机械零件修复技术ppt课件

中国矿业大学机电学院第八章第八章 机械零件的修复技术机械零件的修复技术 第七章第七章 机械零件修复技术机械零件修复技术 第一第一节 机械加工修复技机械加工修复技术第二第二节 焊接修复技接修复技术 第三第三节 热喷涂和涂和喷焊技技术 第四第四节 电镀修复技修复技术 第五第五节 粘接与表面粘涂修复技粘接与表面粘涂修复技术 第六第六节 金属扣合技金属扣合技术 第七第七节 机械零件修复技机械零件修复技术的的选择 第八章 机械零件的修复技术 第七章 机械零件修复技术中国矿业大学机电学院零件修复的任零件修复的任务是恢复是恢复有修复价有修复价值的的损伤零件的零件的尺寸、几何形状和力学性能。尺寸、几何形状和力学性能。零件修复的目的零件修复的目的是在是在经济合理及有效的原合理及有效的原则下恢下恢复零件的配合性复零件的配合性质和工作能力。和工作能力。零件修复原理及技零件修复原理及技术是一是一门综合研究零件的合研究零件的损坏坏形式、修复方法及修后性能的学科。形式、修复方法及修后性能的学科。应用各种修复新技用各种修复新技术修理机械是提高机械修理机械是提高机械维修修质量、量、缩短修理周期、降低修理成本、延短修理周期、降低修理成本、延长机械使机械使用寿命的重要措施，尤其用寿命的重要措施，尤其对贵重、大型零件及加重、大型零件及加工周期工周期长、精度要求高的零件及需要特殊材料或、精度要求高的零件及需要特殊材料或特种加工的零件，意特种加工的零件，意义更更为突出。突出。零件修复的任务是恢复有修复价值的损伤零件的尺寸、几何形状和力中国矿业大学机电学院对失效的机械零件失效的机械零件进行修复与更行修复与更换新件相比新件相比较有有如下如下优点：点：F修复零件一般可修复零件一般可节约材料、材料、节约加工以及拆加工以及拆装、装、调控、运控、运输等等费用，降低用，降低维修成本；修成本；F减少新减少新备件的消耗量；件的消耗量；F避免等待配件，避免等待配件，缩短停修短停修时间；F一般不需精、大、稀关一般不需精、大、稀关键设备，易于，易于组织生生产；F利用新技利用新技术修复旧件修复旧件还可提高零件的某些性可提高零件的某些性能。能。零件的修复可以有多种工零件的修复可以有多种工艺方案，如方案，如焊、补、喷、镀、铆、镶、配、改、校、配、改、校、胀、缩、粘等。、粘等。对失效的机械零件进行修复与更换新件相比较有如下优点：中国矿业大学机电学院零件修复可采取三种基本方法：零件修复可采取三种基本方法：是是对已磨已磨损的零件的零件进行机械加工，以使其重新行机械加工，以使其重新具有正确的几何形状具有正确的几何形状(改改变了原有尺寸了原有尺寸)，这种方法种方法叫做叫做修理尺寸法修理尺寸法；是利用堆是利用堆焊、喷涂、涂、电镀和粘接等方法增和粘接等方法增补零零件的磨件的磨损表面，然后再表面，然后再进行机械加工，并恢复其行机械加工，并恢复其名名义尺寸、几何形状以及表面粗糙度等，尺寸、几何形状以及表面粗糙度等，这种方种方法叫做法叫做名名义尺寸修理法尺寸修理法；是通是通过特特别修复技修复技术，改，改变零件的某些性能，零件的某些性能，或利用零件的金属的塑性或利用零件的金属的塑性变形来恢复零件磨形来恢复零件磨损部部分的尺寸和形状等等。分的尺寸和形状等等。零件修复可采取三种基本方法：中国矿业大学机电学院第一第一节 机械加工修复机械加工修复旧件修复的特点是：旧件修复的特点是：(1)修理中加工零件品种修理中加工零件品种较多，数量多，数量较少，有少，有时甚甚至是至是单件生件生产，零件尺寸、，零件尺寸、结构复构复杂。(2)加工余量小，且有一定的限制。加工余量小，且有一定的限制。(3)加工的工件硬度高，有加工的工件硬度高，有时甚至要切削淬硬的金甚至要切削淬硬的金属表面，加之使用中属表面，加之使用中产生的磨生的磨损与与变形等，使零形等，使零件的修理困件的修理困难较大，加工技大，加工技术要求要求较高。高。零件的机械加工修复零件的机械加工修复对精度的要求一般是与新件精度的要求一般是与新件一一样，即符合，即符合图纸规定的技定的技术要求。要求。第一节 机械加工修复旧件修复的特点是：中国矿业大学机电学院一、机械加工修复中一、机械加工修复中应注意的注意的问题(一一)零件的定位基准与加工精度零件的定位基准与加工精度零件机械加工修复中定位基准的零件机械加工修复中定位基准的选用用应遵循：遵循：基准重合原基准重合原则F选择零件上的零件上的设计基准作基准作为定位基准；定位基准；基准基准统一原一原则F在多数工序中采用一在多数工序中采用一组可方便地加工其他表面的基准可方便地加工其他表面的基准来定位；来定位；均匀性原均匀性原则F以以变形和磨形和磨损最小的基面作最小的基面作为定位基准，并足以保定位基准，并足以保证重要表面的加工均匀。重要表面的加工均匀。一、机械加工修复中应注意的问题(一)零件的定位基准与加工精中国矿业大学机电学院(二二)轴类零件的零件的圆角角曲曲轴、转向向节、球、球头销、液、液压油缸活塞杆等一些承受交油缸活塞杆等一些承受交变载荷的荷的轴类零件，在形状和尺寸改零件，在形状和尺寸改变处，对应力集中很敏力集中很敏感。感。为了减少了减少应力集中，在形状和尺寸改力集中，在形状和尺寸改变处应有有圆角角过渡。如渡。如图7-1所示。所示。圆角角处的最大的最大应力要比力要比轴颈中部的中部的应力大力大24倍。倍。这个增个增大的倍数叫大的倍数叫应力集中系数：力集中系数：圆角半径角半径r越小，越小，应力集中系力集中系数越大；反之，数越大；反之，则小。但小。但r过大，会使装配大，会使装配间隙增加，所隙增加，所以以r值有一定的范有一定的范围。在修复加工中，只要不妨碍装配，在修复加工中，只要不妨碍装配，圆角角应尽量取其尽量取其图纸规定的上限，尽可能留大一点。定的上限，尽可能留大一点。经修复后的曲修复后的曲轴发生断裂的生断裂的原因原因绝大多数是大多数是r角角过小或无小或无过渡角。渡角。