第六章 船机零件的修复工艺.ppt

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1、第六章第六章 船机零件的修复工艺船机零件的修复工艺 Repairing Technology引 言 零件的磨损、疲劳等损伤有时零件的磨损、疲劳等损伤有时是难以避免的是难以避免的,对损坏的零件不对损坏的零件不能都一概弃之，有时在无备件能都一概弃之，有时在无备件的情况下，要采用一定的方法的情况下，要采用一定的方法将损坏的零件修复，本章介绍将损坏的零件修复，本章介绍常用的修复工艺。常用的修复工艺。本章重点 牢固掌握各种修复方法的特点，其牢固掌握各种修复方法的特点，其中对金属扣合工艺、电镀工艺（镀中对金属扣合工艺、电镀工艺（镀铁、镀铬）、焊补、粘结的工艺过铁、镀铬）、焊补、粘结的工艺过程要有较深入的了

2、解，以便能正确程要有较深入的了解，以便能正确地运用。地运用。第一节第一节 船机零件修复原则船机零件修复原则 一、零件修复的意义n针对零件的具体损坏情况选用合适的修复针对零件的具体损坏情况选用合适的修复工艺进行有效修复，不仅使已损坏或将报工艺进行有效修复，不仅使已损坏或将报废的零件恢复使用功能、延长使用寿命，废的零件恢复使用功能、延长使用寿命，尤其可在缺少备件的情况下解决应急之需。尤其可在缺少备件的情况下解决应急之需。n可可以以减减少少机机舱舱备备件件数数量量，从从而而减减少少闲闲置置资资金，有利于生产的发展；金，有利于生产的发展；n减减少少新新零零件件的的购购置置或或制制造造，不不仅仅大大幅幅

3、度度降降低修船费用，而且可缩短修船期；低修船费用，而且可缩短修船期；n促进修复工艺的发展和修理技术水平的提促进修复工艺的发展和修理技术水平的提高。高。二、零件修复的原则n选用修复工艺进行零件修理时，应从质量、经济和选用修复工艺进行零件修理时，应从质量、经济和时间三方面综合权衡而定，具体应满足以下要求：时间三方面综合权衡而定，具体应满足以下要求：n1、S修修/T修修S新新/T新新 n2、所选用的修复工艺必须能够充分满足零件的修、所选用的修复工艺必须能够充分满足零件的修复要求；复要求；n3、零件修复后必须保持其原有技术要求；、零件修复后必须保持其原有技术要求；n4、零件修复后必须保证具有足够的强度

4、和刚度，、零件修复后必须保证具有足够的强度和刚度，不影响使用性能和使用寿命。重要零件修前应作必不影响使用性能和使用寿命。重要零件修前应作必要的强度计算等；要的强度计算等；n5、零件修后的耐用度至少应能维持一个修理间隔、零件修后的耐用度至少应能维持一个修理间隔期。期。三、磨损零件的修复原则n配配合合件件修修复复后后应应使使配配合合间间隙隙值值恢恢复复到到原原设设计计要要求求，以以恢恢复复其其工工作作性性能能。因因此此配配合合件件磨磨损损后后依依照照以以下下原则进行修复：原则进行修复：n(1)改改变变配配合合件件的的原原设设计计配配合合尺尺寸寸，恢恢复复配配合合件件原原设设计计配配合合间间隙隙值值

5、，从从而而恢恢复复其其工工作作性性能能。如如采采用修理尺寸法、尺寸选配法等修复工艺；用修理尺寸法、尺寸选配法等修复工艺；n(2)恢复配合件的原设计配合尺寸，恢复配合件恢复配合件的原设计配合尺寸，恢复配合件原设计配合间隙值，从而恢复其工作性能，如采原设计配合间隙值，从而恢复其工作性能，如采用喷焊、电镀等修复工艺。用喷焊、电镀等修复工艺。四、磨损极限标准n(1)由由造造机机厂厂提提供供的的船船用用柴柴油油机机或或其其他他船船用用机机器器的的使用和保养说明书中的规定；使用和保养说明书中的规定；n(2)中中华华人人民民共共和和国国船船舶舶检检验验局局颁颁布布的的海海上上营营运船舶检验规程；运船舶检验规

6、程；n(3)中中国国船船舶舶工工业业总总公公司司1992年年发发布布的的中中华华人人民民共共和和国国船船舶舶行行业业标标准准CB中中船船用用柴柴油油机机修修理理技技术术标标准准、船船舶舶轴轴系系、螺螺旋旋桨桨和和舵舵系系修修理技术标准等；理技术标准等；n(4)中中华华人人民民共共和和国国交交通通部部1993年年发发布布的的中中华华人人民民共共和和国国交交通通行行业业标标准准JT中中船船用用柴柴油油机修理技术标准等机修理技术标准等 五、修复工艺的选择 n常用修复工艺：选择修复工艺的原则：选择修复工艺的原则：n修复工艺对零件材料的修复工艺对零件材料的适用性适用性 n修复工艺应满足要求的修复工艺应满

7、足要求的修补层厚度修补层厚度 n零件结构、尺寸对修复工艺的限制零件结构、尺寸对修复工艺的限制 n修复工艺应保证零件的修理质量修复工艺应保证零件的修理质量 n修复工艺对零件变形和材料性能的影响修复工艺对零件变形和材料性能的影响 常用修复工艺对常用材料的适应性常用修复工艺对常用材料的适应性常用修复工艺修补层厚度常用修复工艺修补层厚度(mm)第二节第二节 机械加工修复机械加工修复(Machining Repair)机械加工修复机械加工修复n船机零件产生磨损、腐蚀等损坏后可以船机零件产生磨损、腐蚀等损坏后可以采用机械加工方法进行修复。采用机械加工方法进行修复。n此法虽然改变了零件的尺寸，但是使零此法虽

