢水毒性小，對操作人員的健康和環(huán)境影響不大。

第五章機器零件的修復(fù)工藝二、低溫鍍鐵

1.低溫鍍鐵的工藝特第五章機器零件的修復(fù)工藝2.低溫鍍鐵工藝低溫鍍鐵工藝過程大致分為鍍前準備、表面活化處理、鍍鐵和鍍后處理。

(1)鍍前準備主要包括工件的檢查、除油、除銹、絕緣和裝掛等工序。

(2)表面活化處理表面活化處理是指將工件表面的氧化膜清除，使基體母材金屬露出潔凈的微觀組織。

(3)鍍鐵不對稱交流電鍍鐵的過程可分為起鍍、過渡鍍和直流鍍?nèi)齻€階段。(4)鍍后處理當鍍層厚度足夠大時即取出工件，先用清水沖洗，然后用堿性溶液中和處理即可。

第五章機器零件的修復(fù)工藝2.低溫鍍鐵工藝第五章機器零件的修復(fù)工藝3.低溫鍍鐵的應(yīng)用

鍍鐵層的細晶粒結(jié)構(gòu)和高硬度，使得鍍鐵層具有較高的耐磨性。但鍍鐵層穩(wěn)定性較差，當被加熱到600℃并冷卻后，其硬度則會下降。大量生產(chǎn)實踐證明，經(jīng)鍍鐵修復(fù)的曲軸等軸、銷類工件，其耐磨性高于由45鋼淬火處理的新件，而與鍍鉻層的耐磨性相近。由于低溫鍍鐵的結(jié)合強度高、硬度高，因此能滿足過盈配合件和一般部位工件的使用要求。

第五章機器零件的修復(fù)工藝3.低溫鍍鐵的應(yīng)用

鍍第五章機器零件的修復(fù)工藝三、電刷鍍技術(shù)

電刷鍍是在工件表面快速電化沉積金屬的技術(shù)，由于其突出的優(yōu)點和較高的經(jīng)濟效益，發(fā)展十分迅速。1.刷鍍的特點和應(yīng)用電刷鍍的原理和工作過程如圖5-22所示。圖5-22電刷鍍工作原理圖

1—工件2—鍍層3—刷鍍液4—陽極包套

5—刷鍍筆6—電源7—電纜第五章機器零件的修復(fù)工藝三、電刷鍍技術(shù)

電刷鍍第五章機器零件的修復(fù)工藝1)刷鍍液多為有機絡(luò)合物水溶液，其金屬離子的含量比槽鍍電解液高10～20倍，沉積速度比槽鍍快5倍以上。

2)表面預(yù)處理快速嚴密。

3)不用鍍槽，設(shè)備簡單，工藝靈活，工件的尺寸不受限制，可在現(xiàn)場就地修理，減少了拆裝、搬運的時間和費用，縮短了維修時間。

4)一套刷鍍設(shè)備可刷鍍多種金屬、合金或復(fù)合鍍層。

5)節(jié)約能源并可減少輔助時間。

6)電刷鍍的鍍液中不含有劇毒物質(zhì)，刷鍍中不會造成大量廢液和廢水的排放，對環(huán)境污染較小。第五章機器零件的修復(fù)工藝1)刷鍍液多為有機絡(luò)合物水溶液，其第五章機器零件的修復(fù)工藝電刷鍍是很有發(fā)展前景的工件修復(fù)方法，特別是對于那些在現(xiàn)場不易解體修理，或大型、復(fù)雜和貴重、精密的工件，以及局部小面積和高性能的薄覆蓋層，采用電刷鍍的方法均可收到良好的效果。但在鍍覆大面積、大厚度的工件和大批量生產(chǎn)時，其效益就不如槽鍍。因此，電刷鍍的應(yīng)用也有一定的局限性。其應(yīng)用范圍可歸納為以下幾方面：

1)修復(fù)機械零件，特別是精密零件及量具等磨損量較小的表面，恢復(fù)其尺寸和幾何形狀。

2)修復(fù)大型、貴重工件在切削加工中產(chǎn)生的超差或修補其表面上的劃傷、凹坑及斑蝕等。

3)修補槽鍍產(chǎn)品的缺陷，或槽鍍難以完成的作業(yè)。

4)修復(fù)印制電路板、電氣觸點和換向器等。第五章機器零件的修復(fù)工藝電刷鍍是很有發(fā)展前第五章機器零件的修復(fù)工藝5)改善材料的表面性能，如改變釬焊性，工件局部防滲碳、滲氮等的保護層及噴涂層的過渡層等。