(二)轴类零件的圆角曲轴、转向节、球头销、液压油缸活塞杆等一中国矿业大学机电学院图7-1 曲曲轴圆角角处的的应力情况力情况K-应力集中系数；力集中系数；h-曲柄臂厚；曲柄臂厚；r-圆角半径角半径图7-1 曲轴圆角处的应力情况中国矿业大学机电学院(三三)零件的表面粗糙度零件的表面粗糙度零件修复后零件修复后应具有与新零件相同的表面精度。具有与新零件相同的表面精度。零件表面粗糙度的高低会影响零件的疲零件表面粗糙度的高低会影响零件的疲劳强度。度。表面粗糙度的高低，表面粗糙度的高低，对零件的耐磨性有直接影响，零件的耐磨性有直接影响，对润滑油膜的形成也有影响。滑油膜的形成也有影响。表面粗糙度表面粗糙度对零件的配合性零件的配合性质有影响。有影响。表面粗糙度表面粗糙度还会会对零件的抗腐零件的抗腐蚀性能性能产生影响。生影响。用抛光或用抛光或滚压的方法，可降低表面粗糙度。的方法，可降低表面粗糙度。(三)零件的表面粗糙度零件修复后应具有与新零件相同的表面精度中国矿业大学机电学院(四四)零件的平衡零件的平衡工程机械上有工程机械上有许多高速旋多高速旋转的零件，的零件，为了减少振了减少振动，都要，都要经过平衡。但是，零件在使用平衡。但是，零件在使用过程中，程中，由于由于变形、磨形、磨损、松、松旷改改变了原来的平衡状了原来的平衡状态；在修理在修理过程中，由于堆程中，由于堆焊、喷涂、机械加工等，涂、机械加工等，又会引起新的不平衡：又会引起新的不平衡：这种不平衡，将使零件在种不平衡，将使零件在运运动中中产生附加生附加载荷，振荷，振动及噪音等，甚至造成及噪音等，甚至造成断裂等事故。断裂等事故。修复修复对平衡有要求的零件，需按平衡有要求的零件，需按规定的条件定的条件进行行平衡平衡试验，保，保证其不平衡其不平衡值在允在允许的范的范围内，以内，以免造成零件和机构的早期免造成零件和机构的早期损坏。坏。(四)零件的平衡工程机械上有许多高速旋转的零件，为了减少振动中国矿业大学机电学院二、修理尺寸法二、修理尺寸法修理尺寸法是利用机械加工除去待修配零件中磨修理尺寸法是利用机械加工除去待修配零件中磨损零件表零件表面的一部分，使零件具有正确的几何形状、表面粗糙度和面的一部分，使零件具有正确的几何形状、表面粗糙度和新的尺寸新的尺寸(这个新尺寸个新尺寸对外外圆柱面来柱面来说，比原来名，比原来名义尺寸尺寸小，小，对孔来孔来说比原来名比原来名义尺寸大尺寸大)，而另一零件，而另一零件则换用相用相应尺寸的新件或修复好的磨尺寸的新件或修复好的磨损配合件，使它配合件，使它们恢复到原有恢复到原有的配合性的配合性质，保，保证原有配合关系不原有配合关系不变的修理方法。配合件的修理方法。配合件的的这一新尺寸，称之一新尺寸，称之为修理尺寸。修理尺寸。修理尺寸是根据零件的磨修理尺寸是根据零件的磨损规律事先律事先规定的与原来公称尺定的与原来公称尺寸不同的并依据它来修理两相配零件的配合尺寸：修后配寸不同的并依据它来修理两相配零件的配合尺寸：修后配合尺寸改合尺寸改变了但配合精度没有改了但配合精度没有改变。用修理尺寸法修理。用修理尺寸法修理时常需有修理尺寸配件。常需有修理尺寸配件。二、修理尺寸法修理尺寸法是利用机械加工除去待修配零件中磨损零中国矿业大学机电学院修理尺寸是根据相配两零件中重要而复修理尺寸是根据相配两零件中重要而复杂的零件确定的，如的零件确定的，如轴与与轴承配合的修理尺寸是根据承配合的修理尺寸是根据轴确定的，活塞与缸套配合确定的，活塞与缸套配合的修理尺寸是根据缸套确定的。的修理尺寸是根据缸套确定的。按修理尺寸法修理零件按修理尺寸法修理零件时有几种典型方法：有几种典型方法：F均匀磨均匀磨损同心修理同心修理(修后修后轴心与新件相同心与新件相同)；F不均匀磨不均匀磨损不同心修理不同心修理(修后修后轴心与新件心与新件轴心不相同心不相同)；F不均匀磨不均匀磨损同心修理。同心修理。轴颈用修理尺寸法修理用修理尺寸法修理时的典型方法，如的典型方法，如图7-2所示。由于所示。由于不同心修理会造成机械工作不同心修理会造成机械工作时产生不良后果而生不良后果而较少使用。少使用。修理尺寸是根据相配两零件中重要而复杂的零件确定的，如轴与轴承中国矿业大学机电学院图7-2 轴颈按修理尺寸法修理按修理尺寸法修理 图7-2 轴颈按修理尺寸法修理 中国矿业大学机电学院修理尺寸有两种：修理尺寸有两种：一种是一种是标准的准的，即各，即各级修理尺寸的修理尺寸的间隔隔值为定定值，其修理，其修理尺寸和修理次数由国家或生尺寸和修理次数由国家或生产厂家厂家统一一规定，修理厂只需定，修理厂只需修理配合件中的一个，而另一配件由配件厂修理配合件中的一个，而另一配件由配件厂统一供一供应。另一种是另一种是非非标准的准的也称也称为任意尺寸修理法，其任意尺寸修理法，其间隔隔值为变数，修理数，修理时将相配零中的主要件将相配零中的主要件进行加工，去除缺陷恢复行加工，去除缺陷恢复零件的正确几何形状和表面零件的正确几何形状和表面质量，而不必达到一定的修理量，而不必达到一定的修理尺寸。根据加工好的零件尺寸再更尺寸。根据加工好的零件尺寸再更换或修复其配合件。或修复其配合件。采用修理尺寸法，可大大延采用修理尺寸法，可大大延长复复杂贵重零件的使用寿命，重零件的使用寿命，简便易行，便易行，经济性好；缺点是减弱了零件的性好；缺点是减弱了零件的强度，使零件度，使零件互互换性复性复杂化。化。采用修理尺寸法达到最后一采用修理尺寸法达到最后一级时，零件，零件强度下降度下降较多，若多，若需要需要继续使用此零件使用此零件时需可采用需可采用镶套、堆套、堆焊、喷涂、涂、电镀等方法使其恢复到基本尺寸。等方法使其恢复到基本尺寸。修理尺寸有两种：一种是标准的，即各级修理尺寸的间隔值为定值，中国矿业大学机电学院三、附加零件法三、附加零件法附加零件法用来附加零件法用来补偿零件工作表面的磨零件工作表面的磨损(镶套修复法套修复法)，也用于替也用于替换零件磨零件磨损或或损伤的部分的部分(局部更局部更换法法)。