8、然改变了零件的尺寸，但是使零件具有要求的几何形状和配合间隙，从件具有要求的几何形状和配合间隙，从而可以恢复使用性能。而可以恢复使用性能。n常用的方法有：修理尺寸法、尺寸选配常用的方法有：修理尺寸法、尺寸选配法、附加零件法、局部更换法和成套更法、附加零件法、局部更换法和成套更换法。换法。修理尺寸法修理尺寸法 n修理尺寸法是将配合件中较重要的零件或较难加工修理尺寸法是将配合件中较重要的零件或较难加工的零件进行机械加工，消除其工作表面的损伤和几的零件进行机械加工，消除其工作表面的损伤和几何形状误差，使之具有正确的几何形状和新的基本何形状误差，使之具有正确的几何形状和新的基本尺寸尺寸修理尺寸。依此修理

9、尺寸制造与之配合的修理尺寸。依此修理尺寸制造与之配合的另一零件，使二者具有原设计配合间隙值。另一零件，使二者具有原设计配合间隙值。n修理尺寸等于磨损件实测尺寸加上修理尺寸等于磨损件实测尺寸加上(或减去或减去)为消除为消除缺陷所需的最小加工余量缺陷所需的最小加工余量 n修理尺寸法简单、经济，可延长零件的使用寿命。修理尺寸法简单、经济，可延长零件的使用寿命。但使零件失去原有的互换性，给备件供应带来麻烦但使零件失去原有的互换性，给备件供应带来麻烦n最小加工余量修理；分级修理最小加工余量修理；分级修理尺寸选配法尺寸选配法 n集中一小批相同机型的已过度磨损的配合集中一小批相同机型的已过度磨损的配合件，分

10、别进行机械加工消除配合表面的缺件，分别进行机械加工消除配合表面的缺陷和几何形状误差，再按原配合间隙值重陷和几何形状误差，再按原配合间隙值重新配合成对。组成一些具有不同基本尺寸新配合成对。组成一些具有不同基本尺寸但具有相同配合间隙的新的配合件。但具有相同配合间隙的新的配合件。n此法简单、方便、经济，可使一部分已报此法简单、方便、经济，可使一部分已报废的配合件重新投入使用。缺点是必须有废的配合件重新投入使用。缺点是必须有一小批配合件，数量太少，则不易组成新一小批配合件，数量太少，则不易组成新的配合件。的配合件。附加零件法附加零件法 n零件过度磨损后，将磨损的工作表面进行机械零件过度磨损后，将磨损的

11、工作表面进行机械加工使之具有正确的几何形状，并在其上附加加工使之具有正确的几何形状，并在其上附加具有工作表面基本尺寸的衬套。具有工作表面基本尺寸的衬套。n采用此法应保证零件机械加工后的强度要求，采用此法应保证零件机械加工后的强度要求，附加的零件壁厚不能过薄，衬套材料应与零件附加的零件壁厚不能过薄，衬套材料应与零件材料具有相同的热膨胀系数等。一般应使衬套材料具有相同的热膨胀系数等。一般应使衬套材料与零件材料相同，采用热套法或压入法安材料与零件材料相同，采用热套法或压入法安装衬套。装衬套。n此法可恢复零件原有设计尺寸，也可加工成修此法可恢复零件原有设计尺寸，也可加工成修理尺寸，使之恢复配合性能，延

12、长使用寿命。理尺寸，使之恢复配合性能，延长使用寿命。因影响修理质量的因素较多，故使用因影响修理质量的因素较多，故使用时应慎重时应慎重。局部更换法局部更换法 n零件局部损坏零件局部损坏或磨损严重时或磨损严重时可采用更换零可采用更换零件局部的方法件局部的方法修理。修理。成套换修成套换修 n为了缩短修理时间，拆下有严重磨损或为了缩短修理时间，拆下有严重磨损或损伤零件的部件或设备，迅速换上备件损伤零件的部件或设备，迅速换上备件继续运转，称为成套换修继续运转，称为成套换修 n设备或部件经修理后作为备件使用或供设备或部件经修理后作为备件使用或供同类机型的船舶使用同类机型的船舶使用 第三节第三节 电镀工艺电

13、镀工艺（Electroplating）电镀电镀n电镀工艺是利用电解原理在金属或非金属电镀工艺是利用电解原理在金属或非金属零件表面上镀覆一层金属的过程。零件表面上镀覆一层金属的过程。n它是一种修复工艺，也是一种强化工艺。它是一种修复工艺，也是一种强化工艺。n可以修复磨损严重的零件使之恢复原设计可以修复磨损严重的零件使之恢复原设计尺寸和改善零件工作表面的性能，如提高尺寸和改善零件工作表面的性能，如提高耐磨性、耐蚀性等。耐磨性、耐蚀性等。n电镀工艺广泛应用于修船，例如活塞环槽、电镀工艺广泛应用于修船，例如活塞环槽、缸套镀铬，曲轴镀铁等。缸套镀铬，曲轴镀铁等。n分为有槽电镀和无槽电镀分为有槽电镀和无槽

