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文档简介
项目7汽车零件的修复技术,教学目标与要求掌握修理尺寸法的特点和要点掌握汽车零件的焊接修复掌握汽车零件的刷镀修复掌握汽车零件的胶粘修复掌握汽车零件修复方法的选择学会汽车零件维修设备的正确使用学会共同学习,培养合作精神、职业道德和严谨的作风教学重点修理尺寸法的运用汽车零件修复方法的选择汽车零件维修设备的正确使用教学难点修理尺寸法的运用教学模式(方法)讲授分组讨论,项目7汽车零件的修复技术,科学技术的发展为汽车零件的修复提供了多种可供选择的方法,它们各具一定的特点和适用范围。汽车零件的修复目的是恢复零件间的配合特性和工作能力。零件修复的方法基本上分为两类:一是机械加工方法,包括车、钳、刨、铣、锉、镶套修复、修理尺寸,使其恢复正确的几何形状和配合特性,并获得新的几何尺寸,二是镀覆法,利用堆焊、喷涂和电镀等方法对零件的磨损部位进行增补,或利用胀大(缩小)镦粗等压力加工方法增大磨损部位的尺寸,然后进行机械加工,恢复其名义尺寸、几何形状和规定的表面粗糙度。1.汽车零件修理特点:(1)批量小。(2)余量小,精度难以保证。(3)工件硬度高。(4)加工基准损伤,定位困难。2.汽车零件修理中应注意的几个问题:(1)定位基准与加工精度。(2)轴类零件的园角。(3)修复零件的表面粗糙度。,任务7.1汽车零件的机械加工修复,机械加工修复是汽车零件最基本、最重要和最常用的修复方法。汽车上许多重要零件都是利用机械加工的方法修复的,包括修理尺寸法和附加零件修理法。,7.1.1修理尺寸法,1.修理尺寸法修理尺寸法是将零件磨损表面通过机构加工恢复其正确的几何几何形状并与相配合零件恢复配合性质的一种加工方法,是修复配合副零件磨损的一种方法,即将待修配合副中的主要零件利用机械加工的方法恢复其正确几何形状和表面粗糙度并获得新的修理尺寸,然后选配具有相同修理尺寸的另一配合件与之相配,得到一组尺寸改变而配合性质不变的新的配合副。在使用修理尺寸修复零件时,首先要确定配合副的主要件,一般是选择结构形状复杂、工艺难度大和制造成本高的零件,然后将其磨损部位扩大(孔)或缩小(轴)至规定的修理尺寸。由于仅对主要零件的磨损表面进行加工,更换相应的易损零件得到符合技术条件的配合特性。这样,一方面零件除获得一个新的修理尺寸外,其配合性质、形位公差、表面粗糙度、表面机械性能和热处理状态保持不变,另一方面又能大大降低维修成本,延长零件的使用寿命。例如当气缸的圆度、圆柱度、最大磨损量超过汽车修理技术标准时,对气缸进行镗磨,加工到一定的修理尺寸,恢复正确的几何形状和表面粗糙度,然后选配与其相同修理尺寸的活塞与之相配,得到一组尺寸改变而配合副性质不变的气缸活塞配合副。2.修理尺寸等级与级差修理尺寸是指零件磨损表面通过修理,形成符合技术文件规定的大于或小于原设计基本尺寸的基本尺寸。为了增加修理次数,延长主要零件和基础件的使用寿命,根据零件结构、强度和硬化层的情况,结合大修间隔之间零件的磨损量,国家标准制定了各种配合件的修理尺寸等级和级差。发动机的气缸与活塞的修理尺寸,汽油机为六级,柴油机为八级,级差为0.25mm。由于车辆报废里程的差别及零件材料质量、强化工艺、结构设计的发展,不同车型的修理尺寸等级有所不同,如东风EQ1090型汽车气缸推荐采用0.5mm和1.0mm两级修理尺寸。