合理地选择和运用修复技术,是提高维修质量、节约资源、缩短维修时间和降低维修费用的有效措施。
常用的修复技术有:机械加工、钳工、压力加工、焊修、粘接等。
钳工和机械加工是零件修复技术中应用最主要、最基本、最广泛的方法。它既可以作为一种独立的手段直接修复零件,也可以是焊修、粘接等修复的准备或最后加工必不可少的工序。
铰孔是利用铰刀进行精密孔加工和修整性加工的工序,它能得到很高的尺寸精度和较小的表面粗糙度值,主要用来修复各种配合的孔。
珩磨是采用绗磨头对被加工的孔做旋转和上下沿轴向往复的综合运动,从而磨去一薄层金属。使孔的表面粗糙度值变小,精度得到很大提高,是修复圆柱内表面的一种好方法。
研磨是采用研具,在工件表面上进行研磨,磨去一层极薄的金属,以获得一定的加工精度和表面粗糙度。研磨常用于修复高精度的配合表面。
刮削是采用刮刀从工件表面上刮去很薄一层金属的手工操作。刮削一般是在机械加工之后进行,刮后表面的精度很高,表面粗糙度值很小,常用于零件上互相配合的重要滑动表面,如机床导轨、滑动轴承等加工。由于刮削生产效率低,劳动强度很大,有条件的地方常用磨削和精刨加工代替。
(1)钳工
1)钳工修补
①键槽,当轴或轮毂上的键槽磨损或损坏其一时,可以把磨坏或损坏的键槽加宽,然后配制阶梯键。当轴或轮毂上的键槽全部损坏时,允许将键槽扩大10%~15%,然后配制大尺寸键。当键槽磨损大于15%时,可按原槽位置旋转90°或180°,重新按标准开槽,开槽前需把旧槽用气焊填满并修整。
②螺孔,当螺孔产生滑牙或螺纹剥落时,可先把螺孔钻去(所用钻头应等于螺孔的小径),然后攻出新螺纹,配上特制的双头螺栓。如损坏的螺孔不允许加大时,可配上螺塞,然后在螺塞上再钻孔并攻出原规格的螺纹孔。
③铸铁裂纹修补,对于铸铁裂纹,在没有其他修复方法时,可采用加固法修复。一般使用钢板加固,螺钉联接。脆性材料裂纹应钻止裂孔。
2)局部更换法
若零件的某个部位局部损坏严重,而其他部位仍完好,一般不宜将整个零件报废,可把损坏的部分除去,新制作一个新的部分,并以一定的方法使新换上的部分与原有零件的基本部分连接成整体,从而恢复零件的工作能力,称为局部更换法。例如,重型机械的轮齿损坏,可将损坏的轮齿去掉,加工一个新轮齿换上,也可将损坏的齿圈退火后去掉,再配制压上一个新齿圈,新齿圈可事先加工好,也可以压入毛坯后再加工轮齿,其连接方式可用键或过盈联接,还可用紧固螺栓、铆钉或焊接等方法联接。
3)换位法
有些零件通常产生单边磨损,或磨损有明显的方向性,如果结构允许,可将它们换成一个方向安装即可继续使用。例如,两端结构相同,且只起传递动力作用,没有精度要求的长丝杠局部磨损后可调头使用。
4)镶套法
把内衬套或外衬套以一定的过盈量安装在磨损的轴承孔或轴颈上,然后再加工到最初的基本尺寸,从而恢复组合件的配合间隙。(https://www.xing528.com)
(2)压力加工
压力加工修复零件,是利用外力的作用,使金属产生塑性变形,恢复零件的几何形状,或使零件非工作部分的金属向磨损部分移动,以补偿磨损掉的金属,恢复零件工作表面原来的尺寸和形状。根据金属材料可塑性的不同,分为常温下进行的冷压力加工和热态下进行的热压力加工两大类,这种修复方法对精密和大型零件等很少使用。
(3)焊修
焊修是将焊条或焊粉在热能的作用下熔化并得到良好的晶内结合,结合强度高。但是,热能会使基体的组织和形状发生变化,这是焊修的关键问题。根据焊修热能的不同,分为电弧焊、气焊和等离子弧焊等;按照焊修的工艺和方法不同,又可分为补焊、堆焊、喷焊和钎焊等。
1)补焊
①普通铸铁补焊,铸铁是制造形状复杂、尺寸庞大、易于加工、防震耐磨的基础零件的主要材料。铸铁件上的气孔、砂眼、裂纹、浇不足等缺陷,在使用过程中会发生裂纹及磨损现象。例如,机床床身、机器底座、大型箱体等,在维修过程中多采用补焊来修旧利废。
②有色金属的补焊,机械设备中常用的有色金属有铜及铜合金、铝及铝合金等,因为它们的导热性高,线胀系数大、熔点低、高温状态下脆性较大、强度低,很容易氧化,所以焊接性差,补焊比较困难和复杂。
③钢件的补焊,对钢件进行补焊主要是为了修复裂纹和补偿磨损尺寸,低碳钢和低碳合金钢在补焊时发生淬硬的倾向较小,有良好的焊接性,随着碳含量的增加,焊接性降低,高碳钢和高碳合金钢在补焊后因温度降低,容易发生淬硬倾向,并容易形成裂纹。
2)堆焊
焊接工艺方法的一种特殊应用,它的目的不是形成接头焊缝,而是在零件表面堆敷一层金属,达到一定尺寸,弥补基体上的磨损,或赋予零件表面一定的特殊性能,比基体更耐磨、耐蚀,从而节约贵重材料和资金,延长使用寿命。目前使用最多的有手工电弧堆焊、氧气-乙炔焰堆焊、振动堆焊、埋弧堆焊、等离子弧堆焊等。
3)粘接
利用粘接剂把两个分离、断裂或磨损的零件进行连接、修复或补偿尺寸的一种工艺方法。目前,它正以快速、牢固、节能、经济等优点代替了部分传统的铆接、焊接及螺栓联接等工艺。
由于粘接有许多优点,随着高分子材料的发展,新型粘接剂的出现,粘接在维修中的应用日益广泛,尤其在应急维修中更显示出其固有的特点。其应用范围主要有:
①用于零件的结构联接。例如,轴的断裂、壳体的裂纹、平面零件的破损、环形零件的裂纹、胶带运输机胶带的粘接等。
②用于修补零件的尺寸磨损。例如,机械设备的导轨研伤粘补及尺寸磨损的恢复,可采用粘接聚四氟乙烯软带、涂抹高分子耐磨胶粘剂、101聚氨酯胶粘接氟塑料等。
③用于零件的密封堵漏。铸件、有色金属压铸件、焊缝等微气孔的渗漏,可用粘接剂浸渗密封,现已广泛应用在发动机的缸体、缸头,变速箱的壳体,泵、阀、液压元件,水暖零件以及管道零件螺纹连接处的堵漏等。
④用粘接替代过盈配合,例如,轴承座孔磨损或变形,可将座孔镗大后粘接一个适当厚度的套圈,经固化镗孔即可达到尺寸要求,轴承座孔与轴承外圈的装配,可用粘接取代压配合,这样可避免因过盈配合造成的变形。
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