14、电镀电刷镀电刷镀 电镀工艺电镀工艺 n以以被被镀镀零零件件作作为为阴阴极极，欲欲镀镀金金属属作作为为阳阳极极，并并使使阳阳极的形状符合零件待镀表面的形状。极的形状符合零件待镀表面的形状。n电电镀镀槽槽一一般般采采用用不不溶溶金金属属或或非非金金属属，如如铅铅、铅铅锑锑合合金、塑料等。金、塑料等。n电解液是所镀金属离子的盐溶液。电解液是所镀金属离子的盐溶液。n电镀使用直流电源。电镀使用直流电源。n电电镀镀时时，阳阳极极金金属属失失去去电电子子变变为为离离子子溶溶于于电电解解液液中中，即即发发生生氧氧化化反反应应；阴阴极极附附近近的的离离子子获获得得电电子子而而沉沉积积于零件表面，即发生还原反应。

15、于零件表面，即发生还原反应。镀铬镀铬 n镀铬时，零件作为阴极，采用铅锑合金镀铬时，零件作为阴极，采用铅锑合金作阳极，用铬酐作阳极，用铬酐(Cr03)和硫酸和硫酸(H2SO4)制制成电解液盛于电镀槽中进行电镀。成电解液盛于电镀槽中进行电镀。n工艺工艺 过程过程n镀铬工艺的特点镀铬工艺的特点n耐磨镀铬层的种类耐磨镀铬层的种类 镀铬工艺镀铬工艺 n镀镀前前准准备备工工作作、首首先先机机械械加加工工零零件件被被镀镀工工作作表表面面，使使其其具具有有正正确确的的几几何何形形状状和和一一定定的的尺尺寸寸；清清洁洁被被镀镀表表面面(除除油油脂脂和和污污物物)，以以提提高高镀镀层层与与零零件件表表面面的的结结

16、合强度；将不镀表面包扎上绝缘材料。合强度；将不镀表面包扎上绝缘材料。n配制配制电解液电解液 使其工作温度保持在使其工作温度保持在5565之间。之间。n镀镀铬铬 根根据据要要求求的的铬铬层层性性质质和和厚厚度度选选用用电电镀镀工工艺艺参参数数进行电镀。进行电镀。n镀镀后后的的热热处处理理 对对于于较较重重要要的的零零件件，当当镀镀铬铬层层厚厚度度超超过过0.1mm时时应应进进行行驱驱氢氢热热处处理理，清清除除内内应应力力以以提提高高镀铬层的韧性和与零件表面的结合强度。镀铬层的韧性和与零件表面的结合强度。n镀铬表面的镀铬表面的机械加工机械加工镀铬工艺的特点镀铬工艺的特点 n对对零零件件材材料料的的

17、组组织织和和性性能能(包包括括热热处处理理状状态态)无无任任何影响，不会产生变形、开裂等缺陷。何影响，不会产生变形、开裂等缺陷。n镀镀铬铬层层与与零零件件基基体体金金属属的的结结合合强强度度高高，甚甚至至超超过过本身晶间结合强度，本身晶间结合强度，n镀铬层的硬度和强度高。镀铬层的硬度和强度高。n镀镀铬铬层层具具有有很很高高的的化化学学稳稳定定性性，在在大大气气中中能能够够长长时间保持光泽。时间保持光泽。n铬层的硬度高，摩擦系数小，具有较高的耐磨性铬层的硬度高，摩擦系数小，具有较高的耐磨性n铬层的允许厚度一般为铬层的允许厚度一般为0.10.25mm，一般控一般控制在制在0.5mm以内以内n铬的沉

18、积速度较低，生产率低而成本高铬的沉积速度较低，生产率低而成本高 耐磨镀铬层的种类耐磨镀铬层的种类 n硬质镀铬层：硬质镀铬层适用于润滑条硬质镀铬层：硬质镀铬层适用于润滑条件较好，承受负荷不大的零件表面。件较好，承受负荷不大的零件表面。n松孔镀铬层：适用于润滑不良、承受较松孔镀铬层：适用于润滑不良、承受较大负荷的零件大负荷的零件 镀铁镀铁 n广泛采用不对称交直流低温镀铁工艺广泛采用不对称交直流低温镀铁工艺n氯化亚铁水溶液中，以工业纯铁或低碳钢氯化亚铁水溶液中，以工业纯铁或低碳钢板作阳极，零件为阴极，依次通过不对称板作阳极，零件为阴极，依次通过不对称交流电起镀、不对称交流电过渡镀和直流交流电起镀、不

19、对称交流电过渡镀和直流电镀，使零件表面上牢固地沉积一层高硬电镀，使零件表面上牢固地沉积一层高硬度镀铁层的工艺。度镀铁层的工艺。n镀铁的工艺特点镀铁的工艺特点 n无刻蚀低温镀铁无刻蚀低温镀铁 镀铁的工艺特点镀铁的工艺特点 n电电解解液液温温度度低低，通通常常是是在在2040起起镀镀，对对零零件件材材料料的的组组织织、性性能能无无影影响响，也也不不会会产产生生变变形形和和裂纹等缺陷；裂纹等缺陷；n铁镀层与基体的结合强度高，可达铁镀层与基体的结合强度高，可达450Mpa；n铁铁镀镀层层的的硬硬度度高高，耐耐磨磨性性好好，最最高高硬硬度度可可达达HRC6365；n沉沉积积速速度度快快，约约0.601.