桑塔纳轿车发动机气缸除基本尺寸外,还有级差为0.25mm的四级修理尺寸,见表7.1。,7.1.1修理尺寸法,表7.1桑塔纳发动机气缸修理尺寸,7.1.1修理尺寸法,3.修理尺寸的确定在发动机各气缸的测量中,如有某一气缸超过磨损极限,应对该发动机进行镗缸修理。其修理尺寸的确定是:先读出磨损最大气缸的最大尺寸,加上机械加工余量,则气缸的修理尺寸为最大磨损气缸尺寸加上镗磨加工余量的和,然后选取与此值相接近的上一级修理尺寸即可。例如,东风EQ6100发动机,测量后磨损气缸最大磨损直径为100.37mm,加工余量为0.10mm,则该气缸恢复到原正确几何形状的尺寸100.47mm,则该气缸修理尺寸应选取第二级修理尺寸,即为100.50mm。利用修理尺寸法修理同一尺寸组合的零件时,如气缸体的各气缸孔,曲轴的各主轴颈和各连杆轴颈,必须按最大磨损的孔或轴确定修理尺寸。同一发动机的各气缸、同一曲轴的各主轴颈或连杆轴颈,必须采用同一级的修理尺寸,以保证各相同配合副的修理尺寸一致。4.修理尺寸的特点和应用要点修理尺寸法的特点:(1)必须系列化、标准化,满足零件互换性的要求。(2)对零件的结构、强度无影响。(3)必须保证能够恢复原设计要求的或技术文件规定的配合性质的技术状况。使用修理尺寸法的要点:(1)修理尺寸按最大磨损的轴或孔来选择。(2)修理尺寸必须一致。(3)先加工磨损最大的轴或孔。(4)应根据实际情况选择修理尺寸等级,尽量避免越级使用。运用修理尺寸法修复零件,对其尺寸、形状、位置公差和表面粗糙度要求应符合原厂设计修理技术标准。,7.1.2附加零件修复法,附加零件修复法也称镶套修理法,是当零件结构和强度允许时,通过机械加工方法将磨损部分切去,恢复零件磨损部位的几何形状,然后加工一个套,采用过盈配合的方法将其镶在被切去的部位,以代替零件磨损或损伤的部分,恢复到基本尺寸的一种修复方法。常用的有扩孔镶套、加垫等方法,如图7.1所示。对损坏的孔,可镗大镶套,镗孔尺寸应保证被镶套有足够的刚度,套的外径应保证与孔有适当的过盈量,套的内径可事先按照轴径配合要求加工好,也可留有加工余量,待镶入后再镗削加工至要求的尺寸。对损坏的螺纹孔,可将旧螺纹孔扩大,再重新加工螺纹,然后加工一个内外均有螺纹的螺纹套拧入螺纹孔内,螺纹套的内螺纹即可恢复原尺寸。,图7.1镶套修复法附加零件修复法适用于发动机气缸套、气门座圈、气门导管、飞轮齿圈、变速器轴承座孔、各种铜套的镶配等,对损坏的轴颈也可用镶套方法修复。,7.1.2附加零件修复法,1.镶套材料的选择镶套材料的选择原则是:(1)要根据镶套部位的技术条件来选择,如在高温处工作的零件,镶套材料应与基体材料一致或相近,以保证二者的线膨胀系数相同。(2)镶套材料的热稳定性要好,以保证零件工作的可靠性。(3)根据具体使用性能要求来选择。如为了获得好的耐磨性能,可采用比基体好耐磨材料。2.过盈量的确定镶套过盈量应选择合适,必要时要进行强度计算。因为过盈量过大,易使零件变形或挤裂;过盈量过小,容易松动或脱落。镶套时,由于被镶套多是薄壁衬套,包容件受拉应力,被包容件受压应力,当套壁不大时(23mm),应力大小与相对过盈成正比。相对过盈就是单位直径(为镶套的基本尺寸)上的过盈量。例如轴承承孔镶套,若套外径基本尺寸为100mm,则其过盈量为0.05mm,即相对过盈为0.05/100=0.0005,根据相对过盈的大小,镶套配合分为四级,分别为轻级(0.0005以下),中级(0.00050.001),重级及特重级(0.001)。