机械零件修复技术精.ppt

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1、机械零件修复技术第1页，本讲稿共22页修修 复复 工工 艺艺 高高 精精 密密 氩氩 弧弧 焊焊 电电 火火 花花 沉沉 积积 逆逆 变变 脉脉 冲冲 电电 刷刷 镀镀 微微 脉脉 冲冲 修修 补补 机机第2页，本讲稿共22页工作原理工作原理：将存储于电容器中的电能在瞬间释放于电阻率较大的钢铁等将存储于电容器中的电能在瞬间释放于电阻率较大的钢铁等金属材料组成的工件和补材的连接处，接触电阻使它们迅速发热金属材料组成的工件和补材的连接处，接触电阻使它们迅速发热而熔接在一起，达到修补工模具的目的。由于是小范围（而熔接在一起，达到修补工模具的目的。由于是小范围（1mm1mm3 3）短时间（）短时间（1

2、ms1ms）的发热，所以就工件基体来说，发热很少，故不会产生工）的发热，所以就工件基体来说，发热很少，故不会产生工件变形、退火、变色现象。利用大电流脉冲在瞬间流过工件和修补材料的接合件变形、退火、变色现象。利用大电流脉冲在瞬间流过工件和修补材料的接合面，使其迅速熔化结合的技术。由于它在焊接时产生的热量很少，所以适用于面，使其迅速熔化结合的技术。由于它在焊接时产生的热量很少，所以适用于工件的少量缺损的修复，如加工缺陷、碰撞损坏、氩焊不足、铸造缺陷和积累工件的少量缺损的修复，如加工缺陷、碰撞损坏、氩焊不足、铸造缺陷和积累磨损等。使用本机对工具或模具作适当的修补，可大大延长使用寿命，有时甚磨损等。使

3、用本机对工具或模具作适当的修补，可大大延长使用寿命，有时甚至可以产生起死回生的效果。至可以产生起死回生的效果。微微 脉脉 冲冲 修修 补补 机机第3页，本讲稿共22页微微 脉脉 冲冲 修修 补补 机机焊补特点焊补特点：1、热输入低、热输入低为什么能实现冷焊呢？放电时间与下一次放电间隔时间相比为什么能实现冷焊呢？放电时间与下一次放电间隔时间相比极短，机器有足够的相对停止时间，热量会通过模具基体扩极短，机器有足够的相对停止时间，热量会通过模具基体扩散到外界，因此工件的被加工部位不会有热量的聚集。虽然散到外界，因此工件的被加工部位不会有热量的聚集。虽然模具的升温几乎停留在室温，可是由于瞬时熔化的原因

4、，电模具的升温几乎停留在室温，可是由于瞬时熔化的原因，电极尖端的温度可以到达极尖端的温度可以到达25000左右。左右。2、结合强度高、结合强度高利用微脉冲冷焊修复技术，热输入低，为什么结合强度还是利用微脉冲冷焊修复技术，热输入低，为什么结合强度还是很大呢？这是因为焊片瞬间产生金属熔融，过渡到母材金属很大呢？这是因为焊片瞬间产生金属熔融，过渡到母材金属的接触部位，同时由于等离子电弧的高温作用，表层深处生的接触部位，同时由于等离子电弧的高温作用，表层深处生成像生了根一样的强固的扩散层，呈现出高结合性，不会脱成像生了根一样的强固的扩散层，呈现出高结合性，不会脱落。落。3、无退火和变形、无退火和变形冷

5、焊修复过程无需预热，焊接的瞬间过程中无热输入，因而无变形，冷焊修复过程无需预热，焊接的瞬间过程中无热输入，因而无变形，咬边和残余应力，不会产生局部退火，不改变工件金属组织状态。咬边和残余应力，不会产生局部退火，不改变工件金属组织状态。第4页，本讲稿共22页微微 脉脉 冲冲 修修 补补 机机应用范围：应用范围：1 1、修复大、中、小型机械设备零部件的磨损表面、修复大、中、小型机械设备零部件的磨损表面2 2、恢复大、中、小型机械设备零部件的尺寸精度、恢复大、中、小型机械设备零部件的尺寸精度3 3、修复零部件及模具的表面划伤、受冲击损伤的、修复零部件及模具的表面划伤、受冲击损伤的 凹坑、划沟、棱角缺

