1、主編1 / 76第五章機器零華 ，的修復工藝第五章機器零件的修復工藝第一節機械修復法利用切削加工、機械連接和機械變形等機械方法，使失效的機 器零件得以恢復的方法稱為機械修復法。一、修理尺寸法互相配合零件的配合表面在磨損后，產生了尺寸誤差及形狀誤 差。對于互相配合的主要零件，不再按原來的設計尺寸或修改其原 來的設計尺寸，而是采用切削加工的方法，按要求恢復其形狀和表 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。2 / 76www. cm ©機械工亞出版社CHINA MACHINE PRES51 .修理尺寸的確定確定修理尺寸時，應首先考

2、慮零件結構上的可能性和修復后的 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，一般規定不得超過原設計尺 寸的10%。對于經過熱處理淬硬的軸頸，在確定修理尺寸時，應考 慮修磨后不降低其硬度。2 .零件修復中的切削加工對需要修復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。基于上述特點，加工前必須首 先修復加工定位基準，這樣才能保證零件在修理加工后達到其精度 要求。©，機械工業出版社匚空* M&C3!3E 33.ES73 / 76WWW.C

3、ITped 1.1.COir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性能好的材料. 另外，還要選擇適當的過盈量。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。4 / 76www. cm ©機械工亞出版社CHINA MACHINE PRES5第五章機器零件的修復工藝1 .鑄件的修復鑄件斷裂后，可用鑲補與焊接的方法加以修復。如圖 5?1所示銃床上的撥叉在斷裂后，經鑲補與焊接修復，恢復了原來的形狀和尺寸精度。www. cm 圖5-1銃床

4、撥叉的鐳補與焊接修復 a）原斷裂件b）修復件G機域工業出版社CHINA MACHINE PRESS第五章機器零件的修復工藝圖5-3擴孔鑲套并用螺釘緊固1 一待修丸2一鑲品w3T既（豳鴕Tcom箱體或復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，如圖5-2所示箱體上的孔磨損后，可用鑲套方法修復，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。©機械工業出版推一一、一CHINA MACHINE PRE 52擴孔徑鑲螺紋套6 / 761一修理前的螺紋孔2一鑲螺紋套第五章機器零件的修復工藝修理時，注意在裂紋盡頭處鉆孔卸

5、荷，防止裂紋繼續發展。圖 5- 4所示為用補強板加固修復鑄件裂紋的方法。圖5-4補強板加固修復鑄件1一裂紋2螺釘3補強板4止裂孔G機陵工業出版社CHINA MACHINE PRESS11 / 76www. cm 2 .齒輪的修復對于不重要的低速（v<2m/min ）齒輪或大模數（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。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鑲齒法修復齒輪a）用螺釘緊固b）用焊接加固8 / 76對

6、于多聯齒輪、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， 如圖5-6所示。圖5-6鑲齒圈法修復齒輪G機攤工業出版社CHINA MACHINE PRESS第五章機器零件的修復工藝三、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

7、需保留，可用 一新制的連接塊連接，恢復軸的原來長度并焊接，如圖5?8所示,10 / 76www. cm ©機械工亞出版社CHINA MACHINE PRES5圖5-7軸的局部修換修復圖5-8斷軸用連接塊修復11 / 76第五章機器零件的修復工藝2 .絲杠的調頭修復有些絲杠（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，調頭后，與新制帶孔的 軸過盈配合，并配鉆孔壓

8、入銷。,-JA RkU| 1廠 I tJ '*圖5-9絲杠調頭修復© 機械工業出版社匚"據 mkhi&e phns12 / 76'pedu.ccn 第二節金屬扣合法大型鑄件的修復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。而通過應用金屬扣合法，人們已成功地 修理了很多工業部門的設備，其主要優點是：1）修復質量可靠，修復的機件具有足夠的強度。2）修復工作在常溫下進行，避免了因加熱而產生的變形和內應力，能夠保證機件的精度。3）工藝簡單，不要求有復雜的技術裝備，且機件可不經拆卸和搬運 而在現場就能進行修復工作。4）修理費用比焊接修復少

9、，修理周期比焊接修復短。5）不破壞機件外觀，機件外表在噴漆后，很難看出修復痕跡。G機械工業出版社、.chmmw:旌 PH二=13 / 76WWWQTpedu CC1i第五章機器零件的修復工藝G機械工業出版社CHINA MACHINE PRESS21 / 76www. cm 圖5-10強固扣合法1一波形鍵 2 一波形梢3工件4裂紋金屬扣合法的種類根據機件的使用要求和修復特點，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。 用熱扣合法可修復重型機床、大 型飛