为了保证镶套可靠,对重级和特重级必须验算结合强度和材料的最大应力。镶干式气缸套时,宜选用中级过盈配合。镶气门座圈时,由于它承受高温和高频冲击,负荷较大,过盈配合的相对平均过盈一般大于0.001mm,属重级过盈配合。镶气门导管时,受力小,过盈配合的相对平均过盈为0.00050.001mm,属中级过盈配合,过盈量过大时会使缸体承孔变形失圆甚至胀裂。3.加工精度的确定零件的加工精度和表面粗糙度会影响镶套配合的过盈。加工精度越低和表面粗糙度越大,配合的实际过盈越小。为了保证准确的过盈量,配合面加工精度要求较高,一般采用IT6、IT7公差等级,表面粗糙度为Ra2.51.25m。例如,干式气缸套外表面的表面粗糙度Ra1.25m,气缸套承孔Ra2.5m;镶气门座圈时,座圈外表面Ra2.5m,座圈承孔Ra1.25m。4.镶套的操作(1)镶套前,仔细测量配合件的尺寸和形状误差,检查倒角和表面粗糙度,并做好除油、除锈等清洁工作。(2)镶套时,包容面的大端与被包容面的小端应置于先压入端,应平稳压入,切忌用重锤砸入。压力机在整个压镶过程中若发生压力急剧增高现象,应立即停止压镶,检查、校正套的歪斜后再继续压镶。(3)重级与特重级的过盈配合件,宜采用温差法镶套,加热包容件至423K473K,被包容件用干冰冷却收缩,然后压入。5.镶套修复法的特点(1)可修复一些基础件或主要零件的局部磨损,延长其使用寿命。(2)能一次恢复较多的磨损量,特别是磨损孔的修复,是其它方法不易达到的。(3)零件无需高温加热,避免了热影响引起的变形和退火。(4)工艺简单、修复成本低,质量易保证。,任务7.2汽车零件的焊接修复,焊接是汽车修理中广泛使用的一种工艺,可以修复磨损量较大的零件,能增加零件的尺寸,普遍用在修复零件的磨损、破裂、断裂等缺陷。焊接修复法修复零件是借助与电弧或气体火焰产生的热量,将基体金属及焊丝金属熔化和熔合,使焊丝金属填补在零件上,以填补零件的磨损和恢复零件的完整。焊修后的汽车零件,可以得到较高的强度,焊层的厚度便于控制;设备简单,修复成本低,灵活性大,多数工艺简便易行,不受零件尺寸、形状、场地的限制。但焊接修复法也有不足之处,主要是容易产生焊接应力和变形,以及裂纹、气孔和夹渣等缺陷。故对于重要零件经过焊接修复的,应进行退火处理,以消除其内应力。,7.2.1铸铁零件的焊修,铸铁为含碳量为2.5%4.0%的铁碳合金。铸铁中除含有Fe和C元素外,还含有Si、Mn、P、S等元素。汽车维修中所焊修的铸铁零件如气缸体、气缸盖离合器壳、变速器壳等常用灰铸铁(HT)制造,驱动桥壳、制动鼓、主减速器壳等常用可锻铸铁(KT)制造,有的曲轴、凸轮轴等则用球墨铸铁(QT)制造。这类零件的典型损伤是裂纹和螺纹孔损伤等,最常用的修复方法之一是焊修。1.铸铁件的焊修特点铸铁的可焊性差,焊修时主要存在以下几个问题:(1)铸铁含碳量高,焊接时易产生白口、裂纹,既脆又硬,焊后加工困难。(2)焊接时,焊缝易产生气孔或咬边。铸铁件原有气孔、砂眼、缩松等缺陷也易造成焊接缺陷。(3)焊接时,若工艺措施和保护方法不当,易造成铸铁件其他部位变形过大或电弧划伤而使零件报废。因此,采用焊修法最主要的是预热工件、采用专用焊条和合理的焊接工艺,以提高焊缝和熔合区的可切削性,提高焊补处的防裂性能、防渗透性能和提高接头的强度。