(一一)镶套修复法套修复法零件的零件的镶套修复法的套修复法的实质，是利用一个特制的零件，是利用一个特制的零件(附加附加零件零件)，镶配在磨配在磨损零件的磨零件的磨损部位部位(需先加工恢复零件需先加工恢复零件这个部位的几何形状个部位的几何形状)以以补偿基本零件的磨基本零件的磨损，并将其加工，并将其加工到名到名义尺寸从而恢复其配合特性。尺寸从而恢复其配合特性。这种方法适用于表面磨种方法适用于表面磨损较大的零件，如可用来修复大的零件，如可用来修复变速速器、后器、后桥和和轮毂壳体中壳体中滚动轴承的配合孔，壳体零件上的承的配合孔，壳体零件上的磨磨损螺螺纹孔及孔及轴的的轴颈。三、附加零件法附加零件法用来补偿零件工作表面的磨损(镶套修复中国矿业大学机电学院依据待修表面的形状，如依据待修表面的形状，如结构及构及强度允度允许采用采用镶套法修理，套法修理，应先将原孔先将原孔镗大，大，压入特制的套，再入特制的套，再对套的孔套的孔进行加工使之达到需要的孔径尺寸和精行加工使之达到需要的孔径尺寸和精度（度（图7-3）。）。轴的磨的磨损端端轴颈若若结构和构和强度允度允许，可将，可将轴颈加加工至工至较小的尺寸，然后在小的尺寸，然后在轴颈上上压入特制的入特制的轴套套(图7-4)，并加工到需要的尺寸和精度。，并加工到需要的尺寸和精度。轴套和套和轴颈应采用采用过盈配合，盈配合，为防止松防止松动也可在套的配合也可在套的配合端面点端面点焊或沿整个截面或沿整个截面焊接，也可用止接，也可用止动销固定。固定。依据待修表面的形状，如结构及强度允许采用镶套法修理，应先将原中国矿业大学机电学院图7-3 磨磨损孔的孔的镶套套 图7-4轴颈的的镶套修理套修理图7-3 磨损孔的镶套 图7-4轴颈的镶套修理中国矿业大学机电学院螺螺纹孔的附加零件修复是：先将螺孔的附加零件修复是：先将螺纹儿儿镗大到一定尺寸，大到一定尺寸，并并车出螺出螺纹，螺，螺纹的螺距通常与原有的螺的螺距通常与原有的螺纹的螺距相同。的螺距相同。然后将特制的具有内外螺然后将特制的具有内外螺纹套旋入零件的螺套旋入零件的螺纹孔中，螺孔中，螺纹套的内螺套的内螺纹应与原有的螺与原有的螺纹相同，螺相同，螺纹套可用套可用锁止螺止螺钉固固定定(图7-5)。图图7-5 螺孔镶螺塞螺孔镶螺塞图图7-6 镶齿镶齿螺纹孔的附加零件修复是：先将螺纹儿镗大到一定尺寸，并车出螺纹中国矿业大学机电学院(二二)局部更局部更换法法具有多个工作表面的机械零件，各表面在使用具有多个工作表面的机械零件，各表面在使用过程中的磨程中的磨损程度是不一致的，有程度是不一致的，有时只有一个工作表面磨只有一个工作表面磨损严重，其重，其他表面尚好或只有他表面尚好或只有轻度磨度磨损，若零件，若零件结构允构允许，可从零件，可从零件上除去磨上除去磨损部分，部分，对这一部分另行制造好后，将其与零件一部分另行制造好后，将其与零件的余留部分再的余留部分再焊接在一起。接在一起。对齿类零件，尤其是零件，尤其是对精度不高的大中型精度不高的大中型齿轮，若出，若出现一一个或几个个或几个轮齿损坏或断裂，可先将坏坏或断裂，可先将坏齿切割掉，然后在原切割掉，然后在原处用机加工或用机加工或钳工方法加工出燕尾槽并工方法加工出燕尾槽并镶配新的配新的轮齿，端，端面用面用紧固螺固螺钉或点或点焊固定，如固定，如图7-6所示。所示。若若轮齿损坏坏较多，尤其是多多，尤其是多联齿轮齿部部损坏或坏或结构复构复杂的的齿圈圈损坏坏时，可将，可将损坏的坏的齿圈退火圈退火车去，再配新去，再配新齿圈，圈，连接可用接可用键或或过盈配合，新盈配合，新齿圈可圈可预先加工也可装后再加工先加工也可装后再加工齿。(二)局部更换法具有多个工作表面的机械零件，各表面在中国矿业大学机电学院四、四、换位修理法位修理法换位修理法是将零件的磨位修理法是将零件的磨损(或或损坏坏)部分翻部分翻转过一定角度，一定角度，利用零件未磨利用零件未磨损(或未或未损坏坏)的部位来恢复零件的工作能力。的部位来恢复零件的工作能力。这种方法只是改种方法只是改变磨磨损或或损坏部分的位置，不修复磨坏部分的位置，不修复磨损表表面。面。修理作修理作业中此法中此法经常用来修理磨常用来修理磨损的槽、螺栓孔和的槽、螺栓孔和飞轮齿圈等。圈等。图7-7为采用采用换位修理法修复磨位修理法修复磨损键槽和螺栓孔的槽和螺栓孔的实例。例。飞轮齿圈圈轮齿啮入部分入部分单面磨面磨损严重后常用重后常用换位修理法修位修理法修理。具体方法是，将理。具体方法是，将齿圈圈压出、翻出、翻转180后再将后再将齿圈圈压入入飞轮，利用，利用轮齿未磨未磨损部位可部位可继续正常工作。正常工作。四、换位修理法换位修理法是将零件的磨损(或损坏)部分翻转过一中国矿业大学机电学院图图7-7 零件的换位修理法零件的换位修理法a)磨损键槽的修理；磨损键槽的修理；b)磨损螺栓孔或螺孔的修理磨损螺栓孔或螺孔的修理图7-7 零件的换位修理法中国矿业大学机电学院对履履带式机械的式机械的驱动轮，经常采用两种常采用两种换位修理位修理法；一种是在法；一种是在驱动轮一面磨一面磨损大大(前前进方向方向)，一面，一面磨磨损小的情况下，将左右小的情况下，将左右驱动轮互互换安装；另一安装；另一种是若种是若驱动轮是偶数是偶数齿，而履，而履带链轨节距恰等于距恰等于两个两个齿距距时，驱动轮只有一半只有一半轮齿工作，当工作，当这一一半半轮齿磨磨损严重重时，可将，可将驱动轮相相对转过个个齿距，使另一半距，使另一半轮齿进入工作，以延入工作，以延长其使用寿命。其使用寿命。对履带式机械的驱动轮，经常采用两种换位修理法；一种是在驱动轮中国矿业大学机电学院五、五、钳工加工修复工加工修复1铰孔孔2磨磨3研磨研磨 4刮削刮削5钳工修工修补(1)键槽槽(2)铸铁裂裂纹修修补图图7-8 铸铁裂纹用加固法修复铸铁裂纹用加固法修复 五、钳工加工修复1铰孔图7-8 铸铁裂纹用加固法修复中国矿业大学机电学院第二第二节 焊接修复技接修复技术 焊接技接技术用于修复零件使其恢复尺寸与形状或修用于修复零件使其恢复尺寸与形状或修复裂复裂纹与断裂与断裂时称称为补焊；用于恢复零件尺寸、形状，并用于恢复零件尺寸、形状，并赋予零件表面以某予零件表面以某些特殊性能的熔敷金属些特殊性能的熔敷金属时称称为堆堆焊。