1、輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 1 ChongQing JiaoTong University Chapter 6 船機(jī)零件的修復(fù)工藝船機(jī)零件的修復(fù)工藝 (Repairing Technology) 引 言 零件磨損、疲勞等損傷是難以避免的， 對損壞零件不能都一概棄之。 此外，有時在無備件的情況下，要 采用一定方法將損壞零件修復(fù) 本章主要介紹常用的修復(fù)工藝。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 2 ChongQing JiaoTong University Chapter6 船機(jī)零件的修復(fù)工藝船機(jī)零件的修復(fù)工藝 重點：船機(jī)零件修復(fù)工藝。 難點：船機(jī)零件修復(fù)工

2、藝的選擇與修理 掌握知識點： 磨損零件的修復(fù)原則 機(jī)械加工修復(fù)常用的方法 電鍍工藝的原理及組成單元 鍍鉻的工藝過程及其特點 耐磨鍍鉻層的種類及應(yīng)用場合 熱噴涂工藝 金屬扣合工藝 塑性變形修復(fù)法 粘接修復(fù) 研磨 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 3 ChongQing JiaoTong University 本章重點本章重點 結(jié)合典型船機(jī)零件的修復(fù)實例介紹各種修復(fù)工藝，特別 是明確各種工藝在船機(jī)零件修復(fù)中的應(yīng)用。 比較各種修復(fù)工藝的特點、區(qū)別、適用的修復(fù)零件等。 學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)方法 掌握各種修復(fù)方法的特點，其中對金屬扣合工藝、電鍍工 藝（鍍鐵、鍍鉻）、焊補、粘結(jié)、研磨等的工藝過程

3、要有 較深入的了解，以便能正確地運用。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 4 ChongQing JiaoTong University 6-1 船機(jī)零件修復(fù)工藝選擇(The choice of repair technology) 6-2 機(jī)械加工修復(fù) (Machining Repair) 6-3 電鍍工藝（Electroplating） 6-4 熱噴涂工藝（Spraying） 6-5 焊補修理(weld up) 6-6 金屬扣合工藝 （Metal Lock） 6-7 粘接修復(fù)技術(shù)（Adhesion） 6-8 研磨技術(shù)(Grinding Technology) 6-9 表面

4、強(qiáng)化工藝(Surface hardening process) 練習(xí)題 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 5 ChongQing JiaoTong University 6-1 船機(jī)零件修復(fù)工藝的選擇船機(jī)零件修復(fù)工藝的選擇 1 船機(jī)零件修復(fù)意義與原則船機(jī)零件修復(fù)意義與原則 1.1 修復(fù)意義 1.2 修復(fù)原則 2 磨損零件的修復(fù)原則和磨損極限標(biāo)準(zhǔn)磨損零件的修復(fù)原則和磨損極限標(biāo)準(zhǔn) 2.1 磨損件修復(fù)原則 2.2 磨損極限標(biāo)準(zhǔn) 3 修復(fù)工藝的選擇修復(fù)工藝的選擇 3.1 修復(fù)工藝的種類 3.2 修復(fù)工藝的選擇 4 確定零部件修換應(yīng)考慮的因素確定零部件修換應(yīng)考慮的因素 5 修復(fù)工藝規(guī)程

5、的制定修復(fù)工藝規(guī)程的制定 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 6 ChongQing JiaoTong University 1.1 修復(fù)意義 1) 恢復(fù)損壞零件的使用功能，延長使用壽命，尤其在缺少 備件的情況下解決應(yīng)急之需； 2) 減少備件，減少新零件的購置，節(jié)約資源的浪費，降低 修船費用，從而減少閑置資金，有利于生產(chǎn)； 3) 促進(jìn)修復(fù)工藝和技術(shù)的提高。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 7 ChongQing JiaoTong University 1.2 修復(fù)原則修復(fù)原則 選用修復(fù)工藝應(yīng)從從質(zhì)量質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)和和時間時間三方面綜合權(quán)衡，滿足下列原則： 1

6、）修復(fù)費用費用新件制造成本制造成本或購買費用購買費用（S修/T修45號鋼的淬硬層，但不易磨合； （3）鍍鐵層耐磨性高于新件； （4）噴涂層與新件相當(dāng)，等離子噴涂新件37倍。 3）修復(fù)層對零件疲勞強(qiáng)度的影響）修復(fù)層對零件疲勞強(qiáng)度的影響 疲勞強(qiáng)度降低 45號鋼試棒0 噴涂層14 電弧焊層21 鍍鉻層25 鍍鐵層29 振動堆焊38 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 18 ChongQing JiaoTong University 5）對零件變形和材料性能的影響 一般，800高溫會使零件退火、表面層淬硬組織遭到 破壞、熱變形增大。 1）電鍍、噴涂對零件的加熱量小，零件變形小、零件表

7、面淬硬層或滲碳層組織幾乎不受影響； 2）堆焊、焊接、噴焊，對零件加熱量大、零件溫度高、 熱變形大，對零件精度和表面層組織有一定影響。故修 復(fù)時應(yīng)對零件預(yù)熱，修復(fù)后還需進(jìn)行適當(dāng)?shù)責(zé)崽幚砘蛘?形加工。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 19 ChongQing JiaoTong University 4. 確定零部件修換應(yīng)考慮的因素 4.1 對機(jī)械設(shè)備精度的影響對機(jī)械設(shè)備精度的影響 對工作精度影響大，則修換；否則用到下一個修理期。 4.2 對完成預(yù)定使用功能的影響對完成預(yù)定使用功能的影響 不能完成預(yù)定功能，則修換 4.3 對生產(chǎn)效率的影響對生產(chǎn)效率的影響 生產(chǎn)率明顯下降，則修換

8、4.4 對零部件強(qiáng)度和剛度的影響對零部件強(qiáng)度和剛度的影響 4.5 磨損條件磨損條件 4.6 經(jīng)濟(jì)分析經(jīng)濟(jì)分析 分析是否修換和什么時候最合適。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 20 ChongQing JiaoTong University 5. 修復(fù)工藝規(guī)程的制定 5.1 調(diào)查研究調(diào)查研究 查明缺陷部位、性質(zhì)、損壞程度； 分析工作條件、材料結(jié)構(gòu)和熱處理情況； 明確修復(fù)要求 比較修復(fù)工藝特點。 5.2 確定修復(fù)方案確定修復(fù)方案 根據(jù)損壞情況和修復(fù)工藝適用范圍和工藝選擇原則，確定方案。 5.3 制定修復(fù)工藝規(guī)程制定修復(fù)工藝規(guī)程(p86) 1）合理編排順序 2）保證精度的要求 3