2.铸铁件的焊修方法铸铁件常用的焊修方法,按所用的设备和热源不同,可分为气焊、电焊和钎焊;按对焊件预热的程度不同,可分为热焊和冷焊。(1)电焊。也称为电弧焊。铸铁电焊的优点是焊接速度快,生产效率高,零件受热变形较小;缺点是焊缝的力学性能和加工性能比气焊差。(2)气焊。也称为氧乙炔火焰焊。气焊火焰热量较电焊分散,工件受热变形大,生产效率低。但火焰对熔池压力及输入量可控制,熔池冷却速度慢,焊缝形状、尺寸和焊透程度易控制,能做到焊缝金属与母体材料相似,另外,由于设备简单、灵活方便,得到广泛应用。气焊主要用于碳钢、合金薄钣件的焊接,也可用于有色金属和铸铁的焊补。(3)钎焊。采用氧乙炔火焰加热,母材不熔化,焊后不易裂,加工性好。其强度因钎料而异。(4)热焊。将工件预热到600700,然后用氧乙炔火焰施焊。热焊能保证焊接质量良好,但工艺复杂、成本高、能耗大,所以较少使用,主要用于修复复杂的箱体零件。(5)冷焊。指焊件不预热或预热温度低干400的焊接。冷焊可以采用气焊也可以采用电焊,具有方法简单、成本较低、生产效率高、焊后变形小、劳动条件好等优点,因此在汽车修复生产中得到广泛的应用。3.铸铁焊条的选用焊接时要根据工件的作用及要求选用合适的焊条。常用的国产铸铁电弧焊冷焊焊条见表7.2。使用较广泛的是镍基铸铁焊条。,7.2.1铸铁零件的焊修,表7.2国产铸铁电弧焊焊条,常用的气焊铸铁焊丝有QHTl、QHT2两种。气焊粉的统一牌号为“粉201”,熔点为650,呈碱性,能将铸铁气焊时生成的高熔点二氧化硅(熔点约为1350)变为易熔盐类。,7.2.1铸铁零件的焊修,4.铸铁零件电弧冷焊工艺(1)焊前准备。将焊接部位彻底清整干净,对于未完全断开的工件要找出全部裂纹及端点位置,钻出止裂孔。将焊接部位开出坡口,为使断口合拢复原,可先点焊连接,再开坡口。(2)施焊。施焊的工艺要点:小电流,实施分段焊和分层焊,并对焊缝不断加以锤击,以减少焊接应力和变形,并限制母材金属成分对焊缝的影响。施焊电流对焊接质量的影响极大。若电流过大,熔焊深,母材成分和杂质易向熔池转移,熔池内会产生较厚的白口层,如图7.2所示。若电流过小,电弧不稳定,将会导致不易焊透、气孔和夹渣过多等缺陷。,a)小电流;b)大电流图7.2施焊电流对焊缝白口层的影响,7.2.1铸铁零件的焊修,焊接时,为减少焊接应力和变形,防止焊补区局部过热,应采用分段焊。一次长焊与分段焊的应力分布如图7.3所示。每小段的长度应根据不同的条件,约为1030mm,每焊完一段趁热锤击焊缝,直到温度降低到用手可触摸时再焊下一段。锤击的目的是为了消除焊接应力和砸实气孔提高焊缝的致密程度的。,a)一次长焊;b)分段焊图7.3焊接应力分布工件较厚时,应采用分层焊,如图7.4所示。采用分层焊时,一方面可采用较细的焊条和较小的电流;另一方面后焊一层对先焊一层有退火软化的作用。,图7.4分层焊的顺序(3)焊后检查。零件焊完后,应检查有无气孔、裂纹,焊缝是否致密、牢固,如有缺陷,应采取必要的补救措施。,7.2.1铸铁零件的焊修,5.球墨铸铁的焊补工艺球墨铸铁多用于制造曲轴、凸轮轴和后桥壳等零件,对于这些零件出现的裂纹和其他机械损伤也可用焊补法修复,但在焊接时,焊缝和熔合区基体金属将失去球化且易于形成白口,比一般灰铸铁更难焊接。因此,球墨铸铁的焊补需要采用特殊焊条和特殊的焊接方法。(l)球墨铸铁电弧焊。