工程机械修理电子教案.ppt

1、 （1）发动机Ne降低，ge下降；（2）小修费用增加。,3、使用可靠性变坏： 工装工作能力下降；故障增多；修理次数增加； 4、零件耐久性降低 （二）故障率指标增大： （三）环境污染指标变坏： 1、汽油机规定：CO5%6%4.5% 新在用进口 HC250030001000ppm,2、柴油机：烟度5波许单位（新车，进口）即RB50 7波许单位（在用车）即RB70 3、噪音：90dB（各种车有规定：8290dB） 二、影响机械技术状况变坏的主要因素： （一）结构设计与工艺设计： 1、选材； 2、结构布局：例NJ130连杆； 3、热处理； （二）零件的加工和装配质量： 1、加工质量：表面粗糙度；表面形

2、位公差；尺寸公差； 2、装配质量：（配合间隙） （三）使用条件： 1、负荷； 2、转速； 3、作业条件；地形地质； 4、操作； （四）燃润料品质： （五）维护修理：二重性,第二节零件的磨损过程、种类及影响因素,一、摩擦学概述： 1、摩擦的实质：机械阻力和分子引力的合力； 2、摩擦的分类 （1）按运动形式分：滑动摩擦；滚动摩擦；混合摩擦； （2）按运动状态分：静摩擦；动摩擦； 3、按润滑情况分： 干摩擦：无中间介质；,液体摩擦：零件被机油隔开； 边界摩擦：被吸附油膜隔开； 半液体摩擦：边摩与液摩同时存在或干摩与液摩同时存在但趋于液摩； 半干摩擦：边摩与干摩同时存在但趋于干摩； 小结：A：干摩产生

3、较大的摩擦力，使零件磨损增大； B：液摩产生的摩擦力较小，零件磨损较小，但须有一定条件； C：最为普遍的为边摩、半干摩、半液摩，它们在一定边界条件下可互相转化。,二、零件的磨损过程：（发生过程） 1、摩擦表面相互作用：机械阻力、分子引力； 2、摩擦表面产生变化：相变、软化、变形、氧化等； 3、摩擦表面出现破坏：疲劳剥落、粘着撕裂； 三、磨损的种类 1、磨料磨损：磨料对零件表面的刮伤、挤压作用而引起的磨损； 磨料：尘土、磨屑、沙粒； 磨料磨损机理：法向力挤压工作表面使其材料前后位移疲劳破坏；切向力切削工作表面产生刀痕； 磨料来源：a、自身剥落的；b、外部带入的； 2、粘着磨损：物质得失与材料转移

4、； （1）按产生条件分： 粘附（冷粘着）磨损：分子引力；缺油：低速； 熔着（热粘着）磨损：高温熔焊；大载荷，高转速。 （2）按撕裂部位分： 外粘着磨损：表面较平滑、磨损较轻微。 内粘着磨损：表面较粗糙、材料转移多，磨损快。,3、机械摩擦磨损：微观不平，只有尺寸、形状、体积变化，而无大的物理化学变化。 4、化学蚀损：化学蚀损、电化学腐蚀腐蚀层脱落 切向力与法向力 氧化磨损：氧化层形成破坏的循环过程；缓慢 特殊介质腐蚀磨损：NO、CO、SO等；迅速 微动磨损：评价紧配合松动； 气蚀：评价与液体接触面的损伤； 5、表面疲劳磨损：评价滚动摩擦表面损伤； 四、影响磨损的外在因素 （一）摩擦副运动的形式、

5、速度和压力； 1、滚摩：阻力小，压力大，散热好，磨损慢，多麻点； 2、滑摩：液：1/ 干： 液/干：p （二）润滑情况：有油，油质好，量足；,（三）温度：50600C （四）材料：1/(强度) 1/（硬度） 1/C（含碳量） （五）加工质量： 1、加工精度：1/加工精度； 2、粗糙度： 3、刀痕方向：平行且与运动方向一致：小 平行且与运动方向垂直：大 刀痕方向与运动方向交叉；介于上述之间； （六）配合间隙：适中才行,13零件的磨损特性,一、零件磨损特性的概念及磨损特性曲线： 1、概念：零件磨损量随着时间的增长而变化的关系称为零件的磨损特性。 即f（t）或f（s） 2、零件的磨损特性曲线：f（t

6、）用图象法所表示的曲线即为磨损特性曲线；该曲线将零件的磨损过程分为三个阶段： 磨合阶段0A：初磨损阶段；速度快； 正常磨损阶段（工作磨损阶段）AB：平缓； 强烈磨损阶段（事故性磨损阶段）BC：十分迅速；,二、动配合的磨损规律： 此曲线的作用是确定零件的允许磨损尺寸和极限磨损尺寸；,14零件的疲劳变形、断裂,一、基础件变形的原因： 1、残余内应力的影响：坯料要时效充分； 2、修理质量的影响：要考虑变形问题，注意拧紧力矩和顺序； 3、机加工的影响：切削力、切削热、工序分散问题； 4、使用方面：经常满负荷或短时间超负荷工作会使零件所受外力增大，工作温度升高（迪顿图）变形；,二、减轻变形危害的措施：

7、1、设计方面：选材、布局、壁厚； 2、制造方面：工序分散、加时效工序； 3、修理方面：要考虑变形、注意安排工序、操作规程； 4、使用方面：避免超载、超转速、高温； 三、断裂： （一）断口分类： 1、脆性断口：断口齐平、有金属光泽、呈晶粒状或瓷状；解理断裂。 2、塑性断口：断口有明显塑性变形、无光泽、纤维状；切变断裂。 3、疲劳断口：断口分两部分，一部分光亮有摩痕；另一部分粗糙、呈放射状；,（二）疲劳裂纹的产生： 1、疲劳源：强度最低受力最大处； 表面应力集中处； 内部气孔夹渣处； 晶界、滑移带中的“峰缺口”； 2、疲劳源在循环应力作用下产生亚临界扩展而断裂； （三）影响疲劳断裂的因素： 1、工