9、）保證足夠的強(qiáng)度 4）安排平衡試驗工序 5）保證適當(dāng)硬度 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 21 ChongQing JiaoTong University 6-2 機(jī)械加工修復(fù)機(jī)械加工修復(fù) (Machining Repair) 零件磨損、腐蝕等損壞后，采用機(jī)械加工方法修復(fù)，使之恢 復(fù)要求的幾何形狀和配合間隙，以恢復(fù)使用性能。 新舊件修復(fù)的不同 舊件修復(fù)的特點：舊件修復(fù)的特點： 1）修理中加工零件品種較多，數(shù)量較少。 2）加工余量小，有一定限制。 3）加工的工件硬度高，有時甚至要切削淬硬的金屬表面， 加之使用中產(chǎn)生的磨損與變形等，使零件的修理困難較大， 加工技術(shù)要求較高。 輪

10、機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 22 ChongQing JiaoTong University 一、機(jī)械加工修復(fù)中應(yīng)注意的問題一、機(jī)械加工修復(fù)中應(yīng)注意的問題 （一）零件的定位基準(zhǔn)與加工精度（一）零件的定位基準(zhǔn)與加工精度 機(jī)械加工修復(fù)中定位基準(zhǔn)選用原則： 重合原則、基準(zhǔn)同一原則、均勻性原則 （二）軸類零件的過渡圓角（二）軸類零件的過渡圓角 對曲軸應(yīng)盡量取其圖紙規(guī)定的上限 （三）零件的表面粗糙度（三）零件的表面粗糙度 零件表面粗糙度的高低影響零件的疲勞強(qiáng)度 耐磨性、油膜的形成、配合性質(zhì)、抗腐蝕性 解決辦法：拋光、滾壓 （四）零件的平衡（四）零件的平衡 6-2 機(jī)械加工修復(fù)機(jī)械加

11、工修復(fù) (Machining Repair) 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 23 ChongQing JiaoTong University 6-2 機(jī)械加工修復(fù)機(jī)械加工修復(fù) (Machining Repair) 二、機(jī)加工修復(fù)法的種類二、機(jī)加工修復(fù)法的種類 1 修理尺寸法 2 尺寸選配法 3 附加零件法 4 局部更換法 5 成套更換法 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 24 ChongQing JiaoTong University 1 修理尺寸法修理尺寸法 1.1 定義：定義： 將零件（配合件中較貴重一個）損壞工作表面進(jìn)行機(jī)加工，消除損壞 缺陷，使零

12、件原始尺寸改變?yōu)榱硪怀叽纾ǚQ為修理尺寸），而配合件 中另一個零件按修理尺寸重新制造，達(dá)到要求配合間隙和配合特性。 例如，曲軸主軸頸過度磨損后，在保證軸頸強(qiáng)度要求下、光車主軸頸， 依光車后的尺寸重新配制主軸瓦使具有原有的軸承間隙。 孔：修理尺寸 原始尺寸； 軸：修理尺寸 原始尺寸。 1.2 修理尺寸的確定原則修理尺寸的確定原則： （1）最小加工余量原則 （2）分級修理原則 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 25 ChongQing JiaoTong University 最小加工余量原則 修理尺寸實測尺寸（或+）消除缺陷 所需的最小加工余量。 孔：取“”，孔的修理尺寸 原始尺寸

13、； 軸：取“”，軸的修理尺寸 原始尺寸。 特點：特點： 最經(jīng)濟(jì)。 缺點 零件失去了互換性， 備件困難，僅適用于單件生產(chǎn)。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 26 ChongQing JiaoTong University 分級修理原則分級修理原則 方法：方法：零件按規(guī)定好的分級修理尺寸進(jìn)行加工。（零件加工余量可能不是最 小加工余量） 配合件之一按相應(yīng)分級修理尺寸制造好，直接選用，無須單件制造。 例如： 一根軸，全新時，主軸頸D300mm;工作后，磨成了橢圓，規(guī)定： 第一次整圓修理尺寸為：299.75mm; 第二次整圓修理尺寸為：299.50mm; 第三次整圓修理尺寸為：299

14、.25mm （分級尺寸一般為等差數(shù)列） 根據(jù)強(qiáng)度要求確定軸的報廢尺寸。同時根據(jù)分級尺寸，預(yù)制好許多軸瓦， 直接進(jìn)行選用。 特點：特點： 修理周期短，經(jīng)濟(jì)性好；使單件變成了批量生產(chǎn)。 應(yīng)用：應(yīng)用：曲軸軸頸、缸套、活塞等零件的修理。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 27 ChongQing JiaoTong University 2 尺寸選配法尺寸選配法 方法：方法： 將一批相同機(jī)型的配合件，先機(jī)加工，使其具有正確幾何形狀（消除 缺陷和幾何形狀誤差），然后根據(jù)配合要求進(jìn)行選配。 特點：特點： 必須有一小批配合件。數(shù)量太少，則不易組成新的配合件。各對配合 件具有不同的基本尺寸，不

15、能修復(fù)所有的零件。 應(yīng)用：應(yīng)用： 精密偶件的修理（噴油泵的柱塞套筒；噴油器的針閥閥座）。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 28 ChongQing JiaoTong University 3 附加零件法附加零件法 方法：方法： 過度磨損零件表面機(jī)加工 恢復(fù)幾何形狀附加特制零件（襯套壓 入） 對襯套進(jìn)行機(jī)加工 恢復(fù)其原有尺寸和配合性質(zhì)。 應(yīng)用：應(yīng)用： 磨損件、裂紋的修理（如：缸蓋進(jìn)、排氣閥損壞后，用鑲套修理，即 壓入一襯套。再如，尾軸的軸頸鑲銅套）。 特點：特點： 襯套與被修理件配合為過盈配合；鋼襯套的厚度一般 22.5mm，鑄 鐵襯套厚度一般 45mm，以保證剛度，材料要盡

16、量相同。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 29 ChongQing JiaoTong University 4 局部更換法局部更換法 方法：方法： 貴重或尺寸較大零件，若只是局部損壞，在保 證強(qiáng)度要求前提下，從零件上去除損傷部分， 再制造出這一部分新品，使其與零件余留部分 （用焊接或其它方法）結(jié)合。 例如： 鑄鋼活塞頂部被燒蝕或出現(xiàn)了嚴(yán)重裂紋，將整 個頂部割去，然后依據(jù)割去的部分用同樣的材 料制造一個新頂，用焊接法連接，焊接后進(jìn)行 必要的加工，達(dá)到使用要求。(FIG.6-2) 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 30 ChongQing JiaoTong U