使用钢芯球墨铸铁焊条(Z238)焊补时,在对小工件施焊前应预热到500左右,大工件预热到700左右。焊后进行正火处理:工件加热到900920保温2.5h,炉内冷却到730750保温2h,取出后自然冷却或退火处理;或加热到900920保温2.5h,随炉冷至100以下出炉。由于这种焊条的药皮里含有石墨元素和球化剂,能使焊缝仍为球墨铸铁,从而提高了焊接的质量。使用镍铁焊条及高钒焊条冷焊时,按以下原则选择焊条的直径和电流:焊条直径3.2mm,电流90100A;焊条直径4mm,电流135145A。在气温较低或工件厚度较大时,先预热到100200,其效果较好。(2)球墨铸铁气焊。气焊时可直接利用焊炬预热工件,以防止产生白口。气焊的火焰温度比电弧焊低,镁的蒸发损失少。采用含镁量0.07以上的铸铁焊丝,可保证得到球墨化的焊缝。在焊接时采用中性火焰。气焊的焊缝质量较电弧焊高,适用于焊补要求较高的工件。6.可锻铸铁的焊补工艺白口铸铁零件加热到950970,在此温度下保持几十个小时,退火后得到可锻铸铁。可锻铸铁的力学性能接近铸钢,它的抗拉强度高,并能承受冲击及一定的变形。因此,汽车上许多受力和冲击负荷较大且形状复杂的零件,如后桥壳、制动蹄、制动鼓、变速器壳、主减速器壳以及钢板吊耳等常用可锻铸铁制造。可锻铸铁具有强烈的白口化倾向。为了避免出现白口化,应在较低的温度下(即碳在退火中的分解温度950以下)焊接可锻铸铁。用黄铜或高强度铜作焊料,用硼砂作焊补剂进行硬钎焊,在受力不大的部位可收到较好的效果。对于受力较大的零件部位,可采用纯镍焊条与高钒焊条电弧冷焊焊修。有些部位也可用J422普通低碳钢焊条施以小电流焊补,为了增加焊修强度,还可在裂缝处补焊一低碳钢板。,7.2.2钢制零件的焊修,机械零件所用的钢材种类繁多,其可焊性差异很大。钢中含碳量越高、合金元素种类和数量越多,零件的可焊性就越差。一般低碳钢、中碳钢、低碳合金钢均有良好的可焊性,这些钢制零件的焊修主要考虑焊修时的受热变形问题。而一些中碳钢、合金结构钢、合金工具钢制件均经过热处理,硬度较高,焊修时残余应力大,易产生裂纹、气孔和变形,为保证精度要求,必须采取相应的技术措施。如选择合适的焊条,焊前彻底清除油污、锈蚀及其他杂质,焊前预热,焊接时尽量采用小电流、短弧,熄弧后马上用锤子敲击焊缝以减小焊缝内应力,用对称、交叉、短段、分层方法焊接以及焊后热处理等,均可提高焊接质量。,7.2.3有色金属零件的焊修,汽车常用的有色金属材料有铜及铜合金、铝合金等,现代客车车身及其骨架越来越多地使用了铝型材。有色金属材料由于其导热性好、线膨胀系数大、熔点低,高温时脆性较大、强度低、很容易氧化,因此焊接比较复杂、困难,与黑色金属相比可焊性差。要求操作者具有较高的操作技术水平,并采取必要的技术措施来保证焊修质量。由于近年钎焊技术的发展,极大地提高了焊缝结合强度,解决了熔焊变形及接头外观质量差等问题,因而在车身的修复中应用得越来越多。下面主要讲述铝型材的钎焊特点及工艺过程。1.铝型材钎焊的原理及特点铝表面有一层难熔的氧化膜,阻碍铝的熔化和焊合。钎焊则可在焊缝处母材不熔化的状态下达到焊合的目的。铝型材钎焊是把材料加热到适当温度,应用钎料使材料结合的一种焊接方法。所用钎料的液相线高于450,但低于焊缝母材金属的固相线温度。钎料依靠毛细吸附作用流布于接头的紧密配合面之间,在冷凝后即形成了焊缝,使整个截面接头一次焊成,将被焊工件牢固地连接在一起。