6、损、黑色金属在冶金铸造凹坑、划沟、棱角缺损、黑色金属在冶金铸造 中产生的气孔和少量缺陷等中产生的气孔和少量缺陷等 第5页，本讲稿共22页微微 脉脉 冲冲 修修 补补 机机应用案例：应用案例：1 1、QT450QT450汽车配件夹碴修补汽车配件夹碴修补 有缺陷产品材料有缺陷产品材料QT450-10QT450-10，修补用材料低碳钢，采用装甲兵工程学院，修补用材料低碳钢，采用装甲兵工程学院WM-2AWM-2A型微脉冲修补机修复后，型微脉冲修补机修复后，100100号砂纸抛光，无材料色差，无修补痕号砂纸抛光，无材料色差，无修补痕迹迹 修补前修补前第6页，本讲稿共22页微微 脉脉 冲冲 修修 补补 机

7、机应用案例应用案例：前期准备、清理、除油前期准备、清理、除油第7页，本讲稿共22页微微 脉脉 冲冲 修修 补补 机机应用案例应用案例：修补后修补后第8页，本讲稿共22页微微 脉脉 冲冲 修修 补补 机机应用案例：应用案例：打磨修整后打磨修整后第9页，本讲稿共22页微微 脉脉 冲冲 修修 补补 机机应用案例：应用案例：2 2、厦门金龙汽车车身模具修补、厦门金龙汽车车身模具修补 采用微脉冲修补机冷焊的方法，修复大型汽车车身模具在使用采用微脉冲修补机冷焊的方法，修复大型汽车车身模具在使用过程中出现的划伤、局部磨损，即节约了制造成品的时间，又过程中出现的划伤、局部磨损，即节约了制造成品的时间，又节省了

8、大量经费，是当今模具表面修复的最佳手段之一。节省了大量经费，是当今模具表面修复的最佳手段之一。第10页，本讲稿共22页工作原理：工作原理：逆逆变变脉脉冲冲电电刷刷镀镀是是利利用用电电化化学学原原理理在在导导电电工工件件表表面面进进行行金金属属离离子子沉沉积积形形成成镀镀层层的的新新技技术术，仍仍属属于于电电沉沉积积范范畴畴，但但技技术术特特征征与与传传统统电电镀镀有有很很大大区区别别。电电刷刷镀镀使使用用专专用用电电源源、镀镀笔笔和和刷刷镀镀液液，无无需需常常规规电电镀镀槽槽，故故有有时时也也称称为为无无槽槽电电镀镀。在在电电刷刷镀镀过过程程中中，镀镀笔笔外外裹裹包包套套布布，以以一一定定的的

9、压压力力与与工工件件保保持持接接触并作相对运动，沉积过程间歇进行，并使用很高的电流密度。触并作相对运动，沉积过程间歇进行，并使用很高的电流密度。逆逆 变变 脉脉 冲冲 电电 刷刷 镀镀 第11页，本讲稿共22页突突 出出 特特 点：点：1 1、镀层性能好、结合强度高、工件无热变形、对环境污染小、经济效益、镀层性能好、结合强度高、工件无热变形、对环境污染小、经济效益和技术效果好，具有广泛的适用性等。和技术效果好，具有广泛的适用性等。2 2、镀层硬度高、耐磨性好、修复厚度能达到、镀层硬度高、耐磨性好、修复厚度能达到1.0mm1.0mm以上，可满足以上，可满足各种修复的性能要求。各种修复的性能要求。