10、輪和齒輪等，如圖5-11所示a)b)圖5-11熱扣合法a)圓環狀熱扣合件b)工字形熱扣合件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 止滲漏的零件，除應用強固扣合法保證一定強度條件之外，還應采用強密扣合法，如圖5-12所示圖5-12強密扣合法第五章機器零件的修復工藝3 .加強扣合法加強扣合法主要用來修復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、輻筒等。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入鋼制加強件，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1一綴縫栓2-裂紋G機陵工業出版

11、社CHINA MACHINE PRESS23 / 76第五章機器零件的修復工藝G機械工業出版社CHINA MACHINE PRE5525 / 76www. cm ped u. com如圖5-13所示；使用X形的加強件，在佛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，使修復區域有一定的彈性，如圖 5-15所示圖5-14 X形加強件1 一綴縫栓2-裂紋12(OOOOOOOOOOOOOOQ300000OOOOOCOOOOQOOOOOCcxxoooo00000000 圖5-15受沖擊載荷的加強件 1 一綴縫栓2-裂紋第五章機器零件的修

12、復工藝二、波形鍵和波形槽的設 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。第三是確定波形槽的布置方式。為使最大應力分布在較大范圍內，可采用一前一后或一長一短的方式布置波形槽，如圖 5-17所示圖5-17波形梢的布置G機械工業出版社CHINA MACHINE PRESS27 / 76www. cm 第五章機器零件的修復工藝三、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，在抑擊過程中具有較好 的工藝性能；經怫擊后，其力學性能因加工硬化而急劇提高。奧氏 體鎮銘鋼如12

13、Cr18Ni9和1Cr18Ni9Ti的屈服強度很低，塑性好，加工 硬化后的力學性能顯著提高，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鑲銘硅鋼，如 2 OCrMnSi和25CrMnSi等，它們也具有較好的加工硬化性能，同時也 有較高的力學性能。G機械工業出版社CHINA MACHINE PRE55# / 76www. cm ped u. com第五章機器零件的修復工藝四、金屬扣合工藝1.波形鍵的制造工藝1）根據波形鍵的外形下料。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 .

14、波形槽的加工工藝波形槽可在銃鏈床、銃床上加工成形。但在修復大型機件時，可采用鉆模，用手電鉆等通用工具在現場就地施工，該方法具有很高的使用價值。G機械工業出版社、.chmmw:旌 ph二=22 / 76WWWQTpedl! CC1i第五章機器零件的修復工藝3 .鐘擊工藝為得到理想的扣合強度，其佛擊工藝如下：1）抑擊工作時，應使用頻率高、沖擊力小的鐘釘槍，壓縮空氣的壓 力為 0.2 0.4MPa。2）鐘擊桿務必垂直于怫擊面，先怫波形鍵兩端的凸緣，然后再逐漸 向中間的凸緣推進。3）正確掌握怫緊度很重要，要根據機件要求、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，應先用圓弧

15、面沖頭怫擊各部位的中心，然后再用平面沖頭怫擊其邊緣。第三節焊接修復法焊接是機械維修中常用的修復方法。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其尺寸。現代生產中使 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。一、焊接修復法的優缺點1）機械設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。2）焊接能修復工件表面磨損或局部研傷、裂紋、斷裂等。3）焊接與其他修復方法相比，具有修理質量好、效率高、方法較簡 便、成本低、靈活性較大等優點。4）焊接修復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）焊接工件會產生內應力和熱變形，因

16、此精度較高的工件不宜使用 焊接修復法。6）焊接會產生氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，影響焊縫強度和密封性。G機械工業出版社CHINA MACHINE PRE5533 / 76www. cm ped u. com第五章機器零件的修復工藝二、鋼鐵工件的焊修特點及焊修法的選擇在機械設備修理中，利用焊修法修復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，在選擇修復法時，應考慮對 表面淬火、滲碳、滲氮等的影響，并采取適當的措施。3）焊修一般只對工件的局部進行焊接或焊補，容易

17、產生焊接應力和 變形，從而影響工件的形狀、位置精度，對此應有適當的預防措施， 否則不宜采用。4）鑄鐵的含碳量比鋼高，焊接性更差。G機械工業出版社、M&CHIWE PH三占與26 / 76WWWQTpedu CC1i第五章機器零件的修復工藝5）鑄鐵在加熱后立即融化為液體狀態，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）設備基礎件（如機座、床身等）多用鑄鐵材料制成，焊修后要求內應 力和變形小。8）隨著使用年限的增加，鑄鐵件的性