20、00mm/h，生生产产率率高高，镀铁的镀厚能力强，镀层厚度可达镀铁的镀厚能力强，镀层厚度可达2mm以上；以上；n电流效率高，可达电流效率高，可达90%以上，耗电少以上，耗电少 n电解液容易配制，成本低，有害气体少，对环境电解液容易配制，成本低，有害气体少，对环境污染小污染小 电刷镀 n电刷镀又称快速电镀、涂镀，是一种无电刷镀又称快速电镀、涂镀，是一种无电镀槽的快速电镀工艺电镀槽的快速电镀工艺 n电刷镀原理电刷镀原理：n电刷镀工艺电刷镀工艺 n电刷镀工艺特点电刷镀工艺特点 n电刷镀的应用电刷镀的应用 电刷镀工艺电刷镀工艺 n设备与电镀溶液设备与电镀溶液：专用电源：专用电源 050V直流电源；镀笔

21、直流电源；镀笔 手柄和阳极组成手柄和阳极组成，阳，阳极材料极材料 石墨和铂铱合金石墨和铂铱合金；电镀溶液；电镀溶液 表面预处理溶液表面预处理溶液、电刷镀溶液、电刷镀溶液 n电刷镀工艺电刷镀工艺：零件表面的准备：零件表面的准备 打底层打底层(过渡层过渡层)镀工作镀层镀工作镀层 电刷镀工艺特点电刷镀工艺特点 n设备简单，不需镀槽设备简单，不需镀槽 n简化了电镀工艺简化了电镀工艺 n镀层与零件表面结合强度高镀层与零件表面结合强度高 n镀层厚度可以精确控制，并可实施均匀或不均匀镀层厚度可以精确控制，并可实施均匀或不均匀镀层的电镀，镀后一般不需加工，可直接使用。镀层的电镀，镀后一般不需加工，可直接使用。

22、n镀层沉积速度快，生产率高镀层沉积速度快，生产率高n电镀液温度低，对零件无影响，不会产生变形和电镀液温度低，对零件无影响，不会产生变形和裂纹等裂纹等 n污染小，操作方便，工艺灵活，适用材料广泛污染小，操作方便，工艺灵活，适用材料广泛 6-4 热喷涂工艺热喷涂工艺（Spraying）热喷涂工艺热喷涂工艺 n热喷涂是近代各种喷涂、喷熔热喷涂是近代各种喷涂、喷熔(或称喷焊或称喷焊)工艺的工艺的总称。总称。n热喷涂工艺是把丝状或粉末状材料加热到近熔化热喷涂工艺是把丝状或粉末状材料加热到近熔化或熔化状态，进而使之雾化、加速，最后喷至零或熔化状态，进而使之雾化、加速，最后喷至零件表面上形成覆盖层的工艺件表

23、面上形成覆盖层的工艺.n热喷涂工艺既是一种表面强化工艺，也是一种修热喷涂工艺既是一种表面强化工艺，也是一种修复工艺。作为强化工艺，可以根据工作需要在零复工艺。作为强化工艺，可以根据工作需要在零件表面喷涂各种不同材料，使之分别具有耐磨、件表面喷涂各种不同材料，使之分别具有耐磨、耐腐蚀、抗高温氧化等性能。作为修复工艺可以耐腐蚀、抗高温氧化等性能。作为修复工艺可以修复磨损、腐蚀等损伤零件的表面，恢复其原有修复磨损、腐蚀等损伤零件的表面，恢复其原有尺寸，延长零件使用寿命。尺寸，延长零件使用寿命。一、热喷涂工艺的种类一、热喷涂工艺的种类n喷喷涂涂：有有电电弧弧喷喷涂涂、等等离离子子喷喷涂涂、火火焰焰喷喷

24、涂涂(包包括括爆爆炸炸喷喷涂涂、超超音音速速喷喷涂涂)等等。喷涂材料为丝状或粉末状。喷涂材料为丝状或粉末状。n喷喷熔熔：有有火火焰焰粉粉末末喷喷熔熔、等等离离子子粉粉末末喷喷熔等。熔等。热喷涂工艺的特点热喷涂工艺的特点 n(1)适适用用的的材材料料范范围围广广。各各种种金金属属或或非非金金属属材料的表面均可获得预定性能的涂层。材料的表面均可获得预定性能的涂层。n(2)热热喷喷涂涂材材料料广广。金金属属及及其其合合金金、陶陶瓷瓷、有机树脂等均可作为涂层的材料。有机树脂等均可作为涂层的材料。n(3)工工艺艺简简单单下下操操作作容容易易，涂涂层层形形成成速速度度快快，加工时间短，生产率高。加工时间短

25、，生产率高。n(4)喷喷涂涂零零件件受受热热温温度度低低，热热应应力力小小，变变形形非非常常小小。喷喷熔熔零零件件温温度度高高，热热应应力力大大，容容易易产生变形或裂纹。产生变形或裂纹。热喷涂工艺的特点热喷涂工艺的特点 n(5)喷喷涂涂层层与与零零件件表表面面为为机机械械结结合合，结结合合强强度度低低，约约为为550MPa，抗抗冲冲击击性性能能差差。喷喷熔熔涂涂层层与与零零件件表表面面为为冶冶金金结结合合，结结合合强强度度高高，约约为为300700Mpa。n(6)喷喷涂涂层层是是由由金金属属颗颗粒粒堆堆积积而而成成的的，内内部部多多孔孔，可可存存油油，有有利利于于润润滑滑。喷喷熔熔层层则则是是