补焊和堆和堆焊突出的突出的优点是：点是：结合合强度高，可修复度高，可修复磨磨损失效零件；可以失效零件；可以焊补裂裂纹与断裂、局部与断裂、局部损伤；可以用于校正形状可以用于校正形状。缺点：由于缺点：由于补焊和堆和堆焊时对零件的局部不均匀的零件的局部不均匀的加加热使零件使零件产生内生内应力和力和变形，所以形，所以一般不宜于一般不宜于修复修复较高精度、高精度、细长和薄壳和薄壳类零件零件。第二节 焊接修复技术 焊接技术用于修复零件使其恢复尺寸与形中国矿业大学机电学院一、一、焊修的基本概念及修的基本概念及产生生应力与力与变形的原因形的原因（一）基本概念（一）基本概念1电焊 F电焊是利用是利用电弧的弧的热能，以能，以焊条条为填充金属材填充金属材料，使欲料，使欲焊接的金属零件部位接的金属零件部位处于熔化状于熔化状态的的焊接方法。接方法。2 气气焊 气气焊所用的火焰所用的火焰(焊接接热源源)是由可燃气是由可燃气体与氧混合燃体与氧混合燃烧而成的。而成的。一、焊修的基本概念及产生应力与变形的原因（一）基本概念中国矿业大学机电学院3 钎焊 F钎焊是利用氧乙炔焰或汽油是利用氧乙炔焰或汽油喷灯等的灯等的热能将欲能将欲焊接工接工件的两个接件的两个接头中中间的的钎料熔化料熔化(一般一般钎料的熔点温度比料的熔点温度比母材的要低母材的要低10以下以下)。待冷凝后将。待冷凝后将钎焊接接头连接在一接在一起的起的焊接方法。接方法。4 焊修生修生产率率 F焊修生修生产率常用熔敷率来表示。熔敷率即率常用熔敷率来表示。熔敷率即单位位时间内内熔敷到零件上的金属重量，熔敷到零件上的金属重量，单位位为kg/h，手工，手工焊修的熔修的熔敷率比敷率比较低。低。5 冲淡率冲淡率 F焊缝由由焊条和基体金属熔化后的混合物冷却而成。条和基体金属熔化后的混合物冷却而成。进入入焊缝中的基体金属重量与中的基体金属重量与焊缝重量的百分比叫冲淡重量的百分比叫冲淡率。率。3 钎焊 中国矿业大学机电学院(二二)焊修修时零件零件产生生应力与力与变形的原因形的原因(三三)防止悍件防止悍件产生生应力和力和变形的方法形的方法1.焊前前预热、焊后后缓冷或冷或焊后退火后退火处理理2.采用合理的施采用合理的施焊顺序序F1)对称称焊 F2)分段后退分段后退焊 3.多多层焊4.锤击焊缝 5.人工冷却人工冷却6.加加热减减应区法区法7.使用使用夹具和固定工具，防止具和固定工具，防止焊件件变形形 (二)焊修时零件产生应力与变形的原因中国矿业大学机电学院二、二、补焊 1钢制零件的制零件的补焊F由于机械零件多由于机械零件多为承承载件，除件，除对其材料有物理其材料有物理性能和化学成分要求外，性能和化学成分要求外，还有尺寸精度和形位有尺寸精度和形位精度要求。在精度要求。在焊修修时，还要考要考虑材料的材料的焊接性接性以及以及焊后的加工性要求。加之零件后的加工性要求。加之零件损伤多是局多是局部部损伤，焊修修时要保持未要保持未损伤部位的精度和物部位的精度和物理、化学性能，理、化学性能，焊修后的部位要保持修后的部位要保持设计规定定的精度和材料性能。的精度和材料性能。由于由于电弧弧焊能量集中、效率高，能减少能量集中、效率高，能减少对母材母材组织的影响和零件的的影响和零件的热变形，涂形，涂药焊条品种多，容条品种多，容易使易使焊缝性能与母材接近，所以是目前性能与母材接近，所以是目前应用最广用最广泛的方法。泛的方法。二、补焊 1钢制零件的补焊中国矿业大学机电学院为了保了保证焊修修质量，量，焊接工接工艺措施要合理。措施要合理。(1)低碳低碳钢零件零件(2)中、高碳中、高碳钢零件零件 F由于由于钢中含碳量的增高，中含碳量的增高，焊接接接接头处容易容易产生生焊缝内内的的热裂裂纹、热影响区内由于冷却速度快而影响区内由于冷却速度快而产生低塑性生低塑性淬硬淬硬组织引起的冷裂引起的冷裂纹，焊缝根部主要由于根部主要由于氢的渗入的渗入而引起的而引起的氢致裂致裂纹等。等。为了防止中、高碳了防止中、高碳钢零件零件补焊过程中程中产生的裂生的裂纹，可采取，可采取以下措施：以下措施：1)焊前前预热F焊件的件的预热温度根据含碳量或碳当量、零件尺寸及温度根据含碳量或碳当量、零件尺寸及结构来确定。构来确定。2)选用多用多层焊F多多层焊的的优点是前点是前层焊缝受后受后层焊缝热循循环作用使晶作用使晶粒粒细化，改善性能。化，改善性能。为了保证焊修质量，焊接工艺措施要合理。中国矿业大学机电学院3)焊后后热处理理F焊后后热处理的作用在于消除理的作用在于消除焊接部位的残余接部位的残余应力，改善力，改善焊接接接接头的的韧性和塑性，同性和塑性，同时加加强扩散散氢的逸出，减少延的逸出，减少延迟裂裂纹的的产生。生。4)尽可能尽可能选用低用低氢焊条以增条以增强焊缝的抗裂性能。的抗裂性能。5)加加强焊接区的清理工作，接区的清理工作，彻底清除油、水、底清除油、水、锈以及可能以及可能进入入焊缝的任何的任何氢的来源。的来源。6)设法减少母材溶入法减少母材溶入焊缝的比例的比例3)焊后热处理中国矿业大学机电学院2铸铁件的件的补焊(1)铸铁件件补焊的特点。的特点。铸铁含碳量高、含碳量高、组织不均匀、不均匀、强度度低、脆性大，是种低、脆性大，是种对焊接温度接温度较为敏感而且敏感而且焊接性差的材接性差的材料。其料。其补焊的特点在于：的特点在于：1)焊缝处易易产生白口生白口组织，它脆而硬，它脆而硬，难以切削加工以切削加工F防止白口的措施有防止白口的措施有调整整焊缝的化学成分、的化学成分、焊前前预热和和焊后后缓冷、采用小冷、采用小电流流焊接减少母材熔深等。接减少母材熔深等。2)补焊时容易容易产生大的生大的焊接接应力，在零件的薄弱部位容易力，在零件的薄弱部位容易产生裂生裂纹。F防止防止产生裂生裂纹的原的原则是减小是减小焊接接应力，可以从减小力，可以从减小补焊区和工件整体之区和工件整体之间的温度梯度或改善的温度梯度或改善补焊区的膨区的膨胀和收和收缩条件等几方面采取措施。