10、3 3、在常温下施工，保证基体不产生热变形和金相组织变化，延长、在常温下施工，保证基体不产生热变形和金相组织变化，延长零部件的使用寿命。零部件的使用寿命。4 4、设备轻便简单，不用镀槽，可在现场流动作业，特别适用、设备轻便简单，不用镀槽，可在现场流动作业，特别适用于大重型零件现场不解体修复。于大重型零件现场不解体修复。5 5、可根据需要方便地选用镀层的种类，可以刷镀镍、铜、铁、锡、可根据需要方便地选用镀层的种类，可以刷镀镍、铜、铁、锡、金、银等，可在各种金属及合金上沉积出铜、铁、锡、镍、铬金、银等，可在各种金属及合金上沉积出铜、铁、锡、镍、铬等，硬度最高可达等，硬度最高可达HRC60HRC60

11、以上。以上。逆逆 变变 脉脉 冲冲 电电 刷刷 镀镀第12页，本讲稿共22页应应 用用 范范 围：围：1 1、修复槽镀产品的缺陷。、修复槽镀产品的缺陷。2 2、修复加工超差件及零件的表面磨损，恢复其尺寸精度和、修复加工超差件及零件的表面磨损，恢复其尺寸精度和几何形状精度。几何形状精度。3 3、修复零件表面的划伤、沟槽、凹坑、斑蚀。、修复零件表面的划伤、沟槽、凹坑、斑蚀。4 4、强化新品表面，使其有较高的力学性能和较好的物化性、强化新品表面，使其有较高的力学性能和较好的物化性能。能。5 5、制备零件表面的防护层，如要求表面耐腐蚀、耐高温、耐氧化，、制备零件表面的防护层，如要求表面耐腐蚀、耐高温、

12、耐氧化，对铝及铝合金表面进行氧化处理。对铝及铝合金表面进行氧化处理。逆逆 变变 脉脉 冲冲 电电 刷刷 镀镀 第13页，本讲稿共22页应应 用用 案案 例：例：逆逆 变变 脉脉 冲冲 电电 刷刷 镀镀 甘肃玉门风力发电厂发电机转子电刷镀现场修复甘肃玉门风力发电厂发电机转子电刷镀现场修复修复前修复中修复后第14页，本讲稿共22页应应 用用 案案 例：例：逆逆 变变 脉脉 冲冲 电电 刷刷 镀镀 钢套修复石墨挤压机液压缸拉伤修复钢铁厂减速机箱体修复电厂磨煤机液压拉杆修复第15页，本讲稿共22页应应 用用 案案 例：例：逆逆 变变 脉脉 冲冲 电电 刷刷 镀镀 广告布覆膜滚筒修复挖掘机液压杆修复印刷

13、机滚筒修复电机端盖修复第16页，本讲稿共22页工作原理工作原理：在氩气的保护下，电源部分将高频脉冲电送至高速旋转的电极材料。电极棒（焊条）在在氩气的保护下，电源部分将高频脉冲电送至高速旋转的电极材料。电极棒（焊条）在工作表面高速旋转，当某些部位间隙很小时，主机放电回路形成通路。工作表面高速旋转，当某些部位间隙很小时，主机放电回路形成通路。在它们相互接触的微小区域瞬时流过电流，电流密度可达到在它们相互接触的微小区域瞬时流过电流，电流密度可达到105106A/cm2，而放电时间仅，而放电时间仅10-610-5秒，由于放电能量在时间上和空间上高度集中，在放电微小的区域内产生了约秒，由于放电能量在时间

14、上和空间上高度集中，在放电微小的区域内产生了约800010000的高温，使该区域的局部材料高能离子化，电极棒（焊条）在等离子冶金状态下高速转移到工件的高温，使该区域的局部材料高能离子化，电极棒（焊条）在等离子冶金状态下高速转移到工件表面，并扩散进入到工件表层，形成冶金型牢固结合的沉积层。表面，并扩散进入到工件表层，形成冶金型牢固结合的沉积层。主机电源放电周期为主机电源放电周期为10-310-1秒，高频率的放电和电极棒（焊条）在工件表面的高速旋转，可秒，高频率的放电和电极棒（焊条）在工件表面的高速旋转，可实现大面积高效率的沉积涂层。实现大面积高效率的沉积涂层。电电 火火 花花 沉沉 积积第17页