17、niversity 5 成套更換法成套更換法 為了縮短修理周期，對損壞零件（或組件），連同整臺機(jī) 械一起拆下，換上完好的一臺。 換下的機(jī)械經(jīng)修理后又作為備件。例如：高壓油泵中的精 密偶件損壞后，將整臺高壓油泵更換，換下的油泵待精密 偶件修復(fù)（或換新）后作為備件使用。 應(yīng)用 適用于同類機(jī)型較多的船舶修理。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 31 ChongQing JiaoTong University 二、二、 6. 鉗工加工修復(fù)鉗工加工修復(fù) 6.1 鉸孔 6.2 珩磨 6.3 研磨 6.4 刮削 7. 換位修理法換位修理法 p90 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)

18、航海學(xué)院 32 ChongQing JiaoTong University 6-3 電鍍工藝電鍍工藝（Electroplating） 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 33 ChongQing JiaoTong University 1 概述 電鍍電鍍: 利用電解原理電解原理使金屬或非金屬零件的表面上鍍覆一層金 屬的操作。它是一種修復(fù)工藝是一種修復(fù)工藝，也是一種強(qiáng)化工藝一種強(qiáng)化工藝。 應(yīng)用 廣泛應(yīng)用于修船，例如活塞環(huán)槽、缸套鍍鉻，曲軸鍍鐵等。 1.1 電解、電鍍基本原理電解、電鍍基本原理 1.2 電鍍工藝電鍍工藝 1.3 鍍層的分類鍍層的分類 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重

19、慶交通大學(xué)航海學(xué)院 34 ChongQing JiaoTong University 1.1 電解、電鍍基本原理電解、電鍍基本原理 1）電解）電解 在電解液中插入兩個電極通入直流電， 使溶液的離子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)叫電解。 2）電鍍實質(zhì)是電解過程。）電鍍實質(zhì)是電解過程。 電鍍時，使用直流電源，溶液中金屬正離子趨于陰極，得到 電子而析出鍍到零件表面上；負(fù)離子趨向陽極，使陽極溶解， 變成正離子進(jìn)入溶液。 陰極得到電子還原反應(yīng)； 陽極失去電子氧化反應(yīng)。 氧化與還原反應(yīng)同時進(jìn)行。氧化與還原反應(yīng)同時進(jìn)行。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 35 ChongQing JiaoTong Univ

20、ersity 3）電化當(dāng)量）電化當(dāng)量 金屬離子在溶液中帶正電，每析出一個價金屬原子，需一個電子。故析出 金屬重量與流過的電子數(shù)量（即電量）成正比。 電鍍中電量Q的單位為安培小時(度)，（1度3600庫侖2.251022個電子 電量。） 電化當(dāng)量電化當(dāng)量C：理論上指每安培小時電量能析出的金屬重量（g） 幾種常見金屬的電化當(dāng)量幾種常見金屬的電化當(dāng)量 鉻 Cr60.323 (g/A.h)銀 Ag 4.025 鎳 Ni1.095鐵 Fe 1.042 銅 Cu2.372錫 Sn 1.108 銅 Cu1.186鉛 Pb 3.865 鋅 Zn 1.220 金屬理論鍍積重量電化當(dāng)量電量電化當(dāng)量電流時間 例：酸

21、性鍍銅（ Cu），電流為10A，鍍2小時，則： 鍍積重量 G 1.186102=23.72 g 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 36 ChongQing JiaoTong University 4）電流效率）電流效率 電鍍過程中，因一部分電流在電解水，故并不是所有電流 用來析出金屬。 所以： 電流效率實際鍍積重量 / 理論鍍積重量 Gr / G。 實際重量Gr GCIt 酸性鍍銅電流效率98%，鍍鐵90， 鍍鉻只有1215%。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 37 ChongQing JiaoTong University 1.2 電鍍工藝電鍍工藝 被鍍

22、零件作為陰極，欲鍍金屬作為陽極； 使陽極形狀符合零件待鍍表面的形狀。 電鍍槽一般采用不溶金屬或非金屬，如鉛、鉛 銻合金、塑料等。 電解液是所鍍金屬離子的鹽溶液。 電鍍時，陽極金屬失去電子變?yōu)殡x子溶于電解 液中，發(fā)生氧化反應(yīng)；陰極附近的離子獲得電 子而沉積于零件表面，發(fā)生還原反應(yīng)。 電鍍工藝電鍍工藝 有槽電鍍有槽電鍍 無槽電鍍無槽電鍍（電刷鍍） 有槽電鍍有槽電鍍 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 38 ChongQing JiaoTong University 1.2 電鍍工藝電鍍工藝 關(guān)鍵：關(guān)鍵： 嚴(yán)格控制嚴(yán)格控制 工藝參數(shù)工藝參數(shù) 電流密度 電解液溫度 電鍍時間等 優(yōu)良鍍層

23、優(yōu)良鍍層 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 39 ChongQing JiaoTong University 1.3 鍍層的分類鍍層的分類 1）耐磨鍍層：鍍鉻、鐵等； 2）修復(fù)性鍍層：同上； 3）防護(hù)性鍍層：如鍍鉻； 4）防護(hù)裝飾性鍍層：鍍銅、鉻等。 在船廠修復(fù)應(yīng)用較多的是鍍鉻、鍍鐵。應(yīng)用較多的是鍍鉻、鍍鐵。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 40 ChongQing JiaoTong University 2 鍍鉻鍍鉻 零件作陰極零件作陰極；鉛銻合金作陽極鉛銻合金作陽極； 電解液：電解液：CrO3+H2SO4+H2O配置。 電化學(xué)反應(yīng)：電化學(xué)反應(yīng)： 陰極陰

24、極：Cr6+ + 6eCr, 2H+ + 2eH2 陽極陽極：Cr3+ 3eCr6+; 4OH- 4e2H2O+O2 2.1 鍍鉻工藝鍍鉻工藝 2.2 鍍鉻的特點鍍鉻的特點 2.3 鍍鉻在修船中的應(yīng)用鍍鉻在修船中的應(yīng)用 2.4 注意事項注意事項 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 41 ChongQing JiaoTong University 2.1 鍍鉻工藝鍍鉻工藝 4）最后鍍鉻表面的機(jī)械加工：）最后鍍鉻表面的機(jī)械加工： 鍍后磨削磨削加工，達(dá)要求的尺寸和幾何形狀。 1）零件鍍前的準(zhǔn)備）零件鍍前的準(zhǔn)備： 機(jī)加工待鍍零件 表面，使其具有 正確幾何形狀； 清潔被鍍表面（除油脂、