条件等几方面采取措施。2铸铁件的补焊(1)铸铁件补焊的特点。铸铁含碳量高、组织不中国矿业大学机电学院(2)铸铁件件补焊的方法的方法表表3-1 常用铸铁件补焊方法常用铸铁件补焊方法 (2)铸铁件补焊的方法表3-1 常用铸铁件补焊方法 中国矿业大学机电学院三、堆三、堆焊堆堆焊修复的目的：在零件表面堆敷金属，使其修复的目的：在零件表面堆敷金属，使其满足零件的足零件的尺寸和精度要求，并使其具有一定的性能，以尺寸和精度要求，并使其具有一定的性能，以满足零件表足零件表面的耐磨或耐面的耐磨或耐热、耐腐、耐腐蚀等要求。等要求。1堆堆焊技技术特点特点 1)对堆堆焊技技术的要求除的要求除满足零件的尺寸要求外，主要是足零件的尺寸要求外，主要是满足零件性能方面的要求。足零件性能方面的要求。2)为了了满足性能上的要求，首要的足性能上的要求，首要的问题是是选用合适的堆用合适的堆焊层合金。合金。3)由于堆由于堆焊技技术是在零件表面是在零件表面进行，使零件不行，使零件不对称受称受热极极为显著，致使堆著，致使堆焊后零件后零件变形明形明显。三、堆焊堆焊修复的目的：在零件表面堆敷金属，使其满足零件的尺中国矿业大学机电学院2堆堆焊合金合金目前，堆目前，堆焊合金种合金种类繁多，可繁多，可满足不同工况需要。足不同工况需要。教材表教材表3-2列出了我国常用堆列出了我国常用堆焊合金的合金的类型、合金型、合金系系统、堆、堆焊层硬度、主要特点及用途等，可供使硬度、主要特点及用途等，可供使用中参考。用中参考。2堆焊合金中国矿业大学机电学院选择堆堆焊合金合金时一般按照以下原一般按照以下原则：(1)满足零件的工作条件足零件的工作条件(2)考考虑经济性性(3)考考虑焊接性接性3堆堆焊方法方法几乎所有熔化几乎所有熔化焊方法均可用于堆方法均可用于堆焊。常用堆。常用堆焊方方法及其特点如表法及其特点如表3-3所示。所示。选择堆焊合金时一般按照以下原则：中国矿业大学机电学院表表3-3 常用堆焊方法及其特点常用堆焊方法及其特点表3-3 常用堆焊方法及其特点中国矿业大学机电学院第三第三节 热喷涂和涂和喷焊技技术热喷涂和涂和喷焊技技术，它，它们不不仅能能够恢复机械零件恢复机械零件磨磨损的尺寸，而且通的尺寸，而且通过选用合适的用合适的喷涂涂(喷焊)材料材料，还能能够改善和提高包括耐磨性和耐腐改善和提高包括耐磨性和耐腐蚀性等在性等在内的零件表面的性能。内的零件表面的性能。一、一、热喷涂技涂技术1热喷涂技涂技术原理原理F利用氧乙炔火焰、或者利用氧乙炔火焰、或者电弧等弧等热源，将源，将喷涂材涂材料料(呈粉末状或呈粉末状或丝材状材状)加加热到熔融状到熔融状态，在氧，在氧乙炔火焰、或者乙炔火焰、或者压缩空气等高速气流推空气等高速气流推动下，下，喷涂材料被涂材料被雾化并被加速化并被加速喷射到制射到制备好的工件好的工件表面上。表面上。第三节 热喷涂和喷焊技术热喷涂和喷焊技术，它们不仅能够恢复中国矿业大学机电学院2热喷涂技涂技术种种类F按照所用按照所用热源不同，源不同，热喷涂技涂技术可分可分为氧乙炔火焰氧乙炔火焰喷涂、涂、电弧弧喷涂、高涂、高频喷涂、等离子涂、等离子喷涂、激光涂、激光喷涂和涂和电子束子束喷涂涂等。等。3热喷涂技涂技术特点特点F(1)适用范适用范围广广F(2)工工艺灵活灵活 F(3)喷涂涂层减磨性能良好减磨性能良好 F(4)工件受工件受热影响小影响小 F(5)生生产率高率高 热喷涂技涂技术缺点缺点:F喷涂涂层与工件基体与工件基体结合合强度度较低，不能承受交低，不能承受交变载荷荷和冲和冲击载荷；工件表面粗糙化荷；工件表面粗糙化处理会降低零件的理会降低零件的刚性；性；涂涂层质量靠量靠严格格实施工施工艺来保来保证，涂，涂层质量尚无有效量尚无有效的的检测方法。方法。2热喷涂技术种类中国矿业大学机电学院4氧乙炔火焰氧乙炔火焰喷涂技涂技术该技技术是以氧乙炔焰是以氧乙炔焰为热源，借助高速气流将源，借助高速气流将喷涂粉末吸涂粉末吸入火焰区，加入火焰区，加热到熔融状到熔融状态后再后再喷射到制射到制备好的工件表面，好的工件表面，形成形成喷涂涂层。氧乙炔火焰氧乙炔火焰喷涂涂设备主要包括主要包括喷枪、氧气和乙炔、氧气和乙炔储存器存器(或或发生器生器)、喷砂砂设备、电火花拉毛机、表面粗化用工具火花拉毛机、表面粗化用工具及及测量工具量工具等。等。喷枪是氧乙炔火焰是氧乙炔火焰喷涂技涂技术的主要的主要设备。国。国产喷枪大体上大体上可分可分为中小型和大型两中小型和大型两类。中小型。中小型喷枪主要用于中小型和主要用于中小型和精密零件的精密零件的喷涂和涂和喷焊，适，适应性性较强。大型。大型喷枪主要用于主要用于对大型零件的大型零件的喷焊，生，生产效率高。效率高。中小型中小型喷枪的典型的典型结构如构如图7-9所示。当粉所示。当粉阀不开启不开启时，其作用与普通气其作用与普通气焊枪相同，可作相同，可作喷涂前的涂前的预热及及喷粉后的粉后的重熔。当按下粉重熔。当按下粉阀开关开关阀柄，粉柄，粉阀开启开启时，喷涂粉末从粉涂粉末从粉斗流斗流进枪体，随氧乙炔混合流被熔融、体，随氧乙炔混合流被熔融、喷射到工件上。射到工件上。4氧乙炔火焰喷涂技术该技术是以氧乙炔焰为热源，借助高速气流中国矿业大学机电学院图图7-9图7-9中国矿业大学机电学院大型大型喷枪内内设置有置有专门的送粉通道，有些大功率的送粉通道，有些大功率喷枪在在喷嘴上嘴上还设有水冷却装置，有水冷却装置，这样可以可以长时间地工作。地工作。图7-10为一种大型一种大型喷枪的的结构构图。图图7-10大型喷枪内设置有专门的送粉通道，有些大功率喷枪在喷嘴上还设有中国矿业大学机电学院喷砂砂设备一般采用一般采用压送式送式喷砂机。砂机。电火花拉毛机主要用于火花拉毛机主要用于热处理理过的淬硬工件表面的淬硬工件表面粗化粗化处理。理。其它表面粗化其它表面粗化处理和表面清理用的工具有理和表面清理用的工具有钢丝刷、刷、手持砂手持砂轮机、砂机、砂纸等。