6)使用反向電流用于動平衡去重、去毛刺和刻模具等。

7)對建筑物、古文物、工藝美術(shù)品進行裝飾或維修。

第五章機器零件的修復(fù)工藝5)改善材料的表面性能，如改變釬焊第五章機器零件的修復(fù)工藝2.電刷鍍設(shè)備及刷鍍液

(1)電刷鍍設(shè)備刷鍍的主要設(shè)備是刷鍍電源和刷鍍筆，還有一些輔助工具等。

1)刷鍍電源是電刷鍍的主要設(shè)備之一。

2)刷鍍筆是刷鍍的重要工具，主要由導(dǎo)電手柄和陽極組成，其結(jié)構(gòu)如圖5-23所示。圖5-23刷鍍筆結(jié)構(gòu)

1—陽極2—O形密封圈3—螺母4—手柄體5—絕緣套6—連接螺栓7—電源插座第五章機器零件的修復(fù)工藝2.電刷鍍設(shè)備及刷鍍液

(1)電刷第五章機器零件的修復(fù)工藝(2)電刷鍍?nèi)芤核请娝㈠兗夹g(shù)的主要物質(zhì)條件，對鍍層質(zhì)量具有重要影響。

1)表面準備溶液。常用的表面準備溶液有五種，電凈液、1號活化液、2號活化液、3號活化液和4號活化液。2)沉積金屬溶液。表5-2常用表面準備溶液的性能和用途第五章機器零件的修復(fù)工藝(2)電刷鍍?nèi)芤核请娝㈠兗夹g(shù)的第五章機器零件的修復(fù)工藝3.電刷鍍工藝

電刷鍍工藝包括工件表面準備階段、電刷鍍階段和鍍后處理階段。把機械準備、電凈、活化稱為工件表面準備階段，把刷鍍過渡層和工作層稱為電刷鍍階段，把鍍后清洗工件、去除陰極保護、切削加工等稱為鍍后處理階段。第五章機器零件的修復(fù)工藝3.電刷鍍工藝

電刷第五章機器零件的修復(fù)工藝表5-3常用刷鍍液的性能和用途第五章機器零件的修復(fù)工藝表5-3常用刷鍍液的性能和用途第五章機器零件的修復(fù)工藝表5-3常用刷鍍液的性能和用途第五章機器零件的修復(fù)工藝表5-3常用刷鍍液的性能和用途第五章機器零件的修復(fù)工藝鍍筆材料采用高純細石墨，為不溶性陽極。石墨的形狀可制成各種樣式來適應(yīng)工件的表面形狀，以便于刷鍍工作為宜。

(2)電刷鍍?nèi)芤旱奶攸c電刷鍍?nèi)芤捍蠖鄶?shù)是金屬有機絡(luò)合物水溶液，這些溶液中金屬離子有相當大的溶解度，其金屬離子含量比槽鍍高幾倍到幾十倍，且有很好的穩(wěn)定性，工作范圍寬，能在較寬的電流密度和溫度范圍內(nèi)使用。

不同鍍液有不同的顏色，透明清晰，沒有渾濁和沉淀現(xiàn)象。不燃、不爆、無毒性，大多數(shù)鍍液為中性或接近中性，腐蝕性小，能保證手工操作的安全性，也便于運輸和儲存。

(3)電刷鍍工藝的特點電刷鍍的散熱條件好，使用大電流密度刷鍍，工件不易過熱，鍍筆與工件必須保持一定的相對運動速度。第五章機器零件的修復(fù)工藝鍍筆材料采用高純細石墨，為不溶性陽第五章機器零件的修復(fù)工藝(1)工件表面準備階段應(yīng)去除工件表面的毛刺、飛邊、疲勞層，如軸頸或孔已磨偏，則應(yīng)磨圓修正。