25、污物），提高鍍層與待 鍍表面結(jié)合強(qiáng)度 不鍍表面包 扎絕緣材料 2）配制電解液：）配制電解液： 使其工作溫度保持在5565。 3）鍍后熱處理：）鍍后熱處理： 鍍鉻層厚度0.1mm的較重要零件進(jìn)行驅(qū)氫熱處理，消除內(nèi)應(yīng)力以提高鍍 層韌性和結(jié)合強(qiáng)度。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 42 ChongQing JiaoTong University 2.2 鍍鉻的特點鍍鉻的特點 優(yōu)點：優(yōu)點： （1）溫度低（5565）； （2）鍍層與基體結(jié)合強(qiáng)度高，b=300MPa(與鍍前準(zhǔn)備工作有關(guān))； （3）鍍層硬度、強(qiáng)度高；與鍍層的厚度有關(guān)； （4）化學(xué)穩(wěn)定性好，耐腐。 （5）鉻層硬度高，摩擦系

26、數(shù)小，具有較高耐磨性，可使零件耐磨性提 高250倍。 （6）鉻層允許厚度一般為0.1mm0.25mm，一般控制在0.5mm以下。 缺點：缺點： 鉻的沉積速度慢，效率低，成本高； 內(nèi)應(yīng)力大，脆性大（與鍍層厚度有關(guān)）； 鍍鉻過程中大量氣體逸出，帶出鉻酸，危害皮膚、眼睛、呼吸道。鍍鉻鍍鉻 應(yīng)通風(fēng)。應(yīng)通風(fēng)。加強(qiáng)勞動保護(hù) 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 43 ChongQing JiaoTong University 2.3 鍍鉻在修船中的應(yīng)用鍍鉻在修船中的應(yīng)用 鍍鉻層分為防護(hù)、裝飾性鍍鉻層防護(hù)、裝飾性鍍鉻層和耐磨鍍鉻層耐磨鍍鉻層。 耐磨鍍鉻層耐磨鍍鉻層 提高表面耐磨性，延長使用壽命

27、，用于修復(fù)磨損、腐蝕。 按鍍層結(jié)構(gòu)分為以下兩種： 特點：特點：鉻層硬度高，耐磨性好，有一定韌性。 應(yīng)用：應(yīng)用： 用于提高負(fù)荷小且潤滑條件好的零件耐磨性； 磨損零件的尺寸修復(fù)，如：曲軸、油泵等。 1）硬質(zhì)鍍鉻層）硬質(zhì)鍍鉻層 2）松孔鍍鉻層）松孔鍍鉻層 特點：特點：鍍層呈網(wǎng)狀和多孔狀，儲油性能好，可改善潤滑條 件（猶如毛玻璃）。實踐證明，合適網(wǎng)紋寬度0.06mm， 深度為：0.04mm0.09mm，孔隙率為： 2535。 應(yīng)用：應(yīng)用：負(fù)荷較大及潤滑條件差的耐磨件修復(fù)。如：缸套、 活塞環(huán)、活塞銷等。氣缸套松孔鍍鉻層厚度一般為 0.15mm0.25mm，活塞環(huán)為0.10mm0.15mm。 輪機(jī)維護(hù)與修

28、理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 44 ChongQing JiaoTong University 2.4 注意事項注意事項 1）鍍前準(zhǔn)備）鍍前準(zhǔn)備： 鍍前機(jī)加工（粗糙度Ra3.2）、清洗除油、配制陽極（與零件表面 具有相似的形狀）。 2）鍍后處理：）鍍后處理： 除氫（H），機(jī)加工。 3）安全技術(shù)）安全技術(shù)： 鉻酸有毒，要有好的抽風(fēng)裝置。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 45 ChongQing JiaoTong University 3 低溫鍍鐵低溫鍍鐵 3.1 鍍鐵原理鍍鐵原理 3.2 鍍鐵工藝特點鍍鐵工藝特點 3.3 無刻蝕低溫鍍鐵無刻蝕低溫鍍鐵 3.4 鍍鐵的

29、應(yīng)用鍍鐵的應(yīng)用 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 46 ChongQing JiaoTong University 3.1 鍍鐵原理鍍鐵原理 陽極為鐵或低碳鋼； 陰極為被鍍零件； 電解液為FeCl2水溶液。 不對稱交直流低溫鍍鐵工藝：不對稱交直流低溫鍍鐵工藝： 不對稱交 流電起鍍起鍍 不對稱交流 電過渡鍍 直流直流鍍 牢固地沉積一層高硬度鍍鐵層 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 47 ChongQing JiaoTong University 不對稱交流電鍍鐵 不對稱交流電，使兩個半波不等， 較大半波進(jìn)行電鍍獲得鍍層，較 小半波電解鍍層，沉積鍍層比電 解掉的

30、多。 在鍍前1020min內(nèi)，采用不對 稱交流電起鍍，可使鍍層晶粒細(xì) 小均勻，表面較平滑，內(nèi)應(yīng)力較 相同電流密度下的直流電鍍層小， 結(jié)合強(qiáng)度也較直流電鍍層高得多。 結(jié)合強(qiáng)度可達(dá)450MPa，鍍層不 易脫落。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 48 ChongQing JiaoTong University 鍍鐵工藝鍍鐵工藝 1）有效電流密度）有效電流密度J有效 有效和不對稱比 和不對稱比 有效電流密度J有效 J正 J負(fù) ，（J正、J負(fù)分別為正負(fù)半波的電流密度） 不對稱比 J正 / J負(fù) 當(dāng)l1.3時，獲得較小內(nèi)應(yīng)力的鍍層。增加達(dá)68時，鍍層的內(nèi)應(yīng)力 和硬度均增大。當(dāng)8時，鍍層

31、的硬度不再增加。 2）鍍鐵工藝）鍍鐵工藝 起鍍時，1.3，均勻改變值，4min5min內(nèi)增至8，再鍍5min 10min，使應(yīng)力與硬度均勻增加，以防內(nèi)應(yīng)力驟然增加造成鍍層內(nèi)脫層。 這一階段為過渡鍍，為直流電鍍作準(zhǔn)備。 過渡鍍后，在不斷電情況下把交流電轉(zhuǎn)為直流電進(jìn)行電鍍。最后進(jìn)行熱 處理和機(jī)械加工等鍍后處理。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 49 ChongQing JiaoTong University 3.2 鍍鐵工藝特點鍍鐵工藝特點 1）鍍液溫度低（2040），電解揮發(fā)小、對零件組織、性 能無影響； 2）鍍層與基體的結(jié)合強(qiáng)度高，可達(dá)450MPa； 3）鍍層晶粒細(xì)，硬度高