8、作条件：应力交变频率；工作温度；环境介质； 2、零件的表面质量：R、Ra 3、表面强化：高频淬火；氮化；渗碳；喷丸；滚压导致疲劳极限增高； 4、材料：含碳量成反比； 金相组织：越细越好； 夹杂物：越少越好； 纤维方面：平行高；,（四）断裂的预防： 1、设计方面：注意应力集中 选材：选屈服极限低而断裂韧性好的材料； 采用裂纹防止结构； 2、工艺方面：提高R，减小Ra，表面强化； 3、使用方面：早发现，避免腐蚀，避免超速，超载，温度 4、修理方面：止裂孔，裂纹防止结构，去皮，修理时表面强化或滚压。,第二章检修制度与修理组织,21我国现行的筑机修理制度 一、我国现行筑机检修制度：计划预期检修制； 其

9、实质：养修并重，以防为主，定期保养，计划修理； 二、实施内容 1、技术维护： (1)日常维护: (2)定期维护: 一级维护 二级维护 三级维护,（3）特殊情况下维护：走合期维护；换季维护； 停驶维护；封存维护 2、机械修理： （1）机械大修 （2）机械小修 （3）总成大修 （4）零件修理 补充1990年13号部令汽车检修制度 1、实质：定期检测，强制维护，视情修理 汽车维护：日常 一级 二级 2、维修类别：汽车大修 汽车修理：总成大修 汽车小修 零件修理,三、保修周期表及其编制： 将两次大修之间的各级维护以时间为横坐标，按顺序排列即为保修周期表； t=nt t=mt=mnt T=kt=kmnt

10、 t=120-200h m.n.k=2-5 该表是编制修理计划的依据，也是维护和使用的依据。 例W501起重机：t1=200h t2=1200h t3=2400h 中修 =4800h T=9600h,四、机械送修制度： （一）送修计划：由主管部门编制（或保有部门编制、主管部门批准），送修单位、承修单位及主管部门各执一份。 内容：机械编号 保修类别 送修日期 完工期限 质量要求 其它特殊要求或事项 （二）检验、交接： 1、检验：使用到大修间隔里程须送法定机构鉴定 未使用到大修间隔里程但需提前修理时，也须送法定机械鉴定； 使用到潜在里程后：国产车必须大修，进口车需再次鉴定决定； 送修时须有鉴定证明

11、；,2、装备条件及交接要求： 签合同：要求、时间、质量； 能运转、装备全、不拆换； 附件装全、不缺件； 死车附加说明和规定； 技术档案随机入厂，司机亦然； 3、出厂规定： 签发出厂合格证，随机技术档案交送修人； 装备全，安装限速片； 接车人验收，办手续； 保修：三个月或10000KM； 五、维修制度发展动向：预测保修法；,22筑机修理组织,一、维修机构： 1、（固定的）机械大修厂本单位或本地区技术权威； 2、（流动的）工地修配厂主要高号保养和零小修； 3、（固定的）配件修配厂修旧利废； 4、（流动的）维修服务组主要低号保养和零小修；,二、机修工艺组织 （一）机械维修的基本方法（工艺组织）：怎么

12、干？ 1、就车修理法：适用于生产量小、机型多、送修单位多的修理厂； 2、总成互换法：适用于生产量大、机型单一、周转总成多的修理厂； （二）机械修理的作业方式（工位组织）：在哪干？ 1、固定作业法：小厂； 2、流水作业法：大厂； （三）机修的劳动组织：干什么？ 1、综合作业法：任务小，机型多的小厂； 2、专业分工作业法：任务大，机型单一的大厂；,第三章筑路机械的验收、清洗和解体,31送修筑机的验收及进厂检验 一、验收：首先按送修规定办理交接手续，并初步检验； 1、调查使用情况：判定车况的初步依据； 2、外部检视：车容、车架、悬挂、渗漏、断裂等； 3、使用检验：仪表、离合器、闸箱、转向、异响； 二

13、、筑机维护检验制度： 例行保养与低号保养：采用承修人自检、机组长复检、专检员抽检的三检方式； 高号保养采用：进厂检验（专检员负责）、过程检验（小组长、技术员负责）、出厂检验（专检员、司机负责）的三检制度。,三、筑机修理的检验制度 （一）进厂前预检：进厂前几号保养中填表； （二）修理过程的三检制度：同高保； 1、进厂检验：由承修人、技术员、主修工共同负责 在进厂清洗期间进行； 2、过程检验：承修人自检、组长复检、车间检验人员检验主要总成、机件，并抽检其他项目；修理装复。 3、出厂检验：厂检验员主持，承修人会同司机共同检验； 修复交车。,32筑机总体拆散的要求、方法及注意事项,一、拆卸原则： 1、

14、拆前须熟悉构造、原理； 2、按需拆卸； 3、按顺序并用合理的工具和设备拆卸：先外后内、由表及里、先总成后零件； 4、拆卸为装配创造条件：计号或成对放置；,二、拆卸方法： 1、双头螺栓的拆卸：偏心扳手；双螺母法； 2、断头螺栓的拆卸：钻孔打棱锥或攻反扣；焊螺母；锯槽；钻；剔； 3、锈死螺纹的拆卸： 浸煤油、静置2030分钟、敲击、拧进再拧出；浸煤油、静置2030分钟、敲击、加热、拧进； 4、螺栓组的拆卸： 对称、均匀、分次；先拆最难者；注意安全，使翻转最小； 5、不可拆卸连接件的拆卸； 焊接件：气割或铲子铲除；铆接件：气割、铲除、钻除； 6、静配合的拆卸： 过盈量较小拉器（木锤、铜锤）； 过盈量

15、较大压力机； 过盈量很大加热后用压力机；,33零件的清洗,一、除油（碱溶液除油、有机溶剂除油） （一）、碱溶液除油： 1、作用原理： 在碱液中加入乳化剂，浸透到油层使其破裂，并在油滴外面形成乳化剂吸附层，阻止其再聚积； 湿润金属表面，阻止油再与金属粘到一起； 种类：肥皂、水玻璃、树胶、骨胶、糊精等；用量约为0.20.5%； 加热碱液：7090促进循环流动； 搅拌碱液：提高运动能量；,2.配方：一般修理书上均有不同材料除油配方，使用时可查阅； （二）有机溶剂除油： 1、汽油、煤油、柴油：价高、效好、易燃、无腐； 2、三氯乙烯：价低、效好、无腐、有剧毒； 3、金属清洗剂、合成洗涤剂：现成或自制；兼