26、连连续续致致密密的的金金属。属。n(7)喷涂层厚度可从喷涂层厚度可从0.05mm至几毫米。喷熔层的至几毫米。喷熔层的最小厚度为最小厚度为0.8mm，一步法喷熔层厚度一般不大一步法喷熔层厚度一般不大于于2mm；二步法每次喷熔层厚度为二步法每次喷熔层厚度为0.20.3mm，可多次实施获得较大厚度的喷熔层。可多次实施获得较大厚度的喷熔层。二、粉末火焰喷涂 n喷涂原理:火焰喷涂是利用氧乙炔火焰作热源，用专用喷枪把加热到熔化或近熔化状态的合金粉末喷到经过预先处理的零件表面上形成要求涂层的工艺.火焰粉末喷涂的设备火焰粉末喷涂的设备主要有气源、喷枪和主要有气源、喷枪和辅助设备等。喷涂所辅助设备等。喷涂所用合

27、金粉末有两种：用合金粉末有两种：一种是为提高结合强一种是为提高结合强度的打底粉，另一种度的打底粉，另一种是根据零件使用要求是根据零件使用要求喷涂的工作粉喷涂的工作粉 2.喷涂工艺过程喷涂工艺过程n(1)进行零件表面的预处理进行零件表面的预处理:凹切凹切、清洁、清洁、粗化粗化n(2)预热预热:70150 n(3)喷打底粉：最佳厚度为喷打底粉：最佳厚度为0.10.2mm n(4)喷工作粉喷工作粉 n(5)喷涂层的机械加工喷涂层的机械加工 特点、应用特点、应用n火焰粉末喷涂的涂层与零件结合强度低，火焰粉末喷涂的涂层与零件结合强度低，不抗冲击载荷，但零件温度低，对零件不抗冲击载荷，但零件温度低，对零件

28、无影响。所以可用以修复磨损、腐蚀和无影响。所以可用以修复磨损、腐蚀和机械加工超差的零件，但不适于修复承机械加工超差的零件，但不适于修复承受高应力交变载荷或冲击载荷的零件。受高应力交变载荷或冲击载荷的零件。例如可修复尾轴衬套、增压器和电机的例如可修复尾轴衬套、增压器和电机的转子轴等。转子轴等。三、粉末火焰喷熔 1.喷熔原理：喷熔原理：n喷熔喷熔(或喷焊或喷焊)也是利用氧也是利用氧乙炔焰作热乙炔焰作热源，用专用喷枪把合金粉末加热到熔化源，用专用喷枪把合金粉末加热到熔化状态后喷到经预处理的零件表面上，再状态后喷到经预处理的零件表面上，再用火焰使涂层重新熔化后熔焊在零件表用火焰使涂层重新熔化后熔焊在零

29、件表面上的工艺。面上的工艺。2.喷熔工艺过程喷熔工艺过程 n预处理：清洁、预热预处理：清洁、预热 200250 n一步法喷熔一步法喷熔 n两步法喷熔两步法喷熔 第五节第五节 焊补修理焊补修理 焊补工艺焊补工艺n焊补工艺包括焊接和堆焊两种工艺，是船机零焊补工艺包括焊接和堆焊两种工艺，是船机零件的修理方法之一。焊补工艺能有效地修理裂件的修理方法之一。焊补工艺能有效地修理裂纹和断裂的零件，修复严重磨损、腐蚀和烧蚀纹和断裂的零件，修复严重磨损、腐蚀和烧蚀的零件，可采用手工电弧焊或气焊实施焊接或的零件，可采用手工电弧焊或气焊实施焊接或堆焊。堆焊。n焊补工艺的特点：成本低、工时少、效率高，焊补工艺的特点：

30、成本低、工时少、效率高，堆焊层与零件基体结合强度高。但焊补时零件堆焊层与零件基体结合强度高。但焊补时零件温度高，易产生变形和裂纹。因此，为了保证温度高，易产生变形和裂纹。因此，为了保证修理质量，对焊补工艺要求严格，要求焊前预修理质量，对焊补工艺要求严格，要求焊前预热，焊后退火。热，焊后退火。一、焊接 n焊接是通过加热或加压，或同时加热加压的焊接是通过加热或加压，或同时加热加压的方法，使两个金属件连接达到原子间的冶金方法，使两个金属件连接达到原子间的冶金结合，形成永久性连接的一种工艺。结合，形成永久性连接的一种工艺。n焊接方法依施加能量不同分为熔焊和压焊两焊接方法依施加能量不同分为熔焊和压焊两大

31、类：大类：n熔焊是用加热使金属熔化的方法进行焊接：熔焊是用加热使金属熔化的方法进行焊接：气焊、电弧焊、电渣焊、铝热焊、等离子弧气焊、电弧焊、电渣焊、铝热焊、等离子弧焊、电子束焊、激光焊焊、电子束焊、激光焊 n压焊是用加压或同时加热和加压的方法进行压焊是用加压或同时加热和加压的方法进行焊接焊接：接触焊、摩擦焊、超声波焊、爆炸焊：接触焊、摩擦焊、超声波焊、爆炸焊 二、堆焊 n堆焊是用熔化焊条的方法在零件磨损或堆焊是用熔化焊条的方法在零件磨损或腐蚀的表面上熔敷一层或多层金属的操腐蚀的表面上熔敷一层或多层金属的操作。堆焊一般采用熔焊。作。堆焊一般采用熔焊。n堆焊工艺适用于修补零件大面积磨损、堆焊工艺适

32、用于修补零件大面积磨损、腐蚀破坏，或补偿较大的尺寸偏差以恢腐蚀破坏，或补偿较大的尺寸偏差以恢复零件原有尺寸。复零件原有尺寸。堆焊修理的应注意堆焊修理的应注意：n(1)堆堆焊焊前前，零零件件待待修修表表面面应应清清除除油油污污、锈锈痕痕，露出金属光泽。露出金属光泽。n(2)预热，依零件材料和焊条确定预热温度。预热，依零件材料和焊条确定预热温度。n(3)依零件材料和对表面性能的要求选择焊条。依零件材料和对表面性能的要求选择焊条。n(4)堆焊时，采用分段多层堆焊法或逐步退焊法。堆焊时，采用分段多层堆焊法或逐步退焊法。n(5)零零件件堆堆焊焊后后进进行行消消除除应应力力的的低低温温退退火火和和机机械加

