第3章机械设备维修方式与修复技术新课件.ppt
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1、机械设备维修技术机械设备维修技术1第3章 机械设备维修方式与修复技术一二请在这里输入您的主要叙述内容整体概述三请在这里输入您的主要叙述内容请在这里输入您的主要叙述内容3一、零件修复的优点(1)减少备件储备,从而减少资金的占用,能取得节约的效果。(2)减少更换件制造,有利于缩短设备停修时间,提高设备利用率。(3)减少制造工时,节约原材料,大大降低修理费用。(4)利用新技术修复失效零件还可提高零件的某些性能,延长零件使用寿命。第一节概 述4二、修复工艺的选择图3-1零件的修复工艺5表3-13-1各种修复工艺对常用材料的适应性1.修复工艺对零件材质的适应性6图3-2几种主要修复工艺能达到的修补层厚度
2、1镀铬2滚花3钎焊4振动电弧堆焊5手工电弧堆焊6镀铁7粘补8熔剂层下电弧堆焊9金属喷涂10镶加零件2.各种修复工艺能达到的修补层厚度73.被修零件构造对工艺选择的影响4.零件修理后的强度表3-2各种修补层的力学性能5.修复工艺过程对零件物理性能的影响6.修复工艺对零件精度的影响7.从经济性上加以考虑8表3-33-3轴的修复工艺选择9表3-4孔的修复工艺选择表3-5齿轮的修复工艺选择10表3-6其他典型零件的修复工艺选择11第二节机械修复法一、修理尺寸法与零件修复中的机械加工二、镶加零件修复法三、局部修换法四、塑性变形法五、换位修复法六、金属扣合法12一、修理尺寸法与零件修复中的机械加工13二、
3、镶加零件修复法图3-3镶加补强板14图3-4镶加零件修复法15图3-5导轨镶铸铁塞16图3-6床身镶加淬火钢导轨17三、局部修换法图3-7局部修换法18四、塑性变形法 塑性材料零件磨损后,为了恢复零件表面原有的尺寸精度和形状精度,可采用塑性变形法恢复。如:滚花、镦粗法、挤压法、扩张法、热校直法等。19五、换位修复法图3-8键槽换位修理20图3-9螺孔换位修理21六、金属扣合法图3-10强固扣合法1.强固扣合法22(1)波形键的设计和制作通常将波形键(见图3-11)的主要尺寸凸缘直径d、颈部宽度b、间距l(波形槽间距W)规定成标准尺寸,根据机件受力大小和铸件壁厚决定波形键的凸缘个数、每个断裂部位
4、安装波形键的键数、波形槽间距等。图3-11波形键23(2)波形槽的设计和制作波形槽尺寸除槽深T大于波形键厚度t外,其余尺寸与波形键尺寸相同,而且它们之间配合的最大间隙可达0.10.2mm。图3-12波形槽的尺寸与布置方式24(3)波形键的扣合与铆击波形槽加工好后,清理干净,将波形键镶入槽中,然后从波形键的两端向中间轮换对称铆击,使波形键在槽中充满,最后铆裂纹上的凸缘。252.强密扣合法图3-13强密扣合法26图3-14优级扣合法3.优级扣合法27图3-15加强件a)楔形加强件b)十字形加强件c)X加强件d)矩形加强件28图3-16弯角裂纹的加强1、2凹槽底面3加强件4缀缝栓29图3-17热扣合
5、法a)圆环状热扣合件b)工字形扣合件1机件2裂纹3扣合件4.热扣合法30焊接岗位主要知识点回顾1 1、焊接接头三种基本形式 31焊接岗位主要知识点回顾2、焊条型号:如:E4315E4315中“E”E”表示:“43”43”表示:32焊接岗位主要知识点回顾3 3、焊接顺序33焊接岗位主要知识点回顾4、34第三节 焊接修复技术 焊接技术用于修复零件使其恢复尺寸与形状或修复裂纹与断裂时称为补焊;用于恢复零件尺寸、形状,并赋予零件表面以某些特殊性能的熔敷金属时称为堆焊。一、补焊1.1.钢制零件的补焊为了保证焊修质量,焊接工艺措施要合理。低碳钢零件 低碳钢零件,由于可旱性良好,补焊时一般不需要采取特殊的工