16、顾1、2的优点， 避免其缺点；,二二、清除积炭： 11.机械法： 手工清除：工效低； 喷射核屑清除：污染大； 喷射液体砂清洗：效最好； 22.化学法： 无机除炭剂：NaOH、 NaCO3、 Na3PO4、（56个配方）90、13h；对铝有腐蚀性，须加重铬酸盐缓蚀； 有机除炭剂：煤油22%、汽油8%、松节油17%、苯酚30%、油酸8%、氨水（18%浓度）15%室温2h；不易洗铜； 电化学法：碱液为电解液，工件阴极，D6安/dm2,三三、清除铁锈： 1、机械法：手工铲刮；喷砂； 2、化学法： 盐酸除锈：效果好，成本高；浓1015%，3040或室温； 硫酸除锈：效果差，成本低；浓5%，加缓蚀剂，80

17、左右； 磷酸除锈：效果佳，成本最高；浓217%，80，然后磷酸浸； 3、电化学法： 阳极除锈：质量高，无氢脆，但须掌握时间，否则易腐蚀； 阴极除锈：效率高，有氢脆，无腐蚀； 综合除锈：先阴后阳； 电液浓度与化学除锈相同，D10安/dm2左右； 有色金属除锈有自己的独特配方，不得沿用上述方法。,四、清除水垢 1、水垢的形成：Ca Ca 重碳酸盐分解：Mg(HCO3)2=MgCO3+CO2+H2O 水中硫酸盐析出：CaSO4 2、除垢（非铝质件） Mg Mg CaCO3+2HCI=CaCI2+H2O+CO2 Mg Mg CaCO3+NaOH=Ca(OH)2+Na2CO3 对于硫酸盐： CaSO4+

18、 Na2CO3=CaCO3+Na2SO4 CaCO3+2HCI=CaCI2+ H2O+CO2 3、铝质件除垢： 水1升 H3PO4 100g 铬酐50g 清洗后再用0.3%的重铬酸钾冲洗。,五、装配时的注意事项： 1、装配精度 配合精度：a选配法；b修配法；c调整法； 尺寸链精度； 2、装配中的密封性： 注意选材； 合理装配； 采用密封胶； 3、作好装配前的准备工作： 检查； 清洁； 组件的组装； （二）典型零件的装配：见发动机修理与底盘修理部分。,第四章筑路机械零件的检验和分类,41零件检验分类的技术条件、专用量具 一、零件检验分类的技术条件： 1、零件的主要特征； 2、可能产生的缺陷和检验

19、方法 3、零件的极限磨损尺寸、容许磨损尺寸、容许变形； 4、报废条件； 5、修理方法；,二、零件磨损极限的确定方法： 1、经验统计法； 2、使用观察法； 3、实验室试验法； 4、计算分析法； 5、比拟法；, 几种主要配合件的计算分析： （1）滑动轴承与轴颈配合间隙的磨损极限； 据流体力学的润滑理论：Sjx= 据润滑的动力学原理：Sjx= （2）滑动轴承与轴颈配合间隙的装配标准； SZP0.467d （3）小轴与铜套的配合间隙； 同（2） （4）活塞与缸套的配合间隙； Sjx=21.5L,三、专用量具： 1、普通量具：直尺、角尺、卷尺、折尺； 2、精密量具： 百分尺：0.02、0.05、0.1；

20、 深度尺：同上； 高度尺：同上 外径千分尺：0.01 测齿卡尺：0.02； 内径千分尺：0.01； 3、指示量具： 百分表：0.01； 千分表：0.001； 量缸表：0.010.001； 固定量规； 塞尺； 4、检测工具：平板、表架、支持工具。水平仪等。,42零件的检验方法,一、零件的感觉检验法：目测法；耳听法；触觉法； 二、机械仪器检验法： 1、轴的检验：圆度、圆柱度、直线度。 2、孔的检验：圆度、圆柱度。 3、螺旋弹簧的检验：自由长度、弹力。 4、滚动轴承的检验：轴向间隙，径向间隙。 5、轴线平行度、垂直度的检验：以缸体和变速箱壳为例。 6、轴孔同轴度的检验：以缸体和变速箱壳为例。,三、无

21、损探伤法： 1、水压试验法： （1）缸体缸盖：350450KPa5min （2）低压容器：150200KPa； 2、磁力探伤法： （1）磁化方法： 纵向磁化：检验横向裂纹； 横向磁化：检验纵向裂纹； 联合磁化：检验任意方向裂纹，此时横交纵直； （2）检验方法： 剩磁检验：结构钢； 带电检验：用于纯铁及铁镍合金；,（3）探伤时的电流： 交流：a：剩磁检验：I（2025）D（A）； b：带电检验:I=(6-8)D(A)； 直流：为上述值的50%70%；最后应进行退磁； 最大检验深度为15mm； 3、敲击探伤法： （1）声音判断； （2）浸煤油洒白粉敲击后目测；,荧光探伤,4、荧光探伤： （1）荧光

22、液的成分： 0.25升变压器油；0.5升煤油； 0.25升汽油；0.25gMgO （2）工艺：浸泡1015min2个大气压冷水冲洗并用压缩空气吹干稍加热照射发黄绿光；,超声波探伤,5、超声波探伤： （1）原理：利用超声波在金属中传播遇到隐伤时的反射和折射现象来显示隐伤； （2）方法： 声影法（穿透法）：指示表不动或少动为有隐伤利用折射； 反射法（脉冲回声法）：看波形利用反射；,不解体检测,四、不解体检验法： 1、无负荷测动仪：Ne=c 2、曲轴箱窜气流量计； 3、异响听诊器； 4、烟度计； 5、噪声测量；,第二篇零件的修复工艺,第五章零件的机械加工修复 51零件修复中机加工的特点 一、旧件修复