等。测量工具及量工具及仪器有器有钢直尺、卡尺、卡直尺、卡尺、卡钳、温度、温度计等。等。工件工件夹持可根据需要持可根据需要选用卧式用卧式车床等。床等。喷砂设备一般采用压送式喷砂机。中国矿业大学机电学院 氧乙炔火焰喷涂技术包括氧乙炔火焰喷涂技术包括喷涂前的准备、喷涂表面预处理、喷涂前的准备、喷涂表面预处理、喷涂及喷涂后处理喷涂及喷涂后处理等过程。等过程。(1)喷涂前的准涂前的准备 F喷涂前的准涂前的准备工作内容有工工作内容有工艺制制订，材料、工具和，材料、工具和设备的准的准备两大方面。两大方面。在工在工艺制制订中主要考中主要考虑：1)确定确定喷涂涂层的厚度的厚度F由于由于喷涂后必涂后必须机械加工，因此涂机械加工，因此涂层厚度中厚度中应包括加包括加工余量，同工余量，同时还要考要考虑喷涂涂时的的热胀冷冷缩。2)确定确定喷涂涂层材料材料F选择涂涂层材料的依据是涂材料的依据是涂层材料的性能材料的性能应满足被足被喷涂涂工件的材料、配合要求、技工件的材料、配合要求、技术要求以及工作条件等，要求以及工作条件等，据此，分据此，分别选择结合合层和和工作工作层用材料。用材料。氧乙炔火焰喷涂技术包括喷涂前的准备、喷涂表面预处理、喷涂及中国矿业大学机电学院喷涂用粉末可分涂用粉末可分为结合合层用粉用粉(简称称结合粉合粉)和和工作工作层用粉用粉(简称工作粉称工作粉)两两类。结合粉合粉喷在基体与工作在基体与工作层之之间，故也称，故也称为底粉底粉，它的作用，它的作用是提高基体与工作是提高基体与工作层之之间的的结合合强度。度。结合粉目前多用合粉目前多用镍、铝复合粉，它的特点是每个粉末复合粉，它的特点是每个粉末颗粒粒中中镍和和铝单独存在，常温下不独存在，常温下不发生反生反应。在在喷涂涂过程中，粉末被加程中，粉末被加热到到600以上以上时，镍和和铝之之间就就发生生强烈的放烈的放热反反应。同。同时，部分，部分铝还被氧化，被氧化，产生更生更多的多的热量。量。这种放种放热反反应在粉末在粉末喷射到工件表面后射到工件表面后还能持能持续一段一段时间，使粉末与工件表面接触，使粉末与工件表面接触处瞬瞬间达到达到900以以上的高温。在此高温下上的高温。在此高温下镍会会扩散到母材中去，形成微区冶散到母材中去，形成微区冶金金结合。大量的微区冶金合。大量的微区冶金结合可以使涂合可以使涂层的的结合合强度度显著著提高。提高。喷涂用粉末可分为结合层用粉(简称结合粉)和工作层用粉(简称工中国矿业大学机电学院工作粉要工作粉要满足表面使用条件，同足表面使用条件，同时还能与能与结合合层可靠地可靠地结合。氧乙炔火焰合。氧乙炔火焰喷涂工作涂工作层用粉末种用粉末种类很多，有很多，有纯金属粉、合金粉、金属包复粉、金属金属粉、合金粉、金属包复粉、金属包复陶瓷的复合粉等多种包复陶瓷的复合粉等多种类型。型。3)确定确定喷涂参数涂参数F根据涂根据涂层的厚度、的厚度、喷涂材料性能、粒度来确定涂材料性能、粒度来确定热喷涂的参数，包括乙炔气、氧气的涂的参数，包括乙炔气、氧气的压力、力、喷涂距离、涂距离、喷枪与工件的相与工件的相对运运动速度等。速度等。工作粉要满足表面使用条件，同时还能与结合层可靠地结合。氧乙炔中国矿业大学机电学院(2)喷涂表面涂表面预处理理1)基体表面的清洗、脱脂基体表面的清洗、脱脂 F清洗的主要清洗的主要对象是基体待象是基体待喷区域及其附近表面区域及其附近表面的油的油污、水、水、锈和氧化皮和氧化皮层。可采用碱洗法、。可采用碱洗法、有机溶有机溶剂洗洗涤法、蒸气清洗法等。法、蒸气清洗法等。2)基体表面氧化膜的基体表面氧化膜的处理理 F一般采用机械方法，如切削加工方法和人工除一般采用机械方法，如切削加工方法和人工除锈法，也可用硫酸或法，也可用硫酸或盐酸酸进行酸洗。行酸洗。(2)喷涂表面预处理1)基体表面的清洗、脱脂 中国矿业大学机电学院3)基体表面的粗糙化基体表面的粗糙化处理。理。常用的表面粗糙化常用的表面粗糙化处理方法有理方法有喷砂法、机械加工砂法、机械加工法、化学腐法、化学腐蚀法、法、电火花拉毛法等。火花拉毛法等。喷砂法是最常用的粗糙化砂法是最常用的粗糙化处理方法。理方法。对轴、套、套类零件表面的粗糙化零件表面的粗糙化处理，可采用理，可采用车削削粗浅螺粗浅螺纹、开槽、开槽、滚花等花等简易机械加工方法。易机械加工方法。化学腐化学腐蚀法是通法是通过对基体表面基体表面进行化学腐行化学腐蚀而形而形成粗糙的表面。成粗糙的表面。电火花拉毛法是将火花拉毛法是将细的的镍丝或或铝丝作作为电极，在极，在电弧作用下，弧作用下，电极材料与基体表面局部熔合，极材料与基体表面局部熔合，产生粗糙的表面。生粗糙的表面。4)基体表面的基体表面的预热处理理5)非非喷涂表面的保涂表面的保护3)基体表面的粗糙化处理。中国矿业大学机电学院(3)喷涂涂对预处理后的零件理后的零件应立即立即喷涂涂结合粉。合粉。涂涂层厚度厚度应控制在控制在Ni/Ae层为0.10.2mm，Ae/Ni层为0.080.1mm。但因涂。但因涂层薄薄较难测量，故一般考量，故一般考虑用用单位位喷涂面涂面积的的喷粉量来确定，即粉量来确定，即为0.080.15g/cm2。喷粉粉时用中性或弱碳火焰，送粉后出用中性或弱碳火焰，送粉后出现集中亮集中亮红火火束，并有束，并有蓝白色烟白色烟雾。喷粉粉时喷射角度要尽量垂直射角度要尽量垂直于于喷涂表面，涂表面，喷涂距离一般掌握在涂距离一般掌握在180200mm。结合合层喷完后，用完后，用钢丝刷去除灰粉和氧化膜，然后刷去除灰粉和氧化膜，然后更更换粉斗粉斗喷工作工作层。圆柱形工件柱形工件喷涂可装涂可装夹在在车床上床上进行，工件表面行，工件表面线速度控制在速度控制在1525m/min，以使，以使喷涂涂层熔融均匀。熔融均匀。(3)喷涂中国矿业大学机电学院(4)喷涂后涂后处理理喷涂后涂后处理包括封孔、机械加工等工序。理包括封孔、机械加工等工序。喷涂涂层的孔隙的孔隙约占占总体体积的的15左右。左右。