6、艺措施。(2 2)中、高碳钢零件 中、高碳钢零件,由于钢中含碳量的增高,焊 接接头处容易产生焊缝内的热裂纹、热影响区内由于冷却速度快而产生 低塑性淬硬组织引起的冷裂纹,焊缝根部主要由于氢的渗入而引起的氢 致裂纹等。352.2.铸铁件的补焊55分钟自学(1 1)铸铁件补焊的特点1 1)焊缝处易产生白口组织(指熔合区呈现白亮的一片或一圈),它脆而硬难以切削加工。2 2)由于许多铸铁零件的结构复杂、钢性大、补焊时容易产生大的焊接应力,在零件、的薄弱部位就容易产生裂纹。(2 2)铸铁件补焊的方法1 1)气焊2 2)电弧焊3 3)钎焊 半热焊法冷焊法半热焊法 热焊法 冷焊法36二、堆焊 堆焊修复的目的不
7、是连接零件,而是在零件的表面堆敷金属,使其满足零件的尺寸和精度要求,并使其具有一定的性能,以满足零件表面的耐磨或耐热、耐腐蚀等要求。1.1.堆焊技术特点1 1)对堆焊技术的要求除满足零件的尺寸要求外,主要是满足零件的性能方面的要求。2 2)为了满足性能上的要求,首要的问题上选用合适的堆焊层合金。3 3)由于堆焊技术是在零件表面进行,使零件不对称受热极为显著,致使堆焊后零件变形明显。也要求在堆焊技术中妥善解决。372.2.堆焊合金选择堆焊合金时一般按照以下原则:(1 1)满足零件的工作条件(2 2)考虑经济性(3 3)考虑焊接性3.3.堆焊的方法38第四节 电镀修复技术 电镀是指再含有欲镀金属的
8、盐类液液中,以被镀基体金属为阴极,通过电解作用,使镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积,形成镀层的一种表面加工技术。一、电镀1.1.电镀的基本知识(1 1)电镀液 电镀液是由主盐、结合剂、附加盐、缓冲剂、阳极活化剂、添加剂等组成。(3 3)金属的电沉积过程(2 2)电镀反应391 1)液相传质。液相传质是指镀液中的水化金属离子或络离子从溶液内部向阴极界面迁移,到达阴极的双电层溶液一侧。液相传质有三种方式,即电迁移、对流和扩散。电镀过程使镀液中的金属离子在外电场的作用下,经电极反应还原成金属离子并在阴极上进行金属沉积的过程。402 2)电化学反应。水化金属离子或络离子通过双电层,并去掉它周围
9、的水划分子或配位体层,从阴极上得到电子生成金属原子。3 3)电结晶。金属原子沿金属表面扩散到达结晶生长点,以金属原子态排列在晶格内,形成镀层。2.2.电镀前预处理和电镀后处理(1 1)电镀前预处理 预处理的目的使为了使待镀面呈现干净新鲜的金属表面,以便获得高质量镀层。(4 4)影响电镀质量的因素1 1)pHpH值。2 2)添加剂。3 3)电流密度4 4)电流波形。5 5)温度。6 6)搅拌。41 电镀后处理包括钝化处理和除氢处理。钝化处理是指把已镀面放入一定的溶液中进行化学处理,在镀层上形成一层坚实致密的、稳定性高的薄膜的表面处理方法。钝化处理使镀层耐蚀性大大提高,并增加表面光泽和抗污染能力。
10、3.3.电镀金属(1 1)镀铬(2 2)镀镍 维修零件时表面镀镍厚度一般为 0.23 0.23 ,镀镍层的有些力学性能和耐氯化物腐蚀性能优于铬镀层。(2 2)电镀后处理3 3)与基体结合强度高铬镀层的特点是:1 1)耐磨损2 2)耐腐蚀42(3 3)镀铁 镀铁层的成分是纯铁,它具有良好的耐蚀性和耐磨性,适宜对磨损零件作尺寸补偿。1 1)镀铁层的硬度高。2 2)镀铁层与基体结合强度较高。3 3)镀铁层表面呈网状,有较好储油性能,加之硬度高,具有优良的耐磨性。(4 4)镀铜 镀铜层较软,富有延展性,导电和导热性能好,对于水、盐溶液和酸,再咩有氧化条件下具有良好的耐蚀性。(5 5)电镀合金 电镀时,