23、中机加工的特点： 1、加工对象是磨制或损坏了的定型零件； 2、加工余量小，并且常常是只对局部加工，原基准损坏，安装定位比较困难； 3、加工面硬度高； 4、批量小，大多为单件生产；,二、零件机械加工修复中应注意的问题：,1、加工精度与定位基准； 2、加工面的Ra； 3、轴类零件的圆角； 4、零件的平衡；,52修理尺寸法,一、修理尺寸法的概念： 工程机械零件配合副，由于使用中的偏磨，产生圆度和圆柱度，同时配合间隙增大。修复时，在零件结构和强度允许的范围内，对磨损的轴或孔进行加工，减小（轴）或加大（孔）其尺寸，使其恢复正确的几何形状和Ra，然后换另一个与其相配合的零件，以达到配合精度。这种方法叫修理

24、尺寸法。加工后的尺寸叫修理尺寸。其实质是恢复零件配合关系的一种修理方法。,二、修理尺寸的确定：,1、外圆柱面修理尺寸的确定：见挂图 直径方向总磨损量：1dh-d1 设为偏磨系数：=单边最大磨损量/单边最小磨损量；其取值范围为0.5-1； 用测量统计法对磨损件进行多次测量，就可得到该零件的。 不改变轴心位置，选定了加工方法（X就为定值） 则： 其中2（）称为修理间隙，也叫修理级差；有I表示。 根据轴类零件的强度、刚度要求，假设轴颈的最小容许尺寸为dmin，在所有修理级差相同的条件下，容许修理次数为n； n 则各级修理尺寸为：dpn=dH-nI 尺寸公差、形位公差、Ra均与原图纸相同。 2、内孔表

25、面修理尺寸的确定： 与轴类相似：Dpn=DH+nI,三、修理尺寸法的优缺点：,1、优点：延长了复杂、贵重零件的使用寿命，工艺简单、质量好、生产率高、成本低。 2、缺点：强度削弱、需新配件，配件数量上升、互换性复杂化。 3、应用：3050%用此法。,53零件的镶套修理法,一、概念：有些零件只有工作部位磨损，当其构造和强度允许时，可将磨损部分车小（或搪大），再在这个部位用静配合方式镶上一个特制的金属套，以补偿磨损，最后将其加工到公称尺寸，这种方法叫，亦称附加零件修理法。 二、优点及适用范围： （一）优点： 1、可修复一些基础件或主要零件，以延长其使用寿命； 2、能一次恢复较多的磨损量； 3、不变形

26、、不退火； 4、工艺简单、成本低； （二）适用范围：气缸、承孔及其它座孔、轴颈、气门座等；,三、镶套时应注意的问题：,（一）材料：高温下工作；材料与母料一致； 要求抗磨；选比基体金属机械性能好的材料； （二）尺寸：壁厚：23mm 相对过盈量：轻型静配合：0.00025mm； 中型静配合：0.0005mm； 重型静配合：0.001mm； 特重型静配合：大于0.001mm； 过盈量/公称尺寸相对过盈量； 见表271 （三）尺寸精度IT7IT6，Ra1.63.2um （四）操作,54零件的局部更换、翻转修理法简介,一、零件的局部更换法： 就是将零件磨损严重部分（即需修部分）切除，重制这部分零件，再用

27、焊接等方法将其与母材连接在一起，最后再把它加工到原有尺寸， 该法的优点是修理质量较高，可以扩大零件的修复范围；其缺点是工艺较复杂，成本较高。 应用范围：齿轮、轮毂、半轴、转向节等； 二、换位修理法： 有些零件由于使用的特点，往往产生单边磨损，对称的另一边磨损较小。此时，如果零件的结构允许，在不具备对零件彻底修复的条件下，可以利用零件的未磨损的一边，这就是换位修理。,第六章零件的焊修61铸铁零件的焊修,一、铸铁的焊接特点及方法 （一）特点： 1、白口：主要原因是焊缝冷却太快及金属里石墨化元素不足造成的； 白口组织（Fe3C）质硬而脆，强度低，易断，加工性差，只能磨削； 2、裂纹： （1）热裂纹：

28、产生焊缝内特别是弧坑处（焊后马上出现） 原因：焊缝中C偏高； S偏高； Mn偏低； （2）热应力裂纹：焊件薄弱断面，焊缝（冷却过程中出现）及热影响区等都易出现； （3）气孔：主要是凝固时间短造成的；,（二）防止白口和裂纹的方法：,1、防止白口的方法： 焊前预热：焊中保温，焊后缓冷以焊缝冷却速度以使C充分析出； 采用专用铸铁焊条，增加焊缝强石墨化元素的含量； 2、防止裂纹的方法： 减小焊接应力：采用对称加热焊，焊后缓冷； 工艺措施：热焊、焊后缓冷，用专用焊条；,二、铸铁补焊方法选择及焊接材料：,（一）焊接方法分类： 1、按熔化金属的热源分： 气焊：焊缝机械性能好，加工性好； 电焊：生产率高，受热

29、变形小； 2、按焊前预热温度分： 热焊法：焊接质量好； 冷焊法：生产率高，成本低；,（二）焊接材料：,1、气焊用的焊条和焊粉： QHT1（热）QHT2（冷）粉201见表323 表324 2、电焊材料：各种铸铁焊条；见表275 （三）焊接方法的选择： 考虑零件的特点、要求、设备条件、材料来源、焊工水平、批量、成本等；,三、灰口铸铁电焊焊补工艺：,（一）焊前准备： 1、清理； 2、检查； 3、钻止裂孔：45； 4、开坡口：6070度，2/3工件厚，25mm内打光； （二）施焊： 1、选焊条； 2、冷焊工艺要点：小电流、分段、分层、锤击、对称焊； （三）焊后检验；,四、灰口铸铁的气焊：,（一）焊前准

30、备： 1、清理； 2、检查：细白线状； 3、钻孔； 4、开坡口：90120度； 5、选焊丝、焊粉;按表323、324选用； 6、选焊炬：H01124嘴用于壁厚小于20mm； H01204嘴用于壁厚大于20mm； 7、选减应区：裂缝变宽； 焊后加热时；650700并保温，400以下撤焊炬；,（二）对称加热焊焊补要点：,1、火焰：补焊用弱碳化焰或中性焰；其它用氧化焰； 2、平焊； 3、先熔母材，后熔滴入焊丝； 4、挑渣； 5、一次焊完，高出工作表面； （三）焊后检验；,五、球墨铸铁焊补工艺（比灰口铸铁难焊）：,1、电焊： 用铸238，小件500，大件700，焊后正火（880920；2.5h，炉冷至