32、，耐磨性好，最高硬度HRC6365 ； 4）沉積速度快，鍍厚能力強(qiáng)，沉積速度是鍍鉻的10倍，鍍層 厚度24mm。 5）電流效率高，可達(dá)90，耗電少； 6）電解液配制容易，成本低，有害氣體少，對環(huán)境污染小。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 50 ChongQing JiaoTong University 3.3 無刻蝕低溫鍍鐵無刻蝕低溫鍍鐵 （鍍前表面的活化處理）： 鍍前，鉛板作陰極；零件作陽極；30硫酸硫酸作電解液；通直流電，電解零 件表面，除去表面氧化膜； 刻蝕后，撈起立即沖洗殘硫酸，放入電鍍池中電鍍。 缺點：工藝復(fù)雜；沖洗造成污染；洗不凈殘酸進(jìn)入電鍍液影響鍍鐵質(zhì)量。 表

33、面活化處理用鹽酸鹽酸水浸洗，腐蝕除去零件待鍍表面氧化膜，中和去除堿 性水膜，形成酸性水膜。然后將零件放人電鍍槽中，先進(jìn)行對稱交流活化 處理，再進(jìn)行不對稱交流起鍍和過渡鍍等。 工序減少，工藝簡化，減省設(shè)備和降低污染，在保證質(zhì)量前提下降低了成 本。鍍層結(jié)合強(qiáng)度高、耐磨性更好，成品率高。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 51 ChongQing JiaoTong University 應(yīng)用于修復(fù)要求鍍層厚度較大的場合，如曲軸、精密偶 件、缸套等。 無刻蝕低溫鍍鐵工藝的采用，在修復(fù)磨損失效的柴油機(jī) 曲軸方面成果顯著，修復(fù)曲軸長度可達(dá)4m以上，使大批 報廢曲軸重新獲得使用，節(jié)省經(jīng)費可

34、觀。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 52 ChongQing JiaoTong University 4 電刷鍍電刷鍍（Brush Electroplating） 又稱刷鍍、涂鍍，是一種無槽快速電鍍工藝，始于又稱刷鍍、涂鍍，是一種無槽快速電鍍工藝，始于50年代，年代， 1984年定名為電刷鍍。年定名為電刷鍍。 4.1 電刷鍍原理電刷鍍原理 4.2 電刷鍍工藝電刷鍍工藝 4.3 電刷鍍的工藝特點電刷鍍的工藝特點 4.3 電刷鍍的應(yīng)用電刷鍍的應(yīng)用 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 53 ChongQing JiaoTong University 4.1 電刷

35、鍍原理電刷鍍原理 不需電鍍槽，只需將零件與直流電源負(fù)極相接，鍍筆與正 極相接。 刷鍍時，將蘸滿電鍍液鍍筆在零件表面上移動，即用鍍筆 涂刷零件工作表面。 在電場作用下，電鍍液中的金屬離子向零件表面遷移，并 從表面獲得電子后沉積其上形成鍍層。 電刷鍍是一種設(shè)備和工藝大為簡化的電鍍。如p95圖64。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 54 ChongQing JiaoTong University 4.2 電刷鍍工藝電刷鍍工藝 1）電刷鍍設(shè)備）電刷鍍設(shè)備 主要設(shè)備：專用電源主要設(shè)備：專用電源 采用無級調(diào)節(jié)電壓的直流電源，常用電壓范圍為050V。 主要工具：鍍筆主要工具：鍍筆 由手柄

36、和陽極組成。如圖64所示，陽極采用石墨或鉑合 金材料（不溶性）制作。 石墨應(yīng)用最多，用脫脂棉包套（便于吸附、貯存電鍍液， 防止兩極直接接觸，出現(xiàn)短路火花），形狀依被鍍零件表 面形狀而定。 在陽極尺寸極小時用鉑銥合金，用于修復(fù)劃傷、小溝槽及 狹窄的棱面。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 55 ChongQing JiaoTong University 2）電刷鍍?nèi)芤海╇娝㈠內(nèi)芤?根據(jù)用途有： 表面預(yù)處理溶液表面預(yù)處理溶液 沉積金屬溶液沉積金屬溶液 退鍍?nèi)芤和隋內(nèi)芤?用以提高鍍層與基體結(jié)合強(qiáng)度 用于除去不需鍍覆表面鍍層。 電凈液電凈液 活化液活化液 用電解方法清除零件表面油污和

37、雜質(zhì)，處理后用清水沖洗。 用電解方法除去金屬零件表面氧化膜，使零件表面露出金屬光 澤，為鍍層與基體金屬結(jié)合創(chuàng)造條件。 酸性溶液酸性溶液 堿性和中性堿性和中性 電鍍?nèi)芤弘婂內(nèi)芤?比堿性溶液沉積速度快1.53倍，不適用于材質(zhì)疏松材料， 如鑄鐵，也不適用于不耐酸腐蝕材料，如錫、鋅等 適于各種材質(zhì)，使用性能好，可獲得晶粒細(xì)小的鍍層，在 邊角、狹縫和盲孔等處有很好的均鍍能力，無腐蝕性。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 56 ChongQing JiaoTong University 2）電刷鍍工藝）電刷鍍工藝 鍍層厚度（半徑方向 上）為0.30.5mm， 厚度內(nèi)應(yīng)力，結(jié)合 強(qiáng)度裂紋或

38、脫落。 若需較大厚度，采用 組合鍍層，如圖6-5所 示，先鍍打底層，再 鍍補償尺寸的尺寸鍍 層。在尺寸鍍層間鍍 夾心鍍層 0.05mm， 最后再鍍工作鍍層。 零件表面準(zhǔn)備零件表面準(zhǔn)備打底層（過渡層）打底層（過渡層）鍍工作鍍層鍍工作鍍層 鋼絲刷、丙酮清潔 電凈、活化處理 確保零件表面光滑 平整，無油污、無 銹斑和氧化膜 選用特殊鎳、堿銅等 作為底層，厚度一般 為2m5m 提高工作鍍層與零件 金屬基體結(jié)合力 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 57 ChongQing JiaoTong University 4.3 電刷鍍工藝特點電刷鍍工藝特點 1）無鍍槽，設(shè)備簡單，不受零件尺寸限