11、在阴极上同时沉积出两种或两种以上金属,形成结构和性能符合要求的镀层的工艺过程,称为电镀合金。其特点是:43二、电刷镀 电刷镀是在被镀零件表面局部快速电沉积金属镀层的技术,其本质时 依靠一个与阳极接触的垫或刷提供电镀所需要的电解液的电镀。1.1.基本原理电刷镀和槽镀一样,都是一种电化学沉积过程,其基本原理如图所示:442.2.电刷镀设备(1 1)电刷镀电源 电刷镀电源由整流电源、极性转换装置、过载保 护电路及安培小时计(或镀层厚度计)等几部分组成。(2 2)镀笔 镀笔时电刷镀的重要工具,主要由阳极、绝缘手柄和散热装 置组成。如图所示:45可根据电刷镀的零件大小和形状的不同选用不用类型的镀笔。1
12、1)镀笔的阳极材料要求具有良好的导电性,能持续通过高的电流密度,不污染镀液,易于加工等。2 2)阳极需用棉花和针织套进行包裹,以贮存刷镀用的溶液,并防止阳极与被镀件直接接触,过滤阳极表面所溶下的石墨粒子。3 3)镀笔上有绝缘手柄,常用塑料或胶木制成,套在用纯铜做的导电杆外面。4 4)电刷镀过程中镀笔应专笔专用,不可混用。(3 3)辅助装置1 1)卧式车床。2 2)供液、集液装置。3.3.电刷镀溶液46 电刷镀溶液是电刷镀技术的关键部分。根据其作用可以分为四大类:预处理溶液、镀液、钝化液和退镀液。4.4.电刷镀工艺过程(1 1)镀前预处理 镀件镀前预处理是电刷镀顺利进行和获得成功的必 要条件。它
13、包括镀件表面整修、表面清理、表面的电净处理和活化处理。(2 2)刷镀层的选择和设计1 1)过渡镀层。它的特定功能是:改善基体金属的可镀性。提高工作镀层的稳定性。特殊镍溶液常用的过渡镀层有以下几种:碱铜溶液472)工作镀层。选择工作镀层时应考虑以下要求:与基体金属或过渡层金属有良好的结合性能;能满足工况要求;在满足以上要求的前提下,工作镀层的刷镀液沉积速率要高,而且经济。3 3)镀层设计(3 3)镀件刷镀(4 4)镀后处理5.5.刷镀层的主要性能(1 1)刷镀层与基体金属的结合性能48(2 2)刷镀层的硬度 刷镀层具有较高的硬度,其硬度值取决于镀液种类、电刷镀工艺规范等因素。(3 3)刷镀层的残
14、余内应力 刷镀层通常都有残余内应力,它的大小与镀层结构、厚度、镀液种类、镀液温度等有关。(4 4)刷镀层的耐磨性6.6.电刷镀技术的应用实例 根据试验测定,刷镀镍镀层与低碳钢基体的结合强度为 235294235294MPa MPa(剥离试验);刷镀铁与低碳钢基体的结合强度为 85.3MPa 85.3MPa(拨销法);刷镀铁合金镀层与低碳钢基体的结合强度为74MPa 74MPa(拨销法)。49第五节 粘接与表面粘涂修复技术一、粘接修复技术 哪几种材料易于粘接?凡是能把各种材料紧密粘合在一起的物质,称为胶粘剂。采用胶粘剂来进行连接达到修复的目的的技术就是粘接修复技术。1.1.粘接的基本原理 胶粘剂
15、之所以能牢固粘接两个相同或不同材料,是由于它们之间必须形成粘接力。(1 1)机械理论(2 2)吸附理论(3 3)扩散理论(4 4)化学键理论(5 5)静电理论目前有如下几种较公认的理论502.2.胶粘剂(1 1)胶黏剂的分类 胶黏剂品种繁多,常见的分类有如下几种:1 1)按照胶粘剂的基本成分性质分类。这种分类比较常用,见表:2 2)按照固化过程的变化分类。按照固化过程的变化不同可分为反应型、溶剂型、热熔型、压敏型等胶粘剂。513 3)按照胶粘剂的用途分类。按照胶粘剂的用途可分为结构胶、非结构胶、特种胶三大类。(2 2)胶粘剂的组成 天然胶粘剂的组成比较简单,多为单一组分;无机胶粘剂主要是由磷酸
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