31、730750，2h空冷）或退火（900920，2.5h炉冷至600，空冷）； 用铸408，铸116，100C200； 用钇基重稀土铸芯球墨铸铁焊条：见表327； 2、气焊：用铸铁焊丝，中性焰；,六、可锻铸铁件的焊修（最难焊）：,1、黄铜钎焊； 2、电弧冷焊：用纯镍焊条及高钒焊条； 3、电弧冷焊：用J422焊条；,62碳钢、合金钢零件的焊修,一、碳钢件的焊接： 1、低碳钢件的焊接： 厚度大于50MM的低碳钢件，焊后应热处理，以削除残余应力。低温下焊接大刚度结构时，应适当考虑预热。 焊一般低碳钢件时，酌情选用J421、J422、J423、J424； 焊承受动载荷，结构复杂或厚板重要结构时，选用J4

32、26、J427、J506、J507；,2、中高碳钢的焊接：,要求焊缝与母材等强度时，根据母材强度选用J506、J507、J606、J607； 不要求等强度时，应选用强度低些的焊条，以焊缝塑性； 35、45钢预热150250，结构钢度较大或钢材含碳量更高时，可将预热温度再些； 冷焊时，用镍铬不锈钢焊条，小电流、细焊条、开坡口、多层焊； 二、合金结构钢件的焊修：见P59表275,63铝合金零件的焊修,一、焊接特点： 1、导热系数大，要求大功率的热源；易产生应力、变形、裂纹； 2、高温强度低，难操作； 3、易氧化，熔合差。易夹渣，气孔；,二、铝合金件的气焊：,1、焊接材料的选择： 硅铝合金丝311

33、铝镁合金丝331 亦可用废活塞，废缸盖自制； 焊薄件时用粉401，焊厚件不用焊粉； 2、焊前准备：钻止裂孔，壁厚大于5mm时开坡口60度，垫板，清洗，预热200250； 3、施焊：中性焰或弱碳化焰，焊后冷却，300350，退火；焊后热水冲洗。,三、铝合金电焊（适用于大型工件）,焊条：铝209； 小件或简单件不预热，大件或复杂工件（基础件）预热200250。 焊前除氧化膜和油污，焊后清洗残渣残粉。,64振动堆焊,一、振动堆焊的过程及特点： （一）过程：零件夹在专用机床的主轴夹盘上旋转，焊丝等速下降并振动，并沿工件轴向移动，堆焊出的焊缝是螺旋状的，用来修复轴类工件。焊丝以一定的频率和振幅振动，这是

34、振动堆焊的基本特点，每一振动循环分为三个阶段； 1、短路期：V0I 占1413循环周期，1020%总热 2、电弧期：V，I 占1323， 8090%总热 3、空程期：不生热； 三个阶段的长短取决于各堆焊参数。,（二）特点,1、熔深浅，焊层薄而均匀，可在0.53mm内变动； 2、焊层硬度高，耐磨性好； 3、基体受热少，变形小； 4、结合强度高； 5、自动化程度高，生产率高；,二、振动堆焊设备：,1、ADZ3001； 2、NU3001； 3、废旧车床自制；,三、堆焊参数的选择：,1、焊丝直径及成分：1.61.8mm为宜； 堆焊一般零件：用优质碳素弹簧钢丝（0.70.8%C） S、P0.03%； 堆

35、焊不需淬硬的工件：30CrMnSi； 2、堆焊电压： 发电机空载电压：1620V； 堆焊工件电压：1418V； 直径小于25mm的工件、铸铁件：工件电压1416V； 曲轴堆焊：1618V； 高碳钢丝16V；中碳钢丝18V；,3、堆焊电流：在其它参数不变时：IV丝； I120195A，摆差10A； 4、电感：按工件直径D选档位（7个档） 2040mm：4档； 4050mm：5档； 5060mm：6档； 60mm以上：7档； 5、送丝速度V丝：1.6mm时，1.11.6米分； 1.8mm时，为0.81.2米分；,6、堆焊速度V件： 一般V件0.20.6米分； V件Dn nV件/D 在V丝不变时，焊

36、层厚度b1/n 7、螺距S:S（1.52）D丝 S小：硬度低，反之硬度高； S过小：焊不透； S过大：焊层不平整，零件疲劳强度下降太多； 8、焊嘴位置：见挂图 焊丝振幅：1.5-2.2mm 40-50 c8-12mm; 9、冷却液：（5%Na2CO3） 焊嘴冷却50100滴分，约0.010.02升分； 工件冷却在焊嘴前方：2030mm处；,四、曲轴振动堆焊工艺：,（一）焊前准备： 1、探伤：须磁力探伤； 圆角处有裂纹不能焊；允许有纵向浅裂纹（23条）；允许油孔边缘有裂纹； 2、磨削：除微细裂纹和变质层； 3、堵油孔：防气孔； 4、预热：D大于60mm时，垂直吊挂，150350； 防裂纹、气孔，

37、改善结合、焊不透；,续上,（二）堆焊：按上规范； （三）焊后处理及加工； 1、低温回火：150250，34h，应力，防裂； 2、粗磨； 3、钳工; 4、探伤； 5、精磨； 五、堆焊层的缺陷：疲劳强度下降； 1、未焊透，有温差； 2、裂纹：冷却快，S、P高； 3、气孔和夹渣：冷却太快;,第七章零件的金属喷涂修复,71喷涂层的形成过程、涂层性质及影响因素 用高速气流将粉沫材料或线性材料熔化后吹成雾状，喷射到事先准备好的零件表面上形成一层覆盖物的过程，叫喷涂。,一、喷涂层的形成过程：金属丝尖端起弧将金属丝熔化，压缩空气将其雾化并吹射到工件表面。,（一）金属丝的熔化和雾化： 1、两电极短路、尖端熔化；

38、 2、熔化处被吹断而起电弧，更快熔化金属； 3、熔化金属被吹散而雾化； 4、断弧短路 （二）金属颗粒的飞行：V140300m/s S150250mm； （三）喷涂层的形成：由金属颗粒及其氧化物、氮化物和孔隙组成。,二、喷涂层的性质：,1、硬度：比喷涂材料高； 影响因素：喷距S；空气压力；喷材C；喷层厚； 2、耐磨性：润滑好时相当于淬火钢；润滑差时很差； 影响因素：表面准备质量及停放时间； 空气压力4.5kgcm2； S V、I、V丝；,三、优缺点:,(一)优点： 1、零件原强度下降少； 2、耐磨； 3、喷层厚度大； 4、设备简便，生产率高； （二）缺点： 1、结合差，零件疲劳强度有所下降； 2