18、能下降，會使焊修更加困難。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，目前應用最多的是氧乙快焰堆焊、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。G機械工業出版社CHINA MACHINE PRE5537 / 76www. cm ped u. com第五章機器零件的修復工藝表5-1鑄鐵工件的焊修方法悍修方法分 類特 點執母法. f * 1 - t1

19、焊前弱熱至小似 左右.溫度在II-oX以上時施焊焊后在哈；力 保溫緩冷 使用此方法加工的焊件內應力小.不易贊,可加工性好冷爆法鋒前不預找.只月悍起烘烤城口周圍或加熱國交區.墀后緞冷 使用此方法加 工的焊件不易裂.可加工性好.但凝應區選擇不當有開裂危險執焊注 .I Ik* *某用持鐵芯潭條,溫度控制同氣滓熱煤法使用此法加工的源件不易裂,可加工 性好電弧理半熱惇法用銅芯石墨型焊卜葩熱至舊".理后緩冷 其密度與母材近似.但可加工性不 便定冷焊洗采用非鑄鐵組織焊條.惇前不搐熱.要嚴格執行冷憚工藝要點.爆后性能因焊條 而異G機工業出版社rf CHINA MACHINE PRESS29 / 76

20、第五章機器零件的修復工藝三、減小焊修內應力的方法在設備基礎件的焊修中，由于工件剛度大，會產生很大的內應 力，如果控制得不好，將產生裂紋。工件在焊修后如進行切削加工, 內應力釋放會影響加工精度。同時，內應力的存在也會影響工件的 疲勞強度。為減小焊修內應力，可采取以下措施：1）選用合理的工藝規范。2）采用焊修前預熱的方法，整體預熱比局部預熱效果更好。3）每焊修一段焊縫，熄弧后馬上錘擊焊縫，這對減小內應力的效果 較為理想。4）采用加熱減應區法焊修。5）在焊修過程中，使用焊前預熱保溫和焊后緩冷的方法，對減小內 應力很有利。G機械工業出版社CHINA MACHINE PRE5539 / 76www. c

21、m ped u. com第五章機器零件的修復工藝不過是巧妙地選擇了加熱部位而已。加熱減應區法焊修是指在焊 件上選擇適當的區域進行加熱，使焊接區域有熱脹冷縮的可能，以減 小焊接應力，然后及時施焊，如圖 5-18所示。圖5-18加熱減應區法四、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 一送絲輪 6一卷絲盤 7 上水箱 8 一口口 機 一= 一一一9減速器 11彈簧 12開關 13一減壓泵 14一下水箱15工件a)b)c)d)圖5-20振動堆焊過程

22、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G機械工業出版社CHINA MACHINE PRESS43 / 76www. cm 第五章機器零件的修復工藝1）由于電弧持續時間短、發熱量少及冷卻作用，使其對工件的熱影 響小而不會引起工件的變形，也不致破壞工件內部和相鄰部分的熱 處理性質及引起組織變化。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速來得到均 勻的焊層，生產率高。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

23、從液態到固態的時間很短，氣體來不及排出，故常出現 氣孔。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，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，其徑向圓跳動應小于0.3mm。調節焊接參數。工作電壓一般為1422V,高碳鋼焊絲選1417V,中碳鋼焊絲選20V,低碳焊絲選1822V;焊嘴的振動頻率常選70 100s,振幅常選1. 52. 5mm;送絲的速度一般按經驗公式確定 (3)焊后質量檢查堆焊后，應檢查焊層厚度，一般應留有1.52mm的徑向切

24、削余量，并檢查其平整度。(4)焊后切削加工堆焊修復后的工件必須經切削加工以修正尺寸和 幾何精度。(5)最后檢查對經精加工后的堆焊層表面，應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。第四節噴涂與噴焊修復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 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。如果將噴涂層繼續或第二次加熱，使之達到熔融狀態而與母材 形成冶金結合，就稱為噴焊。一、噴涂與噴焊的分類根據所用熱源的不同，可把噴涂、噴焊分成四類。1 .氧乙快火焰噴涂、噴焊這種噴涂、噴焊方法的有效溫度為

