JT-Z-4006-1980船舶机械零部件金属扣合修复工艺

中华人民共和国交通部指导性技术文件船舶机械零部件金属扣合修复工艺中华人民共和国交通部本文件主要作为船舶机械铸铁件产生缺陷后需用金属扣合修复的指导性文件。一、金属扣合修复工艺的分类及其特点1.“金属扣合”是修复铸铁机件裂纹，折断、松孔或其他缺陷的一项工艺。具有操作低、质量可靠等优点，凡壁厚大于8mm的铸铁件一般可用此法修补。2.金属扣合工艺分波浪健法、螺丝密封法、加强扣合法三种，其应用花围如表1,3.究竞采用何种方法，视机件的损环程度和工作特征而定，必要时也可以二种或三种方法同时并(1)波浪键法：即在重直于机件裂纹或折断面的方向上加工出具有一定尺寸的波形槽，随后将由入前在表面涂一层薄的粘结剂则更为牢固可靠，如图1.共7共7页第2页(2)螺丝密封法：这种方法实质上是按上述波浪键法修复后，再在二波浪键之间按一定顺序沿裂纹或折断面每间随一定距离加工出螺孔，用涂以环氧树脂粘结剂(用于常温)或无机粘结剂”<用于高温)的密封螺钉旋入(密封螺钉要每每相割),填满整个裂纹或折断面(也可以在两波浪键之间沿裂纹加工出一条与波浪键尺寸相应的波形槽，再将除有粘结剂的汲浪键联入)。从而不仅恢复了机体的刚性，且保证了裂纹或折断面的密封性，如图2.(3)加强扣合法：即在垂直于机件裂纹或折断面的方向上加工出矩形空穴，把相应深度、形状和大小的高强度矩形合金钢块嵌入。合金钢块与机什的连接是在沿着它们的结合线上加工出许多圆孔。圆孔之间保持1mm间隙(圆孔直径6～8mm),再在圆孔中逐层填以合金材料制成的短销子。并在常温下进行锦击，从而使矩形合金钢块与机件牢固结合，如图3如有必要可沿着裂纹再加装波浪键，如图4。如果机件的损坏形式是局部破碎，即可将破碎部分予以切除，另铸造同样的形状和大小的局部，按上述操作工艺使之与机件连接成一体。5.金属扣合修复中，波浪键、密封螺丝、合金钢加强块及短销子所用的材料见表2.如0Cr18Nig、1Cr18Nig,1Cr18VigTi等低碳镍铬不锈钢如cCr18Nig、1Cr18Ni9、1Cr18Ni8Ti等低碳渠铬不锈钢允许用低碳钢代替如6Cr18Ni9、1Crl8Nig、1Cr1gVi9Ti等低碳镍铬不锈钢6.低碳镍铬不锈钢具有塑性好，冷加工硬化性大等特点，经铆击后抗拉强渡有很大提高(一般可增加50%～70%,强度极限提高到120～140kgf/mm²,屏服极限达到100～120kgf/mm²,延伸率降至10%)。其强度可超过铸铁的数倍，因此机件修复后的实际承受载荷面积虽比机件损坏前小，但却能使修复的机件恢复原来的工作能力.7.修复承受高温的机件时(如气缸、缸头等),波浪键应选用Ni36或Ni42等低膨胀系数合金(因这类材料的膨胀系数和铸铁相近).(1)波浪键的尺寸由颈部宽度b、凸缘直径d、凸缘间距1、厚度t等组成，如图5。而宽度b是最基本的数据，根据它可决定其他有关数据。如表3.bd1±3456(2)波浪键的凸缘数应尽量采用9个或7个，最少不得少于5个。一般均为单数，在修复中，应使波浪键长短相间，如图6。这样可以改善机件受力情况，相应提高修复效果。共7页第5页(3)波浪键可采用压模一次冷压加工成型或精密铸造等方法制造。(4)由于QCr18Ni9等材料具有加工硬化性，因此制成的波浪键在使用前需经热处理(如0Cr1BNi9可在1050～1100℃炉中保温半小时，水冷处理后硬度约在HB为130左右)以降低其硬度，恢复塑性。