39、、浪费大； 3、劳动条件差； （三）适用范围： 1、修复冲击小、润滑好的磨损面； 2、恢复静配合； 3、喷Cu、Zn以修复裂纹、气孔； 4、制作轴承；,72喷涂设备及其工艺简介,一、金属电喷涂的设备： 1、电喷涂枪ZCDP3型； 2、空气供给系统：空压机、贮气筒、油水分离器、过滤器等； 3、电源：交直流电焊机； 4、控制柜：V、A、P表，电源联锁开关，保护装置等； 5、机床； 6、通风吸尘装置；,二、金属电喷涂修复工艺：,（一）喷前表面准备： 1、清洗； 2、检验； 3、预加工； 4、表面粗糙加工；喷砂、电火花拉毛、车螺纹后滚压 5、保护不喷表面； （二）喷涂： 1、检查设备； 2、装卡工件；

40、 3、选择喷涂规范并喷涂，喷完立即将工件移离喷枪； （三）喷后处理及加工： 1、检验喷涂之质量； 2、渗油处理； 3、机加工； 4、最后清理及修整油孔；,73等离子电弧喷涂,一、等离子体：指气体发生了相当程度的电离，其中除了电子和正离子外，还包括有处于激发状态的中性原子和分子，即是一种由部分电离和游离气体所组成的中间状态。 二、等子电弧： （一）气体的放电现象：当在导体两极间加一定电压，且使两极间近到一定距离，如下图： 由于外加电场作用，会使一部分电子逸出，从阴极飞向阳极，由于飞行中撞击气体介质，使气体分子和原子中的电子脱离其轨道，并发生光辉，这种现象叫做气体的电离，也叫气体的放电现象。两电极

41、间气体介质中持续强烈的放电现象叫电弧（自由弧）。,（二）等离子电弧：也叫压缩电弧，由喷枪产生；,两电极间经高频振荡器起弧后通入气流，气流被电弧加热电离再受到喷嘴的机械压缩、热压缩、电磁收缩作用，使弧流存在着剧烈的径向温度梯度，它造成了等离子流处于过压状态，迫使弧流沿轴向伸长，以至扫出喷嘴之外，形成一股炽热光亮的射流。这种气体在电弧中心区高度电离，被高度压缩的电弧称为等离子电弧。其温度为1.53万度。,三、等离子弧喷涂：用压缩电弧熔化金属来进行喷涂，叫金属的等离子弧喷涂。 四、等离子喷涂的特点： 1、温度高、喷材广； 2、涂层性质可调节； 3、结合强度高； 4、致密性好； 5、电弧稳定，工艺灵活

42、； 主要用于喷涂耐磨层。,74喷涂安全技术,一、一般问题：电气设备； 空气压缩系统； 氧乙缺系统； 喷砂设备； 可参照有关规定执行。 二、与喷涂直接有关的问题： 1、喷涂场地必须安装良好的排尘通风设备，以便排除有害气体和粉尘； 2、操作人员应戴目镜或防毒面具，穿防护衣； 3、空压机、贮气筒、滤清器等压力容器必须与喷涂操作场地隔离安装，并定期检验； 4、气喷设备不得漏气；注意油火安全。,第八章电镀修理法81电镀的一般知识,一、电镀的基本原理：是将工件放在含镀层金属的盐溶液里作阴极，以镀层金属或铅作阳极，在电场力作用下，溶液里的离子发生氧化还原反应的过程；,二、电镀的常用术语：,1、电解液：能导电

43、的溶液叫电解液，溶液中的溶质叫电解质。 2、电解：使电流通过电解液而引起的氧化还原反应的过程；电镀就是一种电解过程。 3、电解液的导电率：电解液电阻率的倒数；单位为西米；其大小取决于电解质的电离度、溶液浓度、温度等。 4、电化当量C：理论上每安培小时电量所能析出的金属重量（gA、h）。,5、金属的镀积重量G： GCQCIt 6、电流效率G实际G理论100% 所以G实际G理论CIT,7、电流密度D：电极表面上单位面积上的电流强度； 阴极Dk；阳级Da； 电镀时一般指阴极：DkIS（Adm2）,8、电镀时间t：,G实G理CIt=S t=S/ci=/Dk 9、分散能力（均镀能力）：电解液使镀层厚度在

44、零件表面均匀分布的能力； 10、深镀能力（着落能力）：电解液能够在零件表面坑凹里沉积上金属镀层的能力； 11、电动序：金属按其标准电极电位大小递增排列的顺序。越小越难镀，越大越好镀；,三、几种传统电镀方法简介：,（一）镀铬：GrO3、H2SO4、H2O作镀液，铅作阳极。 1、特点：镀层耐磨、耐热、耐腐蚀，可用于修复磨损量不大的零件和装饰性电镀。 2、缺点：污染环境、亲油性差、速度慢。 3、种类： （1）按浓度分：150g升：耐磨镀； 250g升：耐磨镀或用于装饰； 350g升：用于装饰；,（2）按镀层颜色分：,灰暗镀层：较低的T、较高的D下获得，用于量具刃具； 光亮镀层：中等T、D下获得，用于

45、修复磨损； 乳白镀层：较高的T、较低的D下获得，用于装饰或修复冲击大的零件； （3）按工艺规范分： 普通镀铬：硬质镀铬； 多孔镀铬； 低铬镀铬、复合镀铬等新工艺；,（二）镀铁：FeCl24H2O、HCl、H2O作镀液，低碳钢板作阳极；,1、特点：比镀铬快、成本低、原料丰富、污染小； 2、缺点：硬度与结合强度的矛盾不好解决； 3、种类：直流镀铁； 不对称交流镀铁；,（三）镀铜：方法不同时镀液也不同；阳极用铜材。,1、特点：设备简单、沉积快； 2、缺点：酸性镀铜结合强度差；碱性镀铜结合强度高，但对环境污染严重。 3、种类： 酸性镀铜； 碱性镀铜； 无氰镀铜：（A）用丙烯基硫脲作阻滞剂； （B）柠檬