25、 3000 c以下，噴涂顆粒最高 速度可達150200m/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 C ,顆粒的速度為150200m/s。 3.等離子噴涂、噴焊等離子噴涂、噴焊的有效溫度可達 16000 C ,顆粒的速度高達3 00 500m/s。4 .爆炸噴涂爆炸噴涂的有效溫度可達 30003500 c，顆粒的速度高達700800m/s。二、噴涂與噴焊的特點1）顆粒噴涂到工件上后，結成涂層的時間很短，工件的表面溫度只有7080 C ,不會引起金屬工件的變形和金相組織的改變。2）涂層是由無數的細小顆粒與微粒鋪展、堆積而成的多孔組織，能儲

26、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。5）根據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）設備簡單，操作方便，有良好的機動性，便于推廣應用。7）等離子噴涂的突出特點是，工件溫度可控制在200 c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）噴涂修復的成本低，周期短，但工件表面需經凹切處理，會降低 工件的強度。9）噴焊時，工件的表面溫

27、度常高達 1000 c以上，因而會引起母材金 相組織和力學性能的改變，并容易使工件變形。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，其應用廣泛。(1)修復磨損或有缺陷的機件許多大型的或復雜的機件，往往不能 用堆焊等工藝進行修復。(2)修復鑄件的缺陷大型鑄件往往在將要加工完畢時，才發現砂眼、 氣孔等缺陷，使鑄件不能使用。(3)修復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。(5)防止空氣與水分的腐蝕對于鋼鐵橋梁、船舶、

28、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)預防和減緩化學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，可有效地減緩和預防化學腐蝕。四、幾種噴涂與噴焊方法的工藝特點1 .氧乙煥焰金屬粉末噴涂與噴焊經氧乙煥焰金屬粉末噴焊修復的工件，其噴焊層與基體結合牢 固，不僅能經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揮；噴焊層易于控制，少則0. 05mm,多則可達25mm ,而且表面成形好

29、，加工余量小。但由于受熱影 響區較大，因此工件易發生變形。該方法適于修復各種軸頸、凸輪、 非滲碳齒輪、花鍵軸等工件，不適合修復復雜的薄壁件和長桿件。G機械工業出版社CHINA MACHINE PRE5549 / 76www. cm ped u. com第五章機器零件的修復工藝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合，噴焊合金稀釋度低， 成分和組織均勻，成形面平整。可根據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. 256mm之間。噴焊層與基體結合強度很高，具有致密的組織，適于受高沖擊、高載荷

30、工 件表面的修復。3 .爆炸噴涂氧氣與氧乙烘氣在噴槍的燃燒室混合爆炸產生熱和壓力波，將 粉末材料加熱到熔融狀態，粉末以 700760m/s的速度被噴射到工件 表面并形成涂層。噴涂頻率可達68次/s, 一次噴涂面積為1800mm崢械0- 006mm o2,.二卜1rs 沔 &匚匯匕三.口 h zss44 / 76w w w. cnn ped u. co nn第五章機器零件的修復工藝五、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重面，但大致都要 經工件表面的準備、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b)a)2 .噴涂或噴焊根據各種噴涂或噴焊的特點，選

31、擇所用的工藝參數，進行噴涂或 噴焊。如氧乙快焰噴涂或噴焊工藝要先噴結合層粉，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。第五節電鍍修復法電鍍工藝是指通過電化學反應在工件表面沉積一層金屬覆蓋層， 從而修復工件的尺寸精度或增加其耐磨性。目前常用的電鍍方法 有鍍銘、低溫鍍鐵和刷鍍技術等，刷鍍技術在機械設備維修中應 用廣泛。一、鍍銘層的特性、工藝特點及鍍銘技術的應用鍍銘層的硬度很高，可達 4001200HV,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銘層的硬度也沒有顯著 影響。鍍銘層的

32、摩擦因數很低，抗氧化的穩定性高，故耐磨性很高。 鍍銘層與鋼、銀、銅等基體金屬有較高的結合強度。實踐證明，鍍 銘層與基體金屬表面的結合強度高于它自身晶體的結合強度，并且 耐熱、耐蝕。因此，鍍銘工藝被廣泛地應用于提高工件的耐磨性、 修復尺寸及防腐裝飾等方面。鍍銘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 銘一般在鍍槽中進行，因此，需要一整套專門設備，對于大型或長 度較大的工件，由于受設備尺寸的限制而修復起來較困難。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

33、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性能良好的鍍層，鍍層與基體的結合強度可達200MPa以上，硬度為4560HRC ,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，經濟效益顯著。4）廢氣、廢水毒性小，對操作人員的健康和環境影響不大。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