39、制； 2）電鍍工藝簡化，如：不需要包扎絕緣等； 3）鍍層結(jié)合強(qiáng)度高于有槽電鍍； 4）電鍍液溫度低（約50）對零件無影響； 5）沉積速度快，比有槽電鍍快5倍以上，由此而得名。節(jié)約 能源與工時。 6）鍍后一般不要加工，鍍層厚度可控制。 7）污染少，操作方便。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 58 ChongQing JiaoTong University 4.4 電刷鍍的應(yīng)用電刷鍍的應(yīng)用 目前我國修船行業(yè)已普遍使用電刷鍍修復(fù)船機(jī)零件?？尚?復(fù)磨損和機(jī)械加工超差的船機(jī)零件，如活塞桿、增壓器轉(zhuǎn) 子軸、電機(jī)轉(zhuǎn)子軸、水泵軸、尾軸襯套等。 1）軸頸磨損的修復(fù)。 2）孔類零件的修理。 3）

40、滾動軸承的修理。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 59 ChongQing JiaoTong University 6-4 熱噴涂工藝熱噴涂工藝（Spraying） 引言：引言： 熱噴涂是近代各種噴涂、噴熔（或稱噴焊）工藝的總稱。熱 噴涂工藝既是一種表面強(qiáng)化工藝，也是一種修復(fù)工藝。 原理：原理： 利用不同熱源和工藝，將不同金屬粉末噴涂或噴焊到零件的 工作表面，使之與零件的金屬基體形成結(jié)合牢固的覆蓋層 （可以滿足不同的性能要求；或恢復(fù)損傷零件的原有尺寸和 幾何精度，恢復(fù)配合性質(zhì)）。 1 噴涂（噴涂（Spraying） 2 噴焊（噴焊（Spray Fusing） 輪機(jī)維護(hù)與修理

41、輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 60 ChongQing JiaoTong University 1 噴涂噴涂（Spraying） 1.1 熱噴涂原理熱噴涂原理 1.2 熱噴涂的種類熱噴涂的種類 1.3 熱噴涂的設(shè)備熱噴涂的設(shè)備 1.4 工藝過程工藝過程 1.5 噴涂工藝特點噴涂工藝特點 1.6 噴涂應(yīng)用噴涂應(yīng)用 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 61 ChongQing JiaoTong University 1.1 熱噴涂原理熱噴涂原理 原理：原理： 用專用噴槍噴槍把加熱加熱（金屬粉末通過熱源時被加熱）到到熔化或近熔化熔化或近熔化 狀態(tài)狀態(tài)的合金粉末合金粉末直接噴涂

42、到噴涂到零件上加工預(yù)處理的表面表面上，從而在零 件的表面形成涂層。參見圖66。 噴涂層性質(zhì)：噴涂層性質(zhì)： 不是熔合金屬組織，而是大大小小金屬小顆粒在塑性狀態(tài)下機(jī)械結(jié) 合堆砌而成的，顆粒被撞扁成魚鱗狀，有孔隙便于貯油。 高溫（近1000）熔滴與零件接觸后急劇冷卻至70 左右，產(chǎn)生淬 硬作用，故每顆扁金屬外有一層硬的氧化膜和氮化膜。 噴射距離、壓力、合金粉、涂層厚度等影響涂層質(zhì)量。噴射距離、壓力、合金粉、涂層厚度等影響涂層質(zhì)量。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 62 ChongQing JiaoTong University 1.2 噴涂的種類噴涂的種類 按熔化噴涂、噴熔材料按

43、熔化噴涂、噴熔材料所用能源所用能源分類分類 噴涂噴涂： 電弧噴涂、等離子噴涂、火焰噴涂（包括爆炸噴涂、超音速噴涂）等； 噴熔：噴熔： 火焰粉末噴熔、等離子粉末噴熔等。 噴涂材料：絲狀和粉末狀噴涂材料：絲狀和粉末狀 （1）打底粉：自熔性好，與基體可形成冶金結(jié)合，增加結(jié)合強(qiáng)度。 （2）工作粉：形成工作層。 合金粉末的牌號很多，可根據(jù)要求選用。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 63 ChongQing JiaoTong University 1.3 噴涂的設(shè)備噴涂的設(shè)備 設(shè)備設(shè)備：熱源熱源、噴槍噴槍及及附助設(shè)備附助設(shè)備 噴槍（與氣焊炬相似，多一個送粉系統(tǒng)）；氧氣瓶；乙炔發(fā)生器或乙

44、炔 瓶；夾具；粉末及預(yù)熱工件烘箱等。 電弧噴涂電弧噴涂 利用電弧加熱金屬使之熔化，用壓縮空氣將熔化金屬吹成霧狀 噴到零件表面形成涂層的工藝。主要設(shè)備：直流電焊機(jī)、空氣壓縮機(jī)、 電噴槍和各種輔助設(shè)備。電弧噴涂的最高溫度可達(dá)55386649。 等離子噴涂等離子噴涂 將電流和惰性氣體（如氮氣、氬氣等）通過等離子噴槍，造 成強(qiáng)烈電弧放電，形成的等離子流能量高度集中，溫度可達(dá)11093。 等離子弧作熱源熔化金屬噴至零件表面形成涂層工藝。主要設(shè)備有等離 子噴槍、硅整流直流電源和各種輔助設(shè)備。 火焰噴涂火焰噴涂 利用氧乙炔火焰熔化金屬，用壓縮空氣將其噴至零件工作表 面形成涂層的工藝。噴涂使用氧和乙炔為1 1

45、的中性焰，溫度可達(dá) 3100左右。主要設(shè)備有氣源、噴槍和輔助設(shè)備等。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 64 ChongQing JiaoTong University 1.4 工藝過程工藝過程 1）噴前準(zhǔn)備：包括預(yù)處理、表面準(zhǔn)備、預(yù)熱等。 預(yù)處理預(yù)處理：凹切、清潔（一般采用四氯化碳除油污）； 粗化：粗化：用噴砂、拉毛、開槽、車螺紋、滾花等方法（噴熔面不需粗化）。 保護(hù)保護(hù)：非噴涂表面隔離保護(hù)（用膠帶、有機(jī)硅樹脂、水玻璃或其它保護(hù)材 料遮蓋保護(hù)）。 預(yù)熱預(yù)熱：噴涂前零件待噴表面應(yīng)預(yù)熱，以除掉表面的潮氣，降低涂層收縮應(yīng) 力，防止涂層產(chǎn)生裂紋。預(yù)熱溫度在70150，最高不超高27