46、酸油石酸盐一步镀铜法；,82刷镀技术,刷镀是在工件表面局部快速电沉积金属的新技术；该技术能提高工件的使用寿命和可靠性，提高设备的利用率，减少配件的生产和储备；所以在机械修理中应用越来越广泛。（79年研究，80年末鉴定、83年推广）。 将零件作阴极，选择适当的电解液和阳极，即可在电解过程中使零件表面沉积一层要求厚度的金属层，这个过程叫刷镀。,一、金属刷镀的技术原理及特点：,（一）基本原理：刷镀液中的金属离子在电场力作用下沉积在工件上形成镀层。 （二）优点： 1、不需镀槽、工件大小、形状不受限制； 2、沉积快，结合好；V刷（1015）V槽； 3、镀液不需定期化验和调整，可重复使用； 4、一机多用；

47、 5、可用来恢复尺寸和配合； 6、均镀性能好； 7、排氢好，致密性好； 8、省水、省电、污染小、成本低； 9、大面积、大批量生产时效率不如槽镀；,（三）应用范围：,1、恢复磨损量和赋予耐磨性； 2、大型、精密零件的修复； 3、新件的保护； 4、改善零件表面的冶金性能； 5、改善配合； 6、印刷线路板的维护； 7、触点、接头、开关的维护； 8、模具的维护； 9、大件、难拆件的修理； 10、去毛刺、刻字、增去重；,二、刷镀设备：,1、刷镀电源： TD型直流刷镀电源云南交研所产； TDJ3刷镀机、STD3型快速刷镀机：成都保修机具厂产； 82JTD系列刷镀机南京新星机械厂产； 2、刷镀用溶液： 表面

48、准备溶液L：TGY1，THY14； 沉积金属溶液：包括有机络合物溶液（如TDY101、TDY102、TDY103、TDY104、TDY105等）和单盐溶液（如铁等）； 去金属溶液； 特殊用途溶液；,3、阳极：,石墨阳极（各种形状）； 铂铱合金阳极（各种形状）； 不锈钢阳极（可溶性） 其它可溶性阳极； 其中：是不溶性阳极；,三、刷镀规范及镀层性能：,（一）规范参数： 1、电压：太高：沸腾、飞溅、烧伤； 太小：沉积慢； 据镀液种类和镀层用途选取，一般为418伏； 2、相对运动速度： 太慢：镀层质量变坏，且易烧伤工件； 太快：沉积太慢，甚至不能形成镀层； 与电压相同考虑选取：418mmin； 3、温

49、度： 工件：2030时最理想；10、70； 镀液：2550； 刷镀笔：2550；,（二）镀层性能：,1、结合强度高：大于镀层本身； 2、耐磨性好：比45号钢淬火钢高1.4倍； 3、硬度可达HRC50以上； 4、疲劳强度有所下降；,四、刷镀的一般工艺过程：,1、表面准备：预加工；清洗；防护； 2、刷镀：电净水冲活化水冲镀底层水冲镀工作层； 3、镀后处理： 过镀层作用：改善可镀性，提高工作层的稳定性，提高结合强度，降低镀液对基体的腐蚀； 无电擦拭的作用：均布离子，防基体氧化； 使PH值一致； 提高结合强度； 简化工序（代替水冲洗）。,第九章粘接91粘接工艺的原理、特点、适用范围,一、粘接的原理：（

50、50年代初应用于机修） 粘接就是用粘接剂把两个构件或破损零件的两个部分或零件的破洞牢固地粘在一起，以恢复其完整性或密封性，粘接可以代替部分焊接、铆焊、螺纹连接。其原理有以下四种： 1、机械连接理论：销钉作用； 2、物理吸附理论：分子引力； 3、扩散理论：分子扩散作用； 4、化学键理论：胶与零件间形成化学键； 实际上上述四种因素综合作用才能实现粘接。,二、影响粘接强度的因素：,1、粘接剂对零件表面的浸润： 粘度；表面张力；表面光滑与清洁程度； 2、粘接剂性质对粘接强度的影响： 树脂分子量：选低者（3007000）； 其它组成成分的影响； 3、工作表面状况及粘接工艺过程：,三、优点：,1、工艺简单

51、、操作容易、成本低、投资少、使用方便； 2、密封性好、耐水、耐腐蚀、绝缘，采用联合连接能提高承载能力； 3、接头应力分布均匀，无热影响、无变形、强度无降低； 4、节约标准件，重量轻； 5、应力集中小、耐疲劳。,四、缺点：,1、不耐冲击，抗弯、抗剥离强度差，受力大时须辅助加固； 2、耐老化性差； 3、某些粘剂粘接时需特殊表面处理，使工艺复杂化，且质量较难控制； 4、耐高温性差：一般有机粘接100（少数300）下使用； 无机粘接的安全使用温度是6001200； 5、无法检验；,五、适用范围：,1、铸造壳体类零件的粘接修复； 2、薄板制件的粘接：如水箱、油箱等； 3、轴、孔粘接尺寸修复； 4、油管类

52、粘接； 5、摩擦片的粘接； 6、非金属制品的粘接；,92环氧树脂粘接、酚醛树脂粘接,一、环氧树脂粘接： （一）组成： 1、粘接剂（环氧树脂）：基料。是一种含有环氧基、醚键、羟基等极性基团的人工合成树脂。主要使用性能指标是环氧值。其大小与分子量大小相反。用环氧值高者。 2、固化剂：使环氧树脂由线性结构变为立体网状结构； 常用的有胺类、酸酐类、树脂类等；,3、增塑剂：增进环氧胶塑性、降低其脆性、降低其粘度； 用量不宜多（1020%）。不参与固化反应。 常用的有邻苯二甲酸二丁脂、磷酸三苯脂等。 4、增韧剂：与增塑剂作用相同，但参与固化反应； 用量20%以下，不能与基料先混合。 常用的有650、651