对于摩擦于摩擦副零件，可在副零件，可在喷后趁后趁热将零件浸入将零件浸入润滑油中，利滑油中，利用孔隙用孔隙储油有利于油有利于润滑。但滑。但对于承受液于承受液压的零件、的零件、腐腐蚀条件下工作的零件，其涂条件下工作的零件，其涂层都需用封孔都需用封孔剂填填充孔隙，充孔隙，这一工序称一工序称为封孔。常用的封孔封孔。常用的封孔剂有石有石蜡、蜡、环氧、聚氨氧、聚氨酯、酚、酚醛等合成等合成树脂。脂。当当喷涂涂层的尺寸精度和表面粗糙度不能的尺寸精度和表面粗糙度不能满足要求足要求时，需，需对其其进行机械加工可采用行机械加工可采用车削或磨削加工。削或磨削加工。(4)喷涂后处理中国矿业大学机电学院5氧乙炔火焰氧乙炔火焰喷涂技涂技术修复机械零件修复机械零件实例例 一台一台MQY-27003600型球磨机型球磨机传动轴轴颈因磨因磨损需修复，需修复，传动轴外形及尺寸如外形及尺寸如图7-11所示。所示。图图7-115氧乙炔火焰喷涂技术修复机械零件实例 一台MQY-2700中国矿业大学机电学院 该传动轴全全长1977mm，自重，自重500kg，材，材质为45钢。为了减少拆装工作量，在了减少拆装工作量，在传动轴的中部有一个的中部有一个500mm410mm的大的大齿轮没有拆卸下来，没有拆卸下来，这样整整个个组件重达件重达900kg。需修复的磨需修复的磨损部位部位为200mm轴颈处，经检查，该处直径磨直径磨损量量为0.080.10mm，没有裂，没有裂纹。此。此轴颈工作工作时与一与一滚柱柱轴承配合，不承受冲承配合，不承受冲击载荷，荷，无腐无腐蚀。经过技技术分析，考分析，考虑到到经济性，决定采用氧乙炔性，决定采用氧乙炔火焰火焰喷涂技涂技术修复。修复。图图7-11 该传动轴全长1977mm，自重500kg，材质为45钢。为中国矿业大学机电学院具体修复过程是：具体修复过程是：(1)技技术准准备 F根据工作条件和所根据工作条件和所选择的氧乙炔火焰的氧乙炔火焰喷涂技涂技术，编制制传动轴修复工修复工艺规程。按要求准程。按要求准备喷枪(选用用FPD-1型两用型两用枪)、结合粉合粉(选用用Ni/Ae复合粉复合粉)、工、工作粉作粉(选用用G103型型镍基基喷涂粉末涂粉末)等。等。该传动轴颈处的的预热、喷涂和涂和喷涂后加工都需把工件涂后加工都需把工件夹持在持在C61100车床上床上进行。行。(2)表面表面预处理理 F用清用清洁棉棉纱擦擦净待修复待修复轴颈表面的油表面的油渍、污垢，垢，再用丙再用丙酮清洗，同清洗，同时检查待修复表面待修复表面应无裂无裂纹，用千分尺用千分尺测量，待修复量，待修复轴颈直径直径实测为199.9mm。图图7-11具体修复过程是：(1)技术准备 图7-11中国矿业大学机电学院(3)表面表面预热 F将零件装将零件装夹于于C61100车床上，另一端使用尾座床上，另一端使用尾座顶尖孔，并用中心架。用千分表找正。尖孔，并用中心架。用千分表找正。调整整车床床转速速为24r/min(保保证待待喷面面线速度速度约15m/min)，起，起动车床使工件低速旋床使工件低速旋转，使用，使用喷枪，用微碳化焰，用微碳化焰预热待待喷面，使其温度升高到面，使其温度升高到120。(4)表面粗糙表面粗糙处理理 F将将车刀刀尖用丙刀刀尖用丙酮擦擦净，车去待去待喷面的表面疲面的表面疲劳层约0.2mm厚，然后，将待厚，然后，将待喷面面车出螺距出螺距为0.6mm、螺、螺纹深度深度为0.3mm的螺的螺纹。车削前，刀削前，刀尖磨成半径尖磨成半径为0.5mm的的圆角。角。(3)表面预热 中国矿业大学机电学院 (5)喷结合粉合粉 F车床床转速保持速保持为24r/min，喷枪火焰火焰为中性焰，中性焰，用用喷枪将将Ni/Ae复合粉末复合粉末喷涂于涂于轴颈表面，表面，喷涂涂厚度厚度为0.1mm。要注意控制涂。要注意控制涂层厚薄均匀、覆厚薄均匀、覆盖盖严密。密。(6)喷工作工作层粉粉 F将粉末更将粉末更换为G103型型镍基粉末，基粉末，继续用中性焰，用中性焰，车床床转速仍速仍为24r/min，进行行喷涂，直到涂，直到轴颈直直径达到径达到计算算值(即即201.3mm)。图图7-11 (5)喷结合粉 图7-11中国矿业大学机电学院图图7-11图7-11中国矿业大学机电学院(7)冷却冷却 F喷涂后使涂后使轴继续在在车床上空床上空转，待冷却至，待冷却至50以以下下时，停，停车自然冷却。自然冷却。(8)喷涂后涂后车削削 F采用采用YG6型硬型硬质合金刀具，取切削参数：合金刀具，取切削参数：转速速为24r/min，背吃刀量，背吃刀量为0.15mm，进给量量为0.15mm。把把轴颈喷涂表面涂表面车削至削至图样尺寸，粗糙度尺寸，粗糙度为6.3m。(9)装配装配 F将将滚柱柱轴承在加承在加热炉中炉中缓慢加慢加热到到100左右装左右装入入轴颈处。图图7-11(7)冷却 图7-11中国矿业大学机电学院二、二、喷焊技技术喷焊是指是指对经预热的自熔性合金粉末的自熔性合金粉末喷涂涂层再加再加热，使，使喷涂涂层颗粒熔化粒熔化(约10001300)，造渣上，造渣上浮到涂浮到涂层表面，生成的硼化物和硅化物弥散在涂表面，生成的硼化物和硅化物弥散在涂层中，使中，使颗粒粒间和基体表面和基体表面润湿达到良好粘接，湿达到良好粘接，最最终质地致密的金属地致密的金属结晶晶组织与基体形成与基体形成约0.050.10mm的冶金的冶金结合合层。喷焊层与基体与基体结合合强度度约为400MPa，它的耐磨、耐腐，它的耐磨、耐腐蚀、抗冲、抗冲击性性能都能都较好。好。这一加一加热过程称程称为重熔。重熔。二、喷焊技术喷焊是指对经预热的自熔性合金粉末喷涂层再加热，使中国矿业大学机电学院1喷焊技技术的适用范的适用范围由于由于喷焊时基体局部受基体局部受热温度高，会温度高，会产生生热变形，所形，所以适用于以适用于喷焊的工件金属材料大体上可分的工件金属材料大体上可分为以下几种以下几种类型：型：(1)无需特殊无需特殊处理就可理就可喷焊的材料的材料 F这类材料有材料有C0.25%的一般碳素的一般碳素结构构钢，锰、钼、钒总的的质量分数小于量分数小于3的的结构构钢，18-8型不型不锈钢和和镍不不锈钢，灰，灰铸铁、可、可锻铸铁和球墨和球墨铸铁，纯铁等。