33、工械加工三、铸铁零件的焊补 n铸铁零件焊补后容易产生裂纹，难于保铸铁零件焊补后容易产生裂纹，难于保证质量证质量 n铸铁零件焊补难于保证质量的铸铁零件焊补难于保证质量的原因原因：n铸铁零件采用手工电弧焊的焊补方法主铸铁零件采用手工电弧焊的焊补方法主要有：热焊法、半热焊法和冷焊法。要有：热焊法、半热焊法和冷焊法。原因原因：n(1)铸铸铁铁含含碳碳量量较较高高，焊焊补补时时铸铸铁铁熔熔化化后后冷冷却却，由由于于冷冷却却速速度度较较大大易易产产生生白白口口(Fe3C)，且且白白口口收收缩缩大大；铸铸铁铁塑塑性性很很低低，而而焊焊补补时时热热应应力力很很大大，铸铸铁铁中中含含有有较较多多的的硫硫、磷磷，

34、不不仅仅引引起起脆脆性性，而而且且促促进进白白口口。这这些些都都会会造造成成焊焊补补后零件产生裂纹。后零件产生裂纹。n(2)铸铸铁铁中中的的碳碳主主要要以以片片状状石石墨墨形形式式存存在在，焊焊补补时时石石墨墨被被高高温温氧氧化化生生成成CO气气体体，使使焊焊缝缝金金属属易易产产生生气气孔孔或或咬咬边。边。n(3)铸铸铁铁作作为为摩摩擦擦零零件件使使用用时时，铸铸铁铁组组织织中中浸浸透透油油脂脂，一般难以除去，焊补时在焊缝中产生气体，形成气孔。一般难以除去，焊补时在焊缝中产生气体，形成气孔。n(4)铸铁零件在铸造时产生的气孔、缩松、砂眼等也容铸铁零件在铸造时产生的气孔、缩松、砂眼等也容易造成焊

35、补缺陷。易造成焊补缺陷。四、翻修 n船用主、副柴油机的活塞、活塞杆、气船用主、副柴油机的活塞、活塞杆、气缸盖、排气阀、阀座和机架，船用螺旋缸盖、排气阀、阀座和机架，船用螺旋桨等均可进行局部或整体翻新。桨等均可进行局部或整体翻新。n适用于钢、铸铁和铜、铝等有色金属及适用于钢、铸铁和铜、铝等有色金属及其合金。其合金。n柴油机铝活塞翻新修理工艺柴油机铝活塞翻新修理工艺 n铸铁活塞头翻修铸铁活塞头翻修 柴油机铝活塞翻新修理工艺 n清洁除污清洁除污 n检验检验 n粗车粗车 n探伤探伤 n预热预热 n堆焊堆焊 n精车精车n检验检验 铸铁活塞头翻修铸铁活塞头翻修 n在清洁在清洁n检验检验n粗车粗车n探伤探伤

36、n预热：预热：100200n堆焊，缓冷至常温；堆焊，缓冷至常温；n精车加工活塞头部，达到图纸要求的尺寸、形状精精车加工活塞头部，达到图纸要求的尺寸、形状精度后，在环槽的上、下表面镀铬度后，在环槽的上、下表面镀铬0.200.30mm，并进行磨削，使环槽具有要求的尺寸精度；并进行磨削，使环槽具有要求的尺寸精度；n修整、检验修整、检验6-6 金属扣合工艺金属扣合工艺（Metal Lock）金属扣合工艺金属扣合工艺n金属扣合工艺是利用高强度合金材料制成连接件，金属扣合工艺是利用高强度合金材料制成连接件，通过连接件材料的塑性变形把零件上的裂纹或断通过连接件材料的塑性变形把零件上的裂纹或断裂处连接起来；使

37、其恢复使用功能的一种修理方裂处连接起来；使其恢复使用功能的一种修理方法。法。n金属扣合工艺作为有效地修理裂纹和断裂的工艺金属扣合工艺作为有效地修理裂纹和断裂的工艺被广泛应用。尤其对难于保证焊补修理质量的铸被广泛应用。尤其对难于保证焊补修理质量的铸钢件和铸铁件，以及不允许产生变形的零件，均钢件和铸铁件，以及不允许产生变形的零件，均是一种难得的最佳修理方法。是一种难得的最佳修理方法。n要求扣合键的材料强度高，塑性和韧性好要求扣合键的材料强度高，塑性和韧性好,冷加冷加工硬化性强工硬化性强 一、金属扣合工艺的种类 n1.强固扣合法 n2.强密扣合法 n3.加强扣合法 n4.热扣合法 1.强固扣合法 n

38、强固扣合法或称波浪键扣合法强固扣合法或称波浪键扣合法 n适用于修理裂纹处壁厚在适用于修理裂纹处壁厚在 845mm，有一般强度要求的零件。有一般强度要求的零件。n强固扣合工艺：强固扣合工艺：(1)在零件上裂纹两端钻止裂孔，在零件上裂纹两端钻止裂孔，防止裂纹扩展；防止裂纹扩展；(2)设计并确定在零件裂纹处的波设计并确定在零件裂纹处的波形槽位置；形槽位置；(3)利用专用钻模板和手电钻加工出波利用专用钻模板和手电钻加工出波形槽；形槽；(4)将波浪键镶嵌大波形槽中将波浪键镶嵌大波形槽中(可预先在槽可预先在槽中涂抹胶粘剂中涂抹胶粘剂)，用手锤敲击波浪键使之充满槽腔，用手锤敲击波浪键使之充满槽腔，将裂纹拉紧