53、树脂、聚硫橡胶等； 5、填料：改善接头性能、节约树脂。 常用的有石棉、玻璃丝、云母粉、金属粉等。 6、稀释剂：粘度，便于操作、灌注； 常用的有：丙酮、甲苯、二甲苯、无水酒精等； 7、抗氧化剂：耐热性；1%没食子酸丙脂。 此外还有抗紫外老化剂、抗蚀剂、硫化剂等；,（二）配方：见教材表2714， （三）粘合工艺： 1、粘前表面准备：最主要工艺。 表面机械加工：手工打磨、粗车粗刨、喷砂，拉毛效果最好。 对于壳体类裂纹：钻止裂孔、开坡口； 表面清洗：压缩空气吹干； 除锈：机械法（喷砂最好）、化学法、电化学法； 除油：碱、有机溶剂、清洗剂； 表面化学处理：清除氧化膜； 工修P198页，表3511配方；

54、或：10%硅酸钠液或HCI液：6010分种（FeC）；,表面处理完毕，立即用水冲洗干净并烘干。 2、涂胶：预热温度为：室温固化40；加温固化60； 胶层厚0.10mm，讲究净、匀、平； 3、固化： 压力：有利于浸润，有利于胶层均匀、紧密； 温度：有利于分子扩散及水、气逸出； 4、粘接质量检验； 5、粘后修整加工； 二、酚醛树脂粘接：强度高、耐热、脆性大、不耐冲击； 既可单独使用，又可与环氧树脂（3040%用量）混用。混用时亦需加增墪剂、填料、固化剂（乙二胺），工艺与环氧树脂粘接相同；,93环氧树脂二硫化钼成膜、无机粘接,一、成膜剂的用途及配方： （一）用途 1、修复磨损的零件； 2、作防护层、

55、耐磨层； （二）配方： 1、聚酰胺成膜剂（用于铝质件） E44环氧树脂：100g； 650聚酰胺树脂：30g 丙酮：180g； 乙醇：180g； 二硫化钼粉：150g； 修铝活塞时：预热7080，喷后晾干1h，120130烘干，恒温2h；,2、环氧树脂P型混合成膜剂（用于Fe、Cu、Ai）,E44环氧树脂：100g； 邻苯二甲酸二丁脂：25g； 丙酮：100g； 邻苯二甲酸酐：35g； 丙酮：100g； 拌匀 （牛心台）P型成膜剂：200g； 石墨：23g； 乙醇：200g；,二、喷涂成膜工艺：,1、清洗除油； 2、除锈：打磨或喷砂； 3、表面处理：使工件表面多孔；配方各异； 钢铁磷化处理；

56、不便拆卸的大件涂膏冷磷化； 铜铝氧化处理； 4、预热：7080，以胶膜附着能力； 5、喷涂：S200mm，0.01-0.05mm,用喷漆枪； 6：固化； 7、最后修整加工；,三、电泳成膜：,就是把二硫化钼混入水溶性环氧树脂胶中，工件接阳极，利用电解作用使树脂和二硫化钼沉积在工作表面，然后加温固化； （一）电泳设备及材料： 1、设备：电源：硅整流器或直流发电机、充电机：80V，30A； 电泳槽：低碳钢板焊成； 阴极：低碳钢板焊制； 烘箱：0250；,2.电泳液：用天津油漆厂生产的二硫化钼电泳漆和 蒸馏水，按1:1配制或自制； 电泳漆配方： 水溶性环氧树脂13g 二硫化钼粉5g 水溶性环氧树脂配方

57、： E4427.25g 亚麻仁油酸67.75g 顺丁烯二酸酐5g 丁醇20g 一乙醇胺8.8g,（二）电泳工艺：,1、清洗：除油、除锈； 2、装挂； 3、烘干：80100、20分种； 4、氧化处理：升高吸附能力； 5、刷洗； 5、清洗； 7、烘干； 8、预热：50； 9、电泳：3040V，30A，1530，PH7.88.8； 10、清理； 11、固化在：150170、2小时； 12、检验；,四、无机粘接：,水泥状物质如硅酸盐、磷酸盐、硼酸盐均可作无机粘接剂；机修中用H3PO4、AI(OH)3、CuO配制。 （一）特点： 1、耐热性好：600900； 2、组成简单，制备方便； 3、工艺简单，操作

58、容易、经济； 4、脆，不耐冲击；,（二）组成与配制：,1、组成：由CuO、H3PO4、AI（OH）3组成，应干； 2、调制：CuO化学纯，粒度200目以上，H3PO4比重1.7； H3PO4无水处理： H3PO4100g AI（OH）368g 调匀加热至120140、保温4小时，冷后即成，比重为1.9； 调胶：无水磷酸1ml CuO4g（一次10g） （三）粘接工艺：与有机粘接相同，但表面处理要求低； 胶层0.10.25mm，室温固化或室温4小时、6080下36小时更佳。,第十章零件修复方法的选择及应用101 零件修复方法的合理选择,一、评定零件修补层机械性能的主要指标： 1、修补层与基体的结

59、合强度； 2、修补层的耐磨性； 3、修补层对零件疲劳强度的影响； 二、选择依据： 1、技术上可能：零件的磨损程度； 零件的工作条件； 工件的结构特征； 2、使用中耐用； 3、经济上合算； 4、质量上可靠； 5、本单位的技术条件；,三、各种修理方法的评价：,（一）结合强度：合理厚度 1、电焊705.6MPa；不限 2、埋弧堆焊740MPa；不限 3、振动堆焊490MPa；0.33 4、槽镀Cr480MPa；0.10.3 5、镀铁200MPa；0.15 6、喷涂19.6MPa；0.0510 7、粘接9.8MPa；0.030.15 8、刷镀196294MPa；小于1,（二）耐磨性：,1、槽镀Cr:硬度最高，耐磨性最好，但磨合性差； 2、振动堆焊：相当于45淬火钢的8090%； 3、槽镀Fe：相当于45淬火钢的7080%； 4、埋弧堆焊：相当于45淬火钢的80%左右； 5、喷涂：耐磨性特别好；,（三）疲劳强度下降情况：,1、喷涂14% 2、槽镀Cr25% 3、振动堆焊38% 4、手工电弧焊21% 5、槽镀Fe29% 6、刷镀2%左右,101修复方法的应用,自学教科书上有关内容中的实例；具体内容在后续章节中讲授；,第十一章发动机壳体零件的修理111气