等。(2)需需预热250375，喷焊后要后要缓冷的材料冷的材料 F指指C0.4%的碳的碳钢，锰、钼、钒总的的质量分数大量分数大于于3的的结构构钢，Cr2%的的结构构钢等。等。1喷焊技术的适用范围由于喷焊时基体局部受热温度高，会产生热中国矿业大学机电学院(3)喷焊后需等温退火的材料后需等温退火的材料 F指指Cr11%的的马氏体不氏体不锈钢，C0.4%的的铬钼结构构钢等。等。(4)不适于不适于喷焊的材料的材料 F指比指比喷焊用合金粉末的熔点用合金粉末的熔点还要低的材料，例要低的材料，例如如铝、镁及其合金，以及某些及其合金，以及某些铜合金；合金；Cr18%的的马氏体高氏体高铬钢等。等。(3)喷焊后需等温退火的材料 中国矿业大学机电学院 优点：与点：与喷涂涂层相比，相比，喷焊层组织致密，耐磨，致密，耐磨，耐腐耐腐蚀，与基体，与基体结合合强度高，可承受冲度高，可承受冲击载荷。荷。缺点：在用缺点：在用喷焊技技术修复大面修复大面积磨磨损或成批零件或成批零件时，因合金粉末价格高，故，因合金粉末价格高，故应考考虑经济性。性。优点：与喷涂层相比，喷焊层组织致密，耐磨，耐腐蚀，与基体结中国矿业大学机电学院2喷焊用自熔性合金粉末用自熔性合金粉末 喷焊用自熔性合金粉末是以用自熔性合金粉末是以镍、钴、铁为基材基材的合金，其中添加适量硼和硅元素起到脱氧造渣的合金，其中添加适量硼和硅元素起到脱氧造渣焊接熔接熔剂的作用，同的作用，同时能降低合金熔点，适于氧能降低合金熔点，适于氧乙炔火焰乙炔火焰喷焊。2喷焊用自熔性合金粉末中国矿业大学机电学院3氧乙炔火焰氧乙炔火焰喷焊技技术喷焊技技术过程与程与喷涂技涂技术过程基本相同。程基本相同。喷焊技技术是在是在喷涂后加有重熔工序，而且由于操作涂后加有重熔工序，而且由于操作顺序的不同，分序的不同，分为一步一步法法喷焊和和二步法二步法喷焊。喷焊过程程还应注意以下事注意以下事项：1)如果工件表面有渗碳如果工件表面有渗碳层或渗氮或渗氮层，预处理理时必必须清除，清除，否否则喷焊过程会生成碳化硼或氮化硼，程会生成碳化硼或氮化硼，这两种化合物很硬、两种化合物很硬、很脆，易引起很脆，易引起翘皮，皮，导致致喷焊失失败。在在对工件工件预热时，一般碳，一般碳钢预热温度温度为200300，对耐耐热奥氏体奥氏体钢可可预热至至350400。预热时火焰采用中性或火焰采用中性或弱碳化焰，避免表面氧化。弱碳化焰，避免表面氧化。2)重熔后，重熔后，喷焊层厚度减小厚度减小25左右，在左右，在设计喷焊层厚度厚度时要考要考虑。3氧乙炔火焰喷焊技术喷焊技术过程与喷涂技术过程基本相同。喷中国矿业大学机电学院一步法一步法喷焊和二步法和二步法喷焊：(1)一步法一步法喷焊 一步法一步法喷焊就是指就是指喷粉和重熔同粉和重熔同时进行的操作方法。也就行的操作方法。也就是是说边喷粉粉边重熔，使用同一支重熔，使用同一支喷枪即可完成即可完成喷涂、涂、喷焊过程。程。首先工件首先工件预热后后喷0.2mm左右的薄左右的薄层合金粉，以防止表合金粉，以防止表面氧化。接着面氧化。接着间歇按歇按动送粉开关送粉开关进行送粉，同行送粉，同时将将喷上去上去的合金粉重熔。根据熔融情况及的合金粉重熔。根据熔融情况及对喷焊层厚薄的要求，决厚薄的要求，决定火焰的移定火焰的移动速度。火焰向前移速度。火焰向前移动的同的同时，再，再间歇送粉并歇送粉并重熔。重熔。这样，喷粉粉重熔重熔移移动，周期地，周期地进行，直到整个行，直到整个工件表面工件表面喷焊完成。完成。适用于小型零件或小面适用于小型零件或小面积喷焊。喷焊层厚度在厚度在2mm以内以内较合适。合适。一步法喷焊和二步法喷焊：(1)一步法喷焊 中国矿业大学机电学院(2)二步法二步法喷焊 二步法二步法喷焊就是就是喷粉和重熔分二步粉和重熔分二步进行。不一定行。不一定使用同一使用同一喷枪，甚至可以不使用同一，甚至可以不使用同一热源。源。首先首先对工件工件进行大面行大面积或整体或整体预热，接着，接着喷预保保护层，之后，之后继续加加热至至500左右，再在整个表左右，再在整个表面多次均匀面多次均匀喷粉，每一粉，每一层喷粉厚度不超粉厚度不超过0.2mm，多次薄，多次薄层喷粉有利于控制粉有利于控制喷层厚度及均匀性。厚度及均匀性。达到达到预计厚度后停止厚度后停止喷粉，然后开始重熔。粉，然后开始重熔。(2)二步法喷焊 中国矿业大学机电学院第四第四节 电镀修复技修复技术 电镀是指在含有欲是指在含有欲镀金属的金属的盐类液液中，以被液液中，以被镀基体金属基体金属为阴极，通阴极，通过电解作用，使解作用，使镀液中欲液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉金属的阳离子在基体金属表面沉积，形成，形成镀层的一种表面加工技的一种表面加工技术。电镀技技术形成的金属形成的金属镀层可可补偿零件表面磨零件表面磨损和改善表面性能，它是最常和改善表面性能，它是最常用的修复技用的修复技术。第四节 电镀修复技术中国矿业大学机电学院一、一、电镀1电镀的基本知的基本知识(1)电镀液液 电镀液是液是由主由主盐、络合合剂、附加、附加盐、缓冲冲剂、阳、阳极活化极活化剂、添加、添加剂等等组成。成。主主盐是指是指镀液中能在阴极上沉液中能在阴极上沉积出所要求出所要求镀层金金属的属的盐，它的作用是提供金属离子。，它的作用是提供金属离子。络合合剂，它的作用是能，它的作用是能络合主合主盐中的金属离子形中的金属离子形成成络合物。合物。附加附加盐是指是指电镀液中除主液中除主盐外的某些碱金属或碱外的某些碱金属或碱土金属土金属盐类，它的作用是提高，它的作用是提高电镀液的液的导电能力。能力。一、电镀1电镀的基本知识中国矿业大学机电学院缓冲冲剂是指用来是指用来稳定溶液酸碱度的物定溶液酸碱度的物质，它一般，它一般是由弱酸和弱酸是由弱酸和弱酸盐或弱碱和弱碱或弱碱和弱碱盐组成，可使成，可使镀