因此,钎焊时需满足以下三个条件:(1)钎料的熔点必须高于450。(2)钎焊修复零件时,基体金属不得熔化。(3)钎料必须能润湿基体金属表面并依靠毛细吸附作用被吸入或保持在接头中。根据上述钎焊原理,铝型材的钎焊有如下特点,使得铝型材的焊缝具有良好的充填性、致密性和密封性;钎焊接头光滑、平整;焊接接头抗拉强度高。,7.2.3有色金属零件的焊修,2.铝型材钎焊的钎料与焊剂(1)钎料。钎焊时填充焊缝,使接头连接在一起的材料称为钎料。钎料通常以粉末、膏状、丝材或薄片条等形式提供。薄片条钎料既可用手工送进,也可以预先放置在接头区。为了保证焊接质量,要求钎料的熔点低于母材,一般比母材低几十度;钎料本身应具有一定的机械强度,以满足对钎焊接头工作强度的要求;对于有外观要求的装饰件,要求焊缝颜色与母材相接近。(2)钎剂。钎剂是以粉末形式供应的无机氯化物和氟化物盐类混合物。钎剂起去除氧化膜,改善钎料对钎焊金属浸润状况的作用。钎剂的熔点要低于钎料,具有良好的去膜能力和较宽的活化温度范围,不易失效,钎焊后的残渣对焊件的腐蚀性小,且易清除。3.铝型材的火焰钎焊工艺(1)清洗。钎焊前要用清洗剂清除焊接处的表面油污及氧化膜杂质,可用化学方法,也可用机械方法。(2)夹具和固定装置。为了保证钎焊接头位置正确和有合适的间隙,采用既适用又有一定强度的夹具和固定装置,有利于火焰加热和钎焊操作,且零件不致因膨胀的差异而发生离位现象。夹具和固定装置通常采用纯镍、不锈钢、特种合金钢或低碳钢来制作。(3)施焊。首先将钎剂与水或酒精混合后以刷涂、浸渍和喷涂等方法施加到工件和钎料上去。机械化钎焊时可将钎料预先放置到接头处,而手工火焰钎焊则靠人工送进钎料。再用氧一乙炔火焰或石油液化气火焰在较大范围内对接头加热,使各部分温度上升到钎焊温度。施焊时的加热温度必须严格控制在500600范围内。由于铝合金在加热熔化时无明显的颜色变化,很难预测。可将预热的钎料棒一端蘸上钎剂放在焊口上,若钎剂立即化为透明的流体则说明温度合适,即可施焊;若钎剂不能立即熔化,发粘、冒泡,则表明温度偏低,应再加热。(4)钎焊后清理。钎焊后必须清除残余的腐蚀性钎剂。残余的钎剂形成一个硬而脆的壳层,可用热水溶解或化学清洗彻底除掉。将钎焊接头放入热水中浸泡以后,再在体积分数为10%的硝酸和体积分数为0.25%的氢氟酸浴槽中浸泡25min,可获得清除钎剂的良好效果。注意各种清洗方法最后都要用清水冲洗,以清除残余的清洗剂。,任务7.3汽车零件的刷镀修复,刷镀是依靠一个与阳极接触的垫或刷提供电镀需要的电解液的电镀方法,如图7.5所示。零件作为阴极装在机床的卡盘上,石墨镀笔接阳极,刷镀时用外包吸入纤维的镀笔在工件上相对运动,这时,镀液中的金属离子在电场力作用下,向工件表面扩散,镀在工件表面形成镀层。镀笔刷到哪里,哪里就形成镀层,直到达到所需厚度。,1.镀液;2.镀笔3.刷镀电源;4.接液盘;5.工件图7.5刷镀原理简图,任务7.3汽车零件的刷镀修复,1.刷镀设备刷镀设备包括刷镀电源、刷镀笔及辅助工具等。(1)刷镀电源。刷镀电源是一种低电压大电流的直接电源。根据刷镀工艺特点,刷镀电源的输出特性应是平直的,输出电压范围025V,并能进行无级调节,有可靠和能迅速作用的短路和过载保护装置。目前,国内刷镀电源种类繁多,其基本结构类型分为两大类,即硅整流电源和晶体管电流。(2)刷镀笔。刷镀笔由导电手柄和阳极两部分组成,导电手柄和阳极用螺纹相联或压紧。