9.波形槽的计算和加工：(1)在波形槽的加工中有两个数值是需要注意的，即槽深T和槽问距W(图7).T值可参考下列公式计算：W值可按等强度公式求得：σg——机件的抗拉强度极限，kgf/mm当T=0.8H时(即S=0.2H,S——支撑铆击的基底)上式可简化为W值不可过大，亦不能过小，应按实际受力情况决定，一般取30mm左右。如需用螺丝或波浪键密封时，则波形槽间距尚应考患各密封螺丝相割的可能性以及密封波浪键的长度。(2)波形糟的深度T,除了按公式计算外，还要考虑波浪健的厚度t,当T>t时，可用数只波浪键嵌入槽内，逐只铆透。(3)波形槽的其余各部分名义尺寸均与波浪键相等，仅其加工公差不同，一般情况下键与槽的间隙为0.1mm,最大允许间隙为0.2mm。(4)波形槽的加工在大多数情况下，可就地进行。若机件便于拆装或就地加工受环境限制时，亦可利用铣床，钻床来加工，若此则操作更为迅速方便。这时先以端面铣刀或平头钻加工出直径为d的各孔，然后以直径为b的端面铣刀铣通各孔即成。嵌键入槽后对其进行铆击，铆击正确与否，直接影响修复效果。不合顺序的铆击会使裂纹扩张，铆共7页第6负共7页第6负击过剧会使机件波形槽两端处产生裂纹或击穿基底，钾击不足又会使波浪键在工作一定时间后发生松脱对波浪键的铆击应按图8所示的顺序进行，即铆击强度应由两端逐步向中间减弱，至于铆击强度的图.8密封嫘丝的大小，应按两波形槽间距和裂纹的大小情况决定。一般是M6～M10,不宜过大或过小。如工件裂纹处的金属已疏松，则应选用直径较大的密封螺丝或颈部较宽的波浪键。密封螺丝的拧入为保证密封，在嵌入波形键和拧入密封螺丝的前后，均需在波形槽和螺孔内填入粘结剂，竹入密封螺丝应遵循如下顺序：先将波形槽两侧密封螺丝拧好后，再在各空档内逐个拧入，各密封螺丝应彼此相割接触(相割量0.5～1mm),形成一条密封的“金属扭带”,如图9.(1)若采用就地修复，则先将周围妨碍操作的零件拆除，使裂纹全部暴露在外，并有可供操作的(2)携带的主要工具及用品：小型台钻一台，铋头一把，小铆钉枪一个，钢锯一把，小风磨机一(1)在裂纹末端钻止裂孔φd,以防止裂纹继续仲延。(2)从袋纹端部开始，在裂纹上打洋冲眼，间距为W.(3)用φd钻头，每隔W钻孔，其深度为(0.7～0.8)H。(4)将所需钻模横置在裂纹上并以一孔对正所占之孔，在其上插入一pd定位销钉，然后按钻模最远孔位置钻出第二孔，深(0.7～0.8)H。(5)在第二孔中间插入一u定位销钉，以固定钻模的位置，再按钻模，钻出其余的φa各孔，(6)用各型凿子，凿通各排钻出孔之间的金属，凿出宽b、深(0.7～0.8)H的横向沟槽。然后用铡刀修光侧面及修整底面，使较为平整并无过高要求，以同样方法加工出各排横向沟槽。(7)用压缩空气吹净波形槽内残留金属屑，并用丙酮清洁之，然后在槽内四壁涂以无机粘结剂。(8)将第一块波浪键嵌入波形槽内，并用小风枪进行铆击，铆击程度应掌握恰当，铆击头需备有三种形式(图10),凸缘处应先用凸圆铆出头予以铆透，再用凹圆铆击头进行铆击，其目的是使其边共7页第1页共7页第1页(9)第一块波浪键嵌平铆妥后，再嵌入第二、第三和第四块波浪键，并逐层进行铆击。每层铆击都需清除积屑。以工序(6)、(7)、(8)之同样方法，逐块嵌入及铆妥波浪键。(10)如果要用螺丝密封法修补，则再在已铆妥波浪健的波形槽两侧顺序钻密封螺丝孔，深(0.7~0.8)H