34、程可分為起鍍、過渡鍍和直流鍍三個 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。3 .低溫鍍鐵的應用鍍鐵層的細晶粒結構和高硬度，使得鍍鐵層具有較高的耐磨性。但鍍鐵層穩定性較差，當被加熱到 600 c并冷卻后，其硬度則會下降 大量生產實踐證明，經鍍鐵修復的曲軸等軸、銷類工件，其耐磨性 高于由45鋼淬火處理的新件，而與鍍銘層的耐磨性相近。由于低溫 鍍鐵的結合強度高、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。G機械工業出版社CHINA MACHINE PRE5557 / 76www. cm ped u. com第五章機器零件的修復工藝三、

35、電刷鍍技術電刷鍍是在工件表面快速電化沉積金屬的技術，由于其突出的 優點和較高的經濟效益，發展十分迅速。1 .刷鍍的特點和應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5一刷鍍筆6&陶7一電纜G機械工業出版社CHINA MACHINE PRESSwww. cm ped u. com第五章機器零件的修復工藝1）刷鍍液多為有機絡合物水溶液，其金屬離子的含量比槽鍍電解 液高1020倍，沉積速度比槽鍍快5倍以上。2）表面預處理快速嚴密。3）不用鍍槽，設備簡單，工藝靈活，工件的尺寸不受限制，可在 現場就地修理，減少了拆裝、搬運的時間和費用，

36、縮短了維修時 間。4）一套刷鍍設備可刷鍍多種金屬、合金或復合鍍層。5）節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，刷鍍中不會造成大量廢液和 廢水的排放，對環境污染較小。電刷鍍是很有發展前景的工件修復方法，特別是對于那些在現 場不易解體修理，或大型、復雜和貴重、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時，其效益就不如槽 鍍。因此，電刷鍍的應用也有一定的局限性。其應用范圍可歸納為 以下幾方面：1）修復機械零件，特別是精密零件及量具等磨損量較小的表面，恢 復其尺寸和幾何形狀。2）修復大型、貴重工件在

37、切削加工中產生的超差或修補其表面上的 劃傷、凹坑及斑蝕等。3）修補槽鍍產品的缺陷，或槽鍍難以完成的作業。4）修復印制電路板、電氣觸點和換向器等。G機械工業出版社、M&CHIWE PH三占與53 / 76WWWQTpedu CC1i5）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、工藝美術品進行裝飾或維修。第五章機器零件的修復工藝2 .電刷鍍設備及刷鍍液(1)電刷鍍設備刷鍍的主要設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備之一。2)刷鍍筆是刷鍍的

38、重要工具，主要由導電手柄和陽極組成，其結構如圖5-23所示圖5-23刷鍍筆結構3螺母4人而朝體5一絕緣套2O形密封圈6一連接螺%w.7m 圈(2)電刷鍍溶液它是電刷鍍技術的主要物質條件，對鍍層質量具有 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。G機械工業出版社

39、CHINA MACHINE PRE5567 / 76www. cm ped u. com表5-3常用刷鍍液的性能和用途用Mt名你| 代，主要性幡滓球色中huirns外的h馥嶗特純憚SI>V lol在 -I左右可能有潔品Pr出 加善后.浩品新溶解.性能不耍.他用時幀惑到架人快速禪 j SUY 1"?藍庫色中性卜H 7： 八,有有冢的氣味亮綠色*3%性*問1 3 :祠味住然應力裨71Y 1意5X左右可能有靖品的出.愉熱后結晶物溶解溶液性能不變使用時加熱到7口圖原色*晶性< pl 11« K M串' 爐屋的博艷臺至 S1»Y 14味 *'空百

40、可H：有Frft析苗*細焦后X翻涪斛.灌液性能不變.使用時in熱網【1】樟沽臺金I SI>Y操博色鹿性pH J有余飄咔第五章機器零件的修復工藝表5-3常用刷鍍液的性能和用途快速洞SI >Y ”岸道色酸性,pH 1.2-L 1,溶液的冰點由用于怙厚及儂夏尺寸 不能直接在鋼 帙工件上刷耀需加過渡展.交變栽荷的工在一 161左右 恢！（到室溫后性能不變況禁用刷慨展組織致密.孔隙率小.在的,得帙SDY 103蒙色父性同1 21、左招.*）等金屬上有很好的結合強度，主事作M tFJ右維沐,回升到室通后性能不變過渡原包防漫破,防他氣層,改善懺爆性的檀層和抗粘附磨相的鍍層等鍍星厚度增加時.不產生