39、。将裂纹拉紧。2.强密扣合法 n强密扣合法或称波浪键一密封螺丝法。是强密扣合法或称波浪键一密封螺丝法。是在上述强固扣合法的基础上，再沿裂纹钻在上述强固扣合法的基础上，再沿裂纹钻孔、攻丝和旋入涂有胶粘剂的密封螺钉孔、攻丝和旋入涂有胶粘剂的密封螺钉.n在裂纹上可安装密封螺钉，也可安装密封在裂纹上可安装密封螺钉，也可安装密封圆柱销圆柱销 n强密扣合法不仅满足零件的强度要求，而强密扣合法不仅满足零件的强度要求，而且满足零件的密封性要求，所以可用来修且满足零件的密封性要求，所以可用来修理有密封要求的裂纹零件，理有密封要求的裂纹零件，3.加强扣合法加强扣合法 n加强扣合法亦称加强块扣合法。加强扣合法亦称加

40、强块扣合法。n采用一定形状、大尺寸的高强度合金钢块采用一定形状、大尺寸的高强度合金钢块做扣合键，镶嵌入机件上垂直裂纹方向加做扣合键，镶嵌入机件上垂直裂纹方向加工出的与扣合键相吻合的键槽内，铆击扣工出的与扣合键相吻合的键槽内，铆击扣合键使之充满槽腔，拉紧裂纹。再于加强合键使之充满槽腔，拉紧裂纹。再于加强钢块与机件交界处，镶嵌圆柱销钢块与机件交界处，镶嵌圆柱销n加强扣合法主要用于承受高载荷的厚壁机加强扣合法主要用于承受高载荷的厚壁机件，通常壁厚超过件，通常壁厚超过45mm 4.热扣合法 n热扣合法是利用金属材料热胀冷缩的特性热扣合法是利用金属材料热胀冷缩的特性修复零件裂纹的方法。将一定形状和尺寸修

41、复零件裂纹的方法。将一定形状和尺寸的扣合键加热至一定温度后，放入零件裂的扣合键加热至一定温度后，放入零件裂纹处已加工好相应形状、尺寸的键槽内，纹处已加工好相应形状、尺寸的键槽内，当扣合键冷却产生收缩时，将零件上裂纹当扣合键冷却产生收缩时，将零件上裂纹拉紧形成一体，使零件恢复使用功能。拉紧形成一体，使零件恢复使用功能。n热扣合法应用于修复大型，重型设备，如热扣合法应用于修复大型，重型设备，如大型飞轮、齿轮和重型设备的机体等大型飞轮、齿轮和重型设备的机体等 二、金属扣合工艺的特点 n金金属属扣扣合合工工艺艺在在常常温温下下完完成成修修理理，零零件件不不变变形形，也不会破坏零件原有的形状、尺寸及位置

42、精度也不会破坏零件原有的形状、尺寸及位置精度n修修理理质质量量可可靠靠，能能够够保保证证零零件件所所要要求求的的强强度度和和密密封性等；封性等；n工工艺艺简简单单，操操作作灵灵活活和和快快速速，所所以以成成本本低低、效效率率高，经济效益好；高，经济效益好；n不不需需特特殊殊设设备备，只只需需厂厂般般的的工工具具完完成成修修理理，并并且且可以原地芦场可以原地芦场)修理，无需拆卸零件。修理，无需拆卸零件。三、塑性变形修理法 n塑性变形修复法是利用金属或合金的塑性变形的性能，使零件在一定外力作用下改变或恢复零件的原有几何形状和尺寸而不被破坏的修复方法.n冷校法n热校法n加热机械校直法 冷校法 n对于

43、材料塑性较高、变形程度不大或尺寸较小的变形零件可用冷校法进行修复。冷校法是基于反变形原理，即使零件变形部位产生相反的变形，从而使之正形。n冷校法常用的方法有敲击法和机械校直法。2.热校法 n热校法是利用金属材料热胀冷缩的特性校热校法是利用金属材料热胀冷缩的特性校正变形零件。通常是在轴弯曲凸面进行局正变形零件。通常是在轴弯曲凸面进行局部快速均匀加热，零件材料受热膨胀，使部快速均匀加热，零件材料受热膨胀，使轴的两端向下弯曲，即轴的弯曲变形增大。轴的两端向下弯曲，即轴的弯曲变形增大。当冷却时，由于受热部分收缩产生相反方当冷却时，由于受热部分收缩产生相反方向的弯曲变形，从而使轴的弯曲变形得以向的弯曲变

44、形，从而使轴的弯曲变形得以校正校正 n此法适用于弯曲变形较大的零件，并且对此法适用于弯曲变形较大的零件，并且对工人的操作技术和经验要求较高。工人的操作技术和经验要求较高。3.加热机械校直法 n此法为加热法与机械校直法的联合运用，此法为加热法与机械校直法的联合运用，适用于弯曲变形较大的零件。可先采用适用于弯曲变形较大的零件。可先采用机械校直法使零件产生一定的相反方向机械校直法使零件产生一定的相反方向的变形，再用加热法局部加热校直。也的变形，再用加热法局部加热校直。也可先加热后加压进行校直。可先加热后加压进行校直。第七节 粘接修复技术粘接修复技术 （Adhesion）粘接修复技术n利用胶粘剂把相同