导电手柄的作用是连接电源和阳极,使操作者可以移动阳极做需要的动作,以实现金属的刷镀,其结构如图7.6所示。,图7.6导电手柄结构图1.阳极;2.“O”形密封圈;3.锁紧螺母;4.散热片;5.绝缘套;6.导电螺栓;7.电缆插座;8.电缆插口阳极是镀笔的工作部分,一般用石墨作阳极。为了适应零件不同形状刷镀的需要,阳极有圆柱形、平板形、瓦片形、半圆形和板条形等。(3)刷镀辅助工具。主要有转胎和镀液循环泵,其作用是夹持工件和泵送镀液。,任务7.3汽车零件的刷镀修复,2.剧镀溶液刷镀溶液按用途不同可分为表面准备溶液、刷镀溶液、退镀溶液和钝化溶液四类。(1)表面准备溶液。又称表面预处理溶液,它的作用是除去被镀零件表面的油污和氧化物,以获得洁净的待镀表面。机器零件因机油中的极性添加剂的作用,在零件表面上形成一层粘附力极强的、用常规的除油方法无法除掉的油膜,另外还有氧化膜,这两种物质严重的影响镀层与金属零件的结合力,是关系到刷镀成败的关键。表面准备溶液包括电净液和活化液两种。电净液用于镀前工件除油,是一种碱性较强的无色透明溶液。一般工件电净时,工件接负极,镀笔接正极,利用氢气产生的大量气泡对油膜产生撕裂作用来除油。适用于铸铁零件的电净。活化液的作用是通过电化学的方法彻底清除残留在工件表面上的氧化膜、杂技和残留物,使基体金属显露出其纯净的金相显微组织,以利于金属的沉积。活化处理分为阳极活化和阴极活化,但以阳极活化居多。(2)刷镀溶液。刷镀溶液已有黑色金属溶液、有色金属溶液、贵金属溶液和合金金属溶液四大类近百种,以有色金属溶液居多数,选用不同的金属溶液进行刷镀,即可获得不同机械性能和理化性能的镀层,以满足被镀件的不同需要。(3)退镀液、纯化液和阳极氧化溶液退镀液用于退除不合格的镀层和旧镀层,为重新刷镀作准备。纯化液的用途是处理刚镀好的镀层达到表面保护和装饰的目的。,任务7.3汽车零件的刷镀修复,3.刷镀工艺刷镀工艺由零件受镀表面预处理,刷镀镀层和镀层去应力处理等工序组成。表面预处理包括清洁除锈、零件修整、电净与活化。刷镀镀层包括打底层、刷夹心层、刷工作层。(1)清洁除锈。指用常规的方法清除工件上的油污、锈蚀等污垢。(2)零件修整。零件的受镀表面越光滑,镀层与基体金属结合力越好,便于提高刷镀精度,有利于零件刷镀后直接装配使用。因此,在刷镀前应用机械加工等方法进行修整,使受镀面的表面粗糙度、形位误差符合技术文件之规定。(3)电净。电净时电极一般采用正接法(工件接负极)工件表面析出大量的氢气泡将工件表面上的油膜撕裂,加之镀笔的擦拭运动,使擦掉的油膜与电净液中的氢氧化钠等发生皂化或乳化反应,转化为可溶性皂化物之后,再由清水漂洗。电净合格的标志是工件表面漂洗后能保留一层均匀完整的水膜。(4)活化。活化是针对工件金属,选择相适应的活化液,通过电化学及镀笔擦拭作用,除去受镀面上的氧化膜及其它杂质,显露出新鲜的基体金属及其金相组织。活化也是保证镀层的结合力的关键。活化应在电净合格之后进行,活化合格后必须立即刷镀镀层。(5)刷镀过渡层。又称打底层。对于载荷大的工件活化后应立即刷镀过渡层。(6)刷镀工作层。由于零件磨损量不同,所需刷镀层的厚度也不一样,可能是单层镀,也可能是多层镀。每层镀层的厚度越厚,镀覆时间越长,镀层结晶越粗,镀层应力也会越大,镀层的质量就难以保证。(7)去应力处理。