(2)電刷鍍階段應(yīng)先刷鍍過渡層，再刷鍍工作層，以提高金屬與工件的結(jié)合強度及穩(wěn)定性，減少刷鍍層的內(nèi)應(yīng)力。

(3)鍍后處理階段清洗工件上的殘留鍍液，除去保護陰極的屏蔽物和非刷鍍表面的絕緣及緩蝕處理等，按工件要求，有的還要進行切削加工。

第五章機器零件的修復(fù)工藝(1)工件表面準備階段應(yīng)去除工件第五章機器零件的修復(fù)工藝4.電刷鍍技術(shù)的特點

(1)刷鍍設(shè)備的特點刷鍍電源箱多為便攜式或移動式設(shè)備，其體積小，質(zhì)量輕，便于拿到現(xiàn)場施工，不用掛具，一套電源設(shè)備可完成多種鍍層的刷鍍。由于鍍筆與工件的相對運動，鍍層的形成是一個斷續(xù)的結(jié)晶過程。鍍液中的金屬離子是在鍍筆與工件表面接觸的那些部位依次放電結(jié)晶的，晶核形成后，還未來得及長大，鍍筆已移走，只有當鍍筆再次移到該處時，晶核才繼續(xù)長大。這種刷鍍方式和鍍層形成的特點，使鍍層中存在大量的層錯和位錯現(xiàn)象，從而提高了鍍層的硬度和耐磨性。第五章機器零件的修復(fù)工藝4.電刷鍍技術(shù)的特點

(1)刷鍍設(shè)第五章機器零件的修復(fù)工藝第六節(jié)粘接修復(fù)法利用膠粘劑把相同或不相同的材料或損壞的工件，連接成一個連續(xù)的牢固整體的方法稱為粘接或膠接。從實質(zhì)上看，粘接是一種表面現(xiàn)象，它靠膠粘劑與被連接件之間化學(xué)的、物理的和機械的力，將工件粘接起來，并使粘接接頭具有一定的使用性能。

第五章機器零件的修復(fù)工藝第六節(jié)粘接修復(fù)法第五章機器零件的修復(fù)工藝一、粘接修復(fù)法概述

粘結(jié)劑和粘接技術(shù)很早就被人們利用，早期使用的粘結(jié)劑來源于自然界，如淀粉、樹膠、骨膠、血膠、硅酸鹽等。直到20世紀30年代，由于現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和高分子材料的研制，出現(xiàn)了以高分子為基本材料的合成粘結(jié)劑，粘接技術(shù)才逐步發(fā)展成現(xiàn)代技術(shù)的重要分支，在機械設(shè)備維修中得到了應(yīng)用。

1.粘接工藝的特點粘接工藝具有許多獨特的優(yōu)點，它是依靠粘結(jié)劑的良好粘附作用完成連接任務(wù)的。其工藝過程不需要特殊設(shè)備，節(jié)省能源，操作方便，成本低廉，工、裝、夾具簡單，工期短。粘接接縫具有良好的密封性和化學(xué)穩(wěn)定性，具有不泄漏、耐腐蝕、耐磨、絕緣等性能，有的還具有隔熱、防潮、防振減振等性能。第五章機器零件的修復(fù)工藝一、粘接修復(fù)法概述

粘第五章機器零件的修復(fù)工藝2.粘接方法(1)熱熔粘接法該方法主要用于熱塑性塑料之間的粘接。

(2)溶劑粘接法溶劑粘接法是最普遍和最簡單的方法。

(3)膠粘劑粘接法利用膠粘劑將兩種材料或兩個制件粘合在一起，并在粘接接頭上施以足夠的粘接力，使之成為牢固接頭的粘接法，稱為膠粘劑粘接法。

第五章機器零件的修復(fù)工藝2.粘接方法第五章機器零件的修復(fù)工藝3.膠粘劑的種類

膠粘劑種類繁多，分類方法也較多，按粘料的化學(xué)性質(zhì)可分為有機膠粘劑和無機膠粘劑。有機膠粘劑按其生產(chǎn)來源可分為合成膠粘劑和天然膠粘劑，天然膠粘劑組成簡單；合成膠粘劑大都由多種成分配置而成，主要包括粘料、固化劑、增塑劑、增韌劑、稀釋劑、填充劑、偶聯(lián)劑、溶劑和防老化劑等。合成膠粘劑在機械工業(yè)中應(yīng)用最廣，品種也最多。表5-4有機膠粘劑種類的選擇第五章機器零件的修復(fù)工藝3.膠粘劑的種類

膠粘第五章機器零件的修復(fù)工藝4.粘接接頭的形式

粘接接頭的形式是保證粘接接頭承載能力的主要因素之一。應(yīng)盡可能使粘接接頭承受剪切力，避免其承受剝離和不均勻扯離力；增大粘接面積，提高接頭承載能力。盡量防止層壓材料的層間剝離。應(yīng)使其制備容易，簡單實用，經(jīng)濟可靠。粘接接頭的形式如圖5?24所示。圖5-24粘接接頭的形式

a)對接b)搭接c)丁接d)角接第五章機器零件的修復(fù)工藝4.粘接接頭的形式

粘第五章機器零件的修復(fù)工藝5.粘接工藝

(1)表面