46、0。 2）噴底粉：厚度0.10.2mm。 3）噴工作層：厚度0.31.5mm（依要求而定）。 4）噴涂層機(jī)加工： 車削時，刀具要鋒利，吃刀深度要小；磨削時，最好在200的機(jī)油中浸 泡30分鐘。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 65 ChongQing JiaoTong University 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 66 ChongQing JiaoTong University 1.5 噴涂工藝特點噴涂工藝特點 優(yōu)點：優(yōu)點： 適用材料及噴涂材料廣； 設(shè)備簡單、操作容易、效率高； 熱應(yīng)力小、幾乎不變形（低于250）； 涂層厚度從0.05mm至幾毫米

47、，且被噴零件尺寸不限； 涂層貯油性好，有利于潤滑。 缺點缺點： 噴涂層與零件表面主要為機(jī)械結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度低，約為 5MPa50MPa，抗沖擊性能差。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 67 ChongQing JiaoTong University 1.6 應(yīng)用應(yīng)用 適用于修復(fù)磨損、腐蝕或加工超差的零件，不適合修復(fù)承 受高應(yīng)力交變載荷或沖擊性載荷的零件。 1）磨損件修復(fù)，如：軸、增壓器的轉(zhuǎn)子； 2）鑄件局部缺陷的修復(fù)； 3）新制零件工作表面強(qiáng)化。 據(jù)有關(guān)單位對滑動軸承實驗： 普通淬硬鋼軸斷油后，不到3小時油膜破壞，軸咬傷； 噴涂軸在孔隙吸飽潤滑油后，同樣條件下可連續(xù)運行20

48、h 以上。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 68 ChongQing JiaoTong University 2 噴焊噴焊（Spray Fusing） 2.1 定義：定義：噴槍把加熱到熔化狀態(tài)的合金粉末噴到零件表面上，再用火焰使 涂層重新熔化，使涂層與金屬零件的表面熔焊在一起。 2.2 操作方法：操作方法： 粉末火焰噴熔所用設(shè)備和噴槍與粉末火焰噴涂相同。 噴熔前，清潔零件表面，除去油污和銹等，預(yù)熱溫度為200250。 噴熔采用一步法或兩步法噴熔操作 1）一步法：一步法：噴一點粉末熔化一點，邊噴邊熔，噴粉與熔化交替進(jìn)行； 2）二步法：）二步法：先噴粉，最后再熔化，適于大面積噴

49、焊。每次噴涂厚度為 0.2mm0.3mm，一次噴涂層不過厚，多次薄噴達(dá)到要求噴熔層。 重熔溫度可達(dá)1000左右，零件表面雖未熔化，但表層與涂層交界處被 熔化涂層所溶解，金屬元素的擴(kuò)散、滲透使交界處構(gòu)成新組織，形成表 面合金層。 但零件溫度 變形，噴熔后應(yīng)緩慢冷卻或進(jìn)行退火處理。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 69 ChongQing JiaoTong University 2 噴焊噴焊（Spray Fusing） 2.3 特點特點： 1）厚度0.12mm； 2）噴熔涂層與零件表面為冶金結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度高，約為 300MPa700MPa。 3）噴焊后應(yīng)緩冷（或退火），防止裂紋

50、（熱應(yīng)力）和變 形。噴焊后一般要采用粗車和精磨。 2.4 應(yīng)用應(yīng)用： 等離子噴涂可噴高熔點材料，涂層致密，結(jié)合強(qiáng)度高。 受熱應(yīng)力、沖擊、磨損作用而損壞的零件，如：軸類零 件、缸蓋閥座的裂紋等。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 70 ChongQing JiaoTong University 小小 結(jié)結(jié) 噴涂與噴焊的區(qū)別噴涂與噴焊的區(qū)別 （1）對工件的熱影響不同； （2）應(yīng)用范圍不同：噴涂適用于不受高應(yīng)力交變載荷的靜 配合面； （3）孔隙率：噴涂：組織疏松，儲油性能好，耐蝕性差。 （4）噴涂層與零件表面主要為機(jī)械結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度低，約 為5MPa50MPa，抗沖擊性能差。 噴熔

51、涂層與零件表面為冶金結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度高，約為 300MPa700MPa。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 71 ChongQing JiaoTong University 6-5 焊補修理焊補修理 1 概述概述 是船機(jī)零件的修理方法之一，主要針對零件的裂紋、斷裂、 嚴(yán)重磨損、腐蝕和燒蝕等損壞的修理。 1）焊補：分為焊接和堆焊?？刹捎檬止る娀『富驓夂傅确?法實施焊補。 2）焊補工藝的特點： 成本低、工時少、效率高、堆焊層與零件基體結(jié)合強(qiáng)度高。 在船上用于應(yīng)急修理。 缺點：焊補時零件溫度高，易導(dǎo)致變形和裂紋。特別是鑄鐵 件的焊補需格外小心。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通

52、大學(xué)航海學(xué)院 72 ChongQing JiaoTong University 焊補工藝類別焊補工藝類別 各種管路及有色金屬 尾柱、舵桿等 氣焊 電弧焊 電渣焊 手工電弧焊船體結(jié)構(gòu)各位置焊接 埋弧半自動焊 埋弧自動焊 氣體保護(hù)焊 等離子焊接鋁、銅合金及不銹鋼構(gòu)件 船體結(jié)構(gòu)平角焊 艙壁構(gòu)架的角焊 船用通風(fēng)管道等 電阻對焊錨鏈 縫焊 點焊 烙鐵釬焊 火焰釬焊 通風(fēng)管道等 熔焊熔焊 壓焊壓焊 釬焊釬焊 熔化焊條，在零件表面熔覆一層或多層金屬熔焊熔焊 焊補工藝焊補工藝 焊接 堆焊 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 73 ChongQing JiaoTong University 2

53、焊接（Welding） 2.1 定義定義 通過加熱或加壓，或加熱+加壓，使金屬零件在連接處達(dá) 到原子間冶金結(jié)合的方法。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 74 ChongQing JiaoTong University 2 焊接（Welding） 2.2 原理原理 (依施加能量不同分為熔焊熔焊、壓焊壓焊和釬焊釬焊三大類) 1）熔焊熔焊：用加熱方法進(jìn)行焊接。 將焊件接頭加熱至熔化狀態(tài)，不加壓完成。加熱原子動能 原子間 相互擴(kuò)散緊密接觸接頭。如氣焊、電弧焊、電渣焊等。 2）壓焊：）壓焊：用加壓或加壓加熱的方法進(jìn)行焊接。 加壓加熱：接頭加熱至塑性或表面熔化狀態(tài)加壓力接頭接觸面 積氧