刷镀层对基体金属的疲劳强度影响较大,使基体金属疲劳强度降低30%40%,一般在镀后对其进行低温回火处理以减小其内应力。4.刷镀修复的特点(1)刷镀投资少,生产效率高。(2)可在现场刷镀,也能在半拆卸状态下,进行局部刷镀。(3)镀层厚度可以精确控制,实现精密镀覆,镀后可以直接装配使用。(4)刷镀对基体金属热影响小,且无金相组织变化,对大型、精密、贵重零件,采用刷镀修复会收到满意的效果。(5)能源消耗少,镀液对环境的污染小。,任务7.4汽车零件的粘接修复,粘接修复是应用粘接剂将两个物体或损坏的零件牢固地粘接在一起的一种修复方法。零件粘结修复的基本原理是:利用粘结剂渗入被粘物体表面凹凸不平的孔隙中固化的机械镶嵌作用、粘结剂分子间的相互吸引和粘结剂分子对被粘物体的扩散作用和化学反应的化学键作用把两者连接在一起,即粘结是机械力、分子力和化学键共同作用的结果。近年来粘接技术发展很快,在机械零件修复中已得到越来越广泛的应用。如修复车身零件、粘接散热器、油箱和其它壳体上的穿孔和裂纹等。,任务7.4汽车零件的粘接修复,1.粘接方法(1)热熔粘接法该方法利用电热、热气或摩擦热将黏合面加热熔融,然后加上足够的压力,直到冷却凝固为止,主要用于热塑性塑料之间的粘接。大多数热塑性塑料表面加热到150230即可进行粘接。(2)溶剂粘接法非结晶性无定形的热塑性塑料,接头加单纯溶剂或含塑料的溶液,使表面溶融从而达到粘接目的。(3)粘接剂粘接法利用粘接剂将两种材料或两个零件黏合在一起,达到所需的连接强度。该方法应用最广泛,可以粘接各种材料,如金属与金属、金属与非金属、非金属与非金属等。粘接剂品种繁多,其分类方法很多。按粘料的物质属性,分为有机粘接剂和无机粘接剂;按原料来源,分为天然粘接剂和合成粘接剂;按粘接接头的强度特性,分为结构粘接剂和非结构粘接剂;按粘接剂状态,分为液态粘接剂和固体粘接剂;粘接剂的形态有粉状、棒状、薄膜、糊状及液体等;按热性能分为热塑性粘接剂和热固性粘接剂等。选用粘接剂时,主要考虑被粘接件的材料、受力情况及使用的环境,并综合考虑被粘接件的形状、结构和工艺上的可能性,同时应保证成本低、效果好。,任务7.4汽车零件的粘接修复,2.粘接工艺(1)表面处理。表面处理的目的是获得清洁、粗糙、活性的表面,以保证粘接接头牢固。它是整个粘接工艺中最重要的工序,关系到粘接的成败。表面清洗可先用于布、棉纱等除尘,清去厚油脂,再用丙酮、汽油、三氯乙烯等有机溶剂擦试,或用碱液处理脱脂去油。用锉削、打磨、粗车、喷砂、电火花拉毛等方法除锈及氧化层,并可使表面粗糙。经机械处理后,再将表面清洗干净,干燥后待用。必要时还可通过化学处理使表面层获得均匀、致密的氧化膜,以保证粘接表面与粘接剂形成牢固的结合。化学处理一般采用酸洗、阳极处理等方法。钢、铁与天然橡胶粘接时,若在钢、铁表面进行镀铜处理,可大大提高粘接强度。(2)涂胶。应根据粘接剂的不同形态,选用不同的涂布方法。如对于液态胶,可采用刷涂、刮涂、喷涂和用滚筒布胶等方法。涂胶时应注意保证胶层无气泡、均匀且不缺胶;涂胶量和涂胶次数因胶的种类不同而异。涂胶时,应均匀、迅速、并施加适当的压力。胶层厚度应控制在0.10.25mm左右,过厚、过薄都会影响粘结强度。(3)固化。含有溶剂的粘接剂,涂胶后应晾置一定时间。然后将两个被粘接件可以进行合拢、装配和加热、加压固化
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