15、，本讲稿共22页焊补特点：焊补特点：电电 火火 花花 沉沉 积积1 1、低热输入、低热输入,常温焊补，基体不发热，焊补点附近金相组织不变，无应常温焊补，基体不发热，焊补点附近金相组织不变，无应力，无裂纹，无硬点硬化现象力，无裂纹，无硬点硬化现象,不影响机械加工性能不影响机械加工性能.2 2、氩气保护密着性好，熔接强度高，冶金结合，补材与基体同、氩气保护密着性好，熔接强度高，冶金结合，补材与基体同时熔化后的再凝固，结合牢固、致密、不脱落时熔化后的再凝固，结合牢固、致密、不脱落3 3、精密细小部位的焊补：由于小电流的稳定运行，时间的精、精密细小部位的焊补：由于小电流的稳定运行，时间的精确控制确控制

16、 ，焊补的工作点可是极小，精密的部位，而不会，焊补的工作点可是极小，精密的部位，而不会对周边产生影响。对周边产生影响。4 4、旋转式自损电极沉积堆焊，操作容易，工作效率高，可在线、旋转式自损电极沉积堆焊，操作容易，工作效率高，可在线修补。修补。5 5、环保性、环保性,工作过程中无任何污染工作过程中无任何污染.无有害气产生，可直接手握，无有害气产生，可直接手握，眼视，焊位准确，焊补点小，焊后修整量小。眼视，焊位准确，焊补点小，焊后修整量小。6 6、焊补过程为高频焊补点的反复熔化堆积，无论缺陷大小，只、焊补过程为高频焊补点的反复熔化堆积，无论缺陷大小，只要是笔尖能触到的地方都能修复。要是笔尖能触到

17、的地方都能修复。7 7、纯金属修补，无焊补痕迹、纯金属修补，无焊补痕迹,焊补效果满足质检标准焊补效果满足质检标准。第18页，本讲稿共22页应用实例：应用实例：电电 火火 花花 沉沉 积积轴划伤修复玩具模具咬边修复塑料模具磨损修复第19页，本讲稿共22页工作原理：工作原理：高高精精密密氩氩弧弧焊焊又又称称仿仿激激光光焊焊，它它是是将将蓄蓄积积于于电电容容器器里里的的直直流流电电以以102101秒秒的的周周期期，以以105104秒秒的的超超短短时时间间放放电电熔熔融融，电电极极与与焊焊材材的的接接触触部部位位温温度度可可以以达达到到2800，焊焊材材经经过过等等离离子子化化后后以以冶冶金金方方式式

18、熔熔合合到到工工件件表表面面，并并向向工工件件表表面面的的下下层层扩扩散、渗透，实现散、渗透，实现1/500秒瞬间熔接，超越激光。秒瞬间熔接，超越激光。高高 精精 密密 氩氩 弧弧 焊焊第20页，本讲稿共22页焊补特点：焊补特点：1 1、热影响区小，通过脉冲超短时放电，实现了前、热影响区小，通过脉冲超短时放电，实现了前 所未有的低热输入堆焊层。所未有的低热输入堆焊层。2 2、高强度附着，由于形成了强固的扩散层，焊后、高强度附着，由于形成了强固的扩散层，焊后 不会剥落，实现了具有高强度附着的堆焊层。不会剥落，实现了具有高强度附着的堆焊层。3 3、无须热处理，焊后工件不会退火。、无须热处理，焊后工件不会退火。4 4、无变形的塌边，无气孔和砂眼。、无变形的塌边，无气孔和砂眼。5 5、准确而精密，可焊接小而精密的几何区。、准确而精密，可焊接小而精密的几何区。6 6、使用方便灵活，可现场修补，节约设备拆装费、使用方便灵活，可现场修补，节约设备拆装费 用和时间。用和时间。7 7、使用不同硬度的焊材，可以得到不同硬度的堆、使用不同硬度的焊材，可以得到不同硬度的堆 焊层。焊层。高高 精精 密密 氩氩 弧弧 焊焊第21页，本讲稿共22页应用实例：应用实例：高高 精精 密密 氩氩 弧弧 焊焊第22页，本讲稿共22页