54、化層破壞、擠出、晶格變形產(chǎn)生再結(jié)晶形成牢固接頭。 施加足夠壓力工件塑性變形 原子間相互接觸 牢固接頭（如爆 炸焊等）；如鍛焊、接觸焊、摩擦焊等。 3）釬焊：）釬焊：采用比母材熔點低的釬料，借助其濕潤母材作用，填充母材間隙 并與其相互擴(kuò)散，冷凝后形成牢固接頭。如烙鐵釬焊、火焰釬焊等。 2.3 應(yīng)用：應(yīng)用： 裂紋與斷裂修理。修船廠常選用氣焊和電弧焊修理損壞的零件。例如應(yīng) 急焊接斷裂曲軸和曲軸裂紋、焊接修理螺旋槳槳葉裂紋等。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 75 ChongQing JiaoTong University 3 堆焊（Built-up Welding） 3.1 定義

55、：定義： 用熔化焊條的方法在零件損傷表面上熔覆一層或多層金屬的方法。 保證質(zhì)量的注意事項：保證質(zhì)量的注意事項： （1）堆焊前零件待修表面清除油污、銹痕，使露出金屬光澤； （2）預(yù)熱，依零件材料和焊條確定預(yù)熱溫度； （3）依零件材料和對表面性能的要求選擇焊條； （4）堆焊時采用分段多層堆焊法和逐步退焊法，兩種方法的目地是在堆焊 時，使零件受熱均勻，降低熱應(yīng)力和熱變形。 分段多層堆焊法分段多層堆焊法 把長焊層分成若干短焊層，然后分段一層層堆焊； 逐步退焊法逐步退焊法 把長焊道分成若干段短焊道，每段由后向前焊。 多道焊堆焊時，各焊道應(yīng)有一定的重疊，多層焊堆焊時，焊層之間依焊 道方向成90重疊。 （5

56、）零件堆焊后，應(yīng)低溫退火消除應(yīng)力再機(jī)械加工。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 76 ChongQing JiaoTong University 3 堆焊堆焊 3.2 應(yīng)用：應(yīng)用： 主要針對磨損、腐蝕件的修復(fù) 增大或恢復(fù)零件的尺寸。如增壓器殼體廢氣側(cè)的腐蝕 部位的修復(fù)。活塞頂部嚴(yán)重?zé)g的修理等。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 77 ChongQing JiaoTong University 4 鑄鐵件的焊補修理鑄鐵件的焊補修理 鑄鐵件焊補易產(chǎn)生裂紋的原因：鑄鐵件焊補易產(chǎn)生裂紋的原因： 1）含碳量較高含碳量較高（為2.54.0），焊補時鑄鐵熔化后冷卻，因冷

57、卻速度較冷卻速度較 大大易產(chǎn)生白口（Fe3C），白口收縮大； 鑄鐵塑性很低鑄鐵塑性很低，而焊補時熱應(yīng)力大熱應(yīng)力大；鑄鐵中含有較多的硫、磷含有較多的硫、磷（含硫0.02 0.2、含磷0.010.5），不僅引起脆性，而且促進(jìn)白口促進(jìn)白口。造成焊 補后零件產(chǎn)生裂紋。 2）鑄鐵中碳以片狀石墨形式存在，焊補時石墨被高溫氧化石墨被高溫氧化生成CO氣體， 使焊縫金屬易產(chǎn)生氣孔或咬邊產(chǎn)生氣孔或咬邊。 3）作為摩擦零件使用時，鑄鐵組織中浸透油脂油脂，一般難以除去，焊補時使 焊縫中產(chǎn)生氣孔產(chǎn)生氣孔。 4）鑄鐵零件在鑄造時產(chǎn)生的氣孔、縮松、砂眼等也容易造成焊補缺陷。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)

58、院 78 ChongQing JiaoTong University 手工電弧焊鑄鐵的方法手工電弧焊鑄鐵的方法 方法有：方法有： 熱焊法熱焊法、半熱焊法半熱焊法和冷焊法冷焊法。 冷焊法： 鑄鐵零件整體溫度不高于200時進(jìn)行焊補的方法。 冷焊法的特點： 簡便，焊補速度快，零件變形小。缺點是易產(chǎn)生淬硬組織而 出現(xiàn)白口， 鑄鐵焊接要求： 對焊補技術(shù)要求高，工藝要求嚴(yán)格，避免產(chǎn)生裂紋和氣孔。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 79 ChongQing JiaoTong University 冷焊修理工藝?yán)浜感蘩砉に?缸蓋裂紋焊補工藝介紹缸蓋裂紋焊補工藝介紹 1）裂紋末端鉆止裂孔（孔徑

59、56mm）防止裂紋延伸； 2）用鑿子沿裂紋開出U型坡口； 3）將缸蓋緩慢加熱到150400，用石棉布蓋住缸蓋，露出裂紋進(jìn)行焊 補。冷焊時加熱至200； 4）鑄鐵缸蓋采用鎳基鑄鐵焊條，鑄鋼采用耐熱鋼焊條； 5）用直流電焊機(jī)焊接，并用細(xì)焊條低電流施焊，減少母材的溶化量； 6）每次焊補長度不超過3040mm，而且焊得薄而窄，盡量減少焊補熱 對缸蓋的影響，乘焊縫紅熱狀態(tài)，用小錘快速而輕輕敲擊整條焊縫，減 少焊縫收縮應(yīng)力防止裂紋產(chǎn)生； 7）焊后需保溫緩冷至室溫或低溫退火處理防止出現(xiàn)白口。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 80 ChongQing JiaoTong University

60、 磨損鑄鐵零件的堆焊修復(fù)工藝磨損鑄鐵零件的堆焊修復(fù)工藝 采用短段熱焊法采用短段熱焊法： 對焊段進(jìn)行600700預(yù)熱，趁熱堆焊，然后預(yù)熱下一 個焊段和堆焊，余此類推。 每個焊段長度控制在2540mm。由于焊前預(yù)熱溫度高，能 夠徹底除凈零件表面上的油脂，因此焊縫內(nèi)不會產(chǎn)生氣孔， 采用短焊段熱焊法修復(fù)磨損件，零件的整體溫度仍較低， 仍屬冷焊法。 用氣焊預(yù)熱，電焊施焊用氣焊預(yù)熱，電焊施焊 預(yù)熱施焊交替進(jìn)行，協(xié)調(diào)配合。并且對焊后部分的緩冷保 溫等細(xì)致嚴(yán)格，以獲得優(yōu)良的堆焊修復(fù)質(zhì)量。 輪機(jī)維護(hù)與修理輪機(jī)維護(hù)與修理 重慶交通大學(xué)航海學(xué)院 81 ChongQing JiaoTong University 鑄鐵