41、我二,用于像肛厚沉怛前Sl>¥ Hd藍然包.中性“訃1 7 N尺寸和修補擦傷/ + J*? i V '" 1千自焉&R 的怦 H1J - 1 2-1 1沉積遵呼快.港臺強度高.用于恢復尺寸TH * 4 11 1 * i和防海氮層成喑層,防護房等SOY 521沉枳灌明快,耐濁性好.用于恢復尺寸和鴕性悻無色透明敢性1。2.1作防腐砂低層配積速度快致密.結合力強用于防海*性根SDY 731饌黃色.堿性小H ” - 1 u 要求密封存放水腐蝕.抗帖的聯摞密封潤滑等G機械工業出版社rf CHINA MACHINE PRESS# / 76第五章機器零件的修復工藝鍍

42、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 種樣式來適應工件的表面形狀，以便于刷鍍工作為宜。(2)電刷鍍溶液的特點電刷鍍溶液大多數是金屬有機絡合物水溶 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，且有很好的穩定性，工作范圍寬，能在較 寬的電流密度和溫度范圍內使用。不同鍍液有不同的顏色，透明清晰，沒有渾濁和沉淀現象。不燃、 不爆、無毒性，大多數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。(1)工件表面準備

43、階段應去除工件表面的毛刺、飛邊、疲勞層，如 軸頸或孔已磨偏，則應磨圓修正。(2)電刷鍍階段應先刷鍍過渡層，再刷鍍工作層，以提高金屬與工 件的結合強度及穩定性，減少刷鍍層的內應力。(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。4 .電刷鍍技術的特點(1)刷鍍設備的特點刷鍍電源箱多為便攜式或移動式設備，其體積 小，質量輕，便于拿到現場施工，不用掛具，一套電源設備可完成 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的結晶過 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 電結晶的，晶核形

44、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象，從而提高了鍍層的硬 度和耐磨性。第六節粘接修復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 連續的牢固整體的方法稱為粘接或膠接。從實質上看，粘接是一種 表面現象，它靠膠粘劑與被連接件之間化學的、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。G機械工業出版社CHINA MACHINE PRE5571 / 76www. cm ped u. com第五章機器零件的修復工藝一、粘接修復法概述粘結劑和粘接技術很早就被人們利用，早

45、期使用的粘結劑來源 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，由于現代工業的發展和高分子材料的研制，出現了以高分子 為基本材料的合成粘結劑，粘接技術才逐步發展成現代技術的重要 分支，在機械設備維修中得到了應用。1 .粘接工藝的特點粘接工藝具有許多獨特的優點，它是依靠粘結劑的良好粘附作 用完成連接任務的。其工藝過程不需要特殊設備，節省能源，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 的密封性和化學穩定性，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。G機械工業出版社、M&CHIWE PH三占與64 / 76W

46、WWQTpedu CC1i第五章機器零件的修復工藝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。G機械工業出版社CHINA MACHINE PRE55# / 76www. cm ped u. com第五章機器零件的修復工藝3 .膠粘劑的種類膠粘劑種類繁多，分類方法也較多，按粘料的化學性質可分為 有機膠粘劑和無機膠粘劑。有機膠粘劑按其生產來源可分為合成膠 粘劑和天然膠粘劑，天然膠粘劑組成簡

47、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、偶聯劑、溶劑和防老化劑等。合成膠粘劑在機械工業中應 用最廣，品種也最多。表5-4有機膠粘劑種類的選擇減拈上科軟題打抬木材熱國性saH德 S3 性 S31r 卷般制品英科出先金鵬金41 H . 1 c >1 . X 11 VIT w 4 1 w v ，p» b 3 « K« 1 c * (1 4 一. H *2 1 t 6 t 7arj |1,11.1,6,71I+7.人J z.X1岸腔糊品1 * 1 * 九.；, . . h 11 .7.件)J o熱如怪55 N

48、界|1熱固性為N. riU；木H1 ._ !1 .3« 166 / 76軟晰ttW1 X * 1 * * 113G機械工業出版社CHINA MACHINE PRES577 / 76www. cm 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。應使其制備容易，簡單實用，經 濟可靠。粘接接頭的形式如圖5?24所示。5 .粘接工藝(1)表面處理目的是獲得清潔、干燥、粗糙、活性的表面，以獲 得牢固的粘接接頭。(2)配膠對于多組分或雙組分的液態膠，使用前應按規定比例現