45、或不同的材料或损坏的利用胶粘剂把相同或不同的材料或损坏的零件连接成一个牢固的整体，使损坏的零零件连接成一个牢固的整体，使损坏的零件恢复使用性能的方法称粘接修复技术。件恢复使用性能的方法称粘接修复技术。n用胶粘剂修复破裂的船机零件用胶粘剂修复破裂的船机零件n利用胶粘剂还可以进行装配工作和使相互利用胶粘剂还可以进行装配工作和使相互接触的零件具有密封性能，使修造船工作接触的零件具有密封性能，使修造船工作中的某些装配工艺大大简化，劳动强度大中的某些装配工艺大大简化，劳动强度大大降低，生产率显著提高。大降低，生产率显著提高。一、有机粘接修理技术 n1.有机粘接修复技术的特点有机粘接修复技术的特点 n2.

46、有机胶粘剂的种类有机胶粘剂的种类n3.粘接工艺粘接工艺 n4.有机胶粘剂的选用有机胶粘剂的选用 有机粘接修复技术的特点 n(1)粘接力强、粘接强度较高，但不如焊接和铆接；粘接力强、粘接强度较高，但不如焊接和铆接；n(2)粘粘接接时时温温度度低低，固固化化时时收收缩缩小小，所所以以粘粘接接后后零零件不会产生变形和裂纹，也不破坏零件材料的性能；件不会产生变形和裂纹，也不破坏零件材料的性能；n(3)粘粘接接后后胶胶缝缝耐耐腐腐蚀蚀、耐耐磨磨和和具具有有密密封封性性，有有的的胶缝还具有隔热、防潮和防震的性能；胶缝还具有隔热、防潮和防震的性能；n(4)粘粘接接技技术术不不受受零零件件材材料料的的限限制制

47、，相相同同或或不不同同的的金金属属或或非非金金属属材材料料均均可可粘粘接接，同同时时不不会会增增加加零零件件重重量；量；有机粘接修复技术的特点 n(5)工工艺艺简简单单，操操作作方方便便、灵灵活活，成成本本低低，生产率高；生产率高；n(6)胶胶粘粘剂剂不不耐耐热热，一一般般在在50以以下下使使用用;有有的的也也可可在在150以以下下长长期期使使用用，某某些些耐耐高高温温的胶粘剂也只能达到的胶粘剂也只能达到300左右。左右。n(7)抗冲击性能和抗老化性能差。抗冲击性能和抗老化性能差。有机胶粘剂的种类n按原料来源分：天然胶粘剂、合成胶粘剂；按原料来源分：天然胶粘剂、合成胶粘剂；n按按粘粘接接接接头

48、头强强度度特特性性分分：结结构构胶胶粘粘剂剂、非非结结构胶粘剂；构胶粘剂；n按按胶胶粘粘剂剂状状态态分分：液液态态胶胶粘粘剂剂、固固体体胶胶粘粘剂剂寸；寸；n按按胶胶粘粘剂剂热热性性能能分分：热热塑塑性性胶胶粘粘剂剂、热热固固性性胶粘剂。胶粘剂。3.粘接工艺 n胶粘剂粘接零件的方法是把胶粘剂均匀涂抹在零件断裂面上或两个零件的结合面上，并在接头处施加足够的力，使之牢固粘接在一起。4.有机胶粘剂的选用注意点：n(1)掌握被粘接物的种类、性能、表面状态、裂纹缝隙大小掌握被粘接物的种类、性能、表面状态、裂纹缝隙大小和修复要求等情况。和修复要求等情况。n(2)了解胶粘剂的性能特点，如粘度、粘接强度、使用

49、温度、了解胶粘剂的性能特点，如粘度、粘接强度、使用温度、收缩率、线胀系数、耐蚀性、耐水性、耐介质及抗老化性收缩率、线胀系数、耐蚀性、耐水性、耐介质及抗老化性能等。能等。n(3)根据粘接目的和用途选用胶粘剂。例如，要求密封性应根据粘接目的和用途选用胶粘剂。例如，要求密封性应选用密封胶，要求连接牢固则应选用高强度胶粘剂。选用密封胶，要求连接牢固则应选用高强度胶粘剂。n(4)根据粘接零件工作时的受力情况和工作环境选用胶粘剂。根据粘接零件工作时的受力情况和工作环境选用胶粘剂。n(5)使用粘接技术修复零件时应考虑这种工艺实施的可能性、使用粘接技术修复零件时应考虑这种工艺实施的可能性、经济性与胶粘剂的来源

50、等情况。经济性与胶粘剂的来源等情况。二、有机胶粘剂在船机上的应用 n1.用于修理损坏的船机零件：1)修理松动的过盈配合件；2)修理腐蚀损坏的零件；3)修补裂纹零件 n2.用于船机装配工作：1)主柴油机机座的安装；2)螺旋桨与尾轴的装配；3)用作密封垫片 三、无机粘接修复技术 n无机胶粘剂是由无机的酸、碱、盐和金属氧化物、氢氧化物等构成的具有粘接性能、应用广泛的胶粘剂。分为磷酸盐类和硅酸盐类胶粘剂。n无机胶粘剂广泛用于船机修理工作中，如修理断轴、气缸体和箱盖的裂纹，增压器涡轮端壳体腐蚀等。1.无机粘接修复技术的特点 n(1)无无机机胶胶粘粘剂剂大大多多由由固固、液液两两相相物物质质混混合合而而成