磨损修复

磨损修复（通用8篇）

磨损修复 篇1

0前言

我厂成品车间将7.5kW Y系列6台三相异步电动机作为NE50提升机动力分别输入，运行中因电机轴的轴承位磨损产生间隙引起电机转子跳动、本体发热、抱轴、扫膛。通常做法是更换电机轴，但费用较高，修复周期长，有时在生产紧迫时没有充足时间。轴承位的直径磨损量大于0.2mm，采用胶粘方法修复保证不了轴承的同轴度，采用喷镀工艺条件不具备，而且费用一般较高。在实际修理过程中，我们摸索采用了一种快速简单的手工电弧焊堆焊修复方法，比较有效。

1 修复方法

1.1 准备工作

(1)测量磨损部位的磨损量，若最大直径磨损量<1mm采用手工电焊修复效果较好，堆焊应力对轴强度与刚度的影响较小。

(2)修复面清洁。对轴上的毛刺打磨挫除，将要焊接部位的氧化层及污物清理干净，避免焊接时产生杂质、夹渣、气孔，满足手工电弧堆焊要求。

(3)选择焊条。选用普通J-422 3.2焊条，因为7.5kW电机轴为45#钢，轴承位与轴承是径向支撑力，且J-422焊条我厂普遍使用，堆焊后机加工性能好。

1.2 堆焊

(1)将电机轴水平放置，用划线笔在轴的轴承位沿周向均布等分划6条轴向直线，长短与轴承位尺寸相同，如图1所示。

(2)在轴的轴承位磨损处堆焊，沿划线堆焊，堆焊高度每次不超过1mm，焊机电流在130～160A, 堆焊速度25～35cm/min，匀速直线运送焊条，每次堆焊时间不超过10秒，间歇堆焊，在距退刀角与退刀槽1～2mm止焊，每条划线堆焊后自然冷却到100℃以下，减少轴因热弯曲变形与内部热应力，避免快速堆焊表面硬化，有利于机加工。堆焊顺序见图2。

(3)一遍堆焊完毕后测量尺寸，若不满足加工余量按图2顺序多次堆焊，直到满足机加工要求。注意每次至少按中心轴线对称堆焊两条划线，以抵消焊接引起的轴弯曲应力。

2 机加工

将堆焊满足要求的电机轴在车床按紧配合尺寸加工到位，修复过程完毕。

3 效果

这种修复方法，操作简单易行，费用低廉，可避免轴堆焊弯与修复位堆焊应力，轴的刚度与强度不改变，修复后使用寿命长。自2002年先后用此方法修复了5台电机轴，修复后电机运转平稳，使用寿命均达4年以上。此方法还可用于各种轴类抢修。此后在37kW摆线针轮减速机轴的修复上应用效果也不错。

磨损修复 篇2

1 齿轮零件的常规修复方法

齿轮零件失效后， 对部分仍有使用价值的零件进行修复后继续使用。常用的修复方法有：调整换位法、变位加工法、镶齿(圈)法、堆焊法、刷镀法和热喷涂法等。

常规的修复方法中，调整换位、变位加工、镶齿(圈)3 种方法具有很大局限性，不具备齿轮再制造修复的潜力。堆焊法热影响区大，会破坏齿轮本身的热处理性能，且易出现裂纹和气孔等缺陷;刷镀法结合强度大， 但不适于损坏较大的齿轮修复; 热喷涂法结合强度低， 不能满足主动轮重载荷、大冲击的工作特点。

针对以上几种常规修复方法的局限性，我们采用两种全新的方法修复磨损齿轮。以修复重载车辆的主动轮齿圈和侧减速器被动齿轮为例，对于失效的主动轮齿圈而言，我们运用激光熔覆增材再制造技术使其表面得到修复与强化，改善齿轮件的耐磨损、耐腐蚀、耐高温性能，恢复主动轮齿圈零件的技术性能，延长使用寿命，节约开支;对于重载车辆传动箱中渗碳齿轮而言，我们采用热胀减材再制造技术修复磨损后的渗碳齿轮，使其性能恢复到使用水平，从而达到再次服役的要求。

2 激光熔覆技术增材再制造修复主动轮齿圈

2.1 激光熔覆技术在齿轮修复上的应用

激光熔覆技术是通过在基体表面添加熔覆材料， 并利用高能密度的激光束使之与基体表面薄层一起快速熔凝， 在基体表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层， 从而显著改变基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化等特性的工艺方法。激光熔覆独特的技术特点使其在工业领域得到了广泛的应用。主要可以归为三类：表面改性、表面修复和快速成型。其中激光熔覆表面修复主要集中在燃气轮机叶片、轧辊、齿轮轴等零件，对齿轮的修复研究得不多。主要原因是激光器功率小，修复效果不理想。近年来，大功率激光器和宽带扫描装置出现并普及， 为使用激光熔覆技术修复齿类零件提供了可能。

2.2 激光熔覆技术修复主动轮齿圈的优点

重载车辆的动力传动广泛采用开式齿轮传动，这种结构具有制造简单、更换方便的优点。但同时也存在工作环境恶劣的问题。尤其是重载车辆的主动轮齿圈，工作在载荷重、冲击大、速度不稳定、润滑不良的.环境下，长期野外作业使其还面临着风沙大、温湿度大等恶劣的自然条件，常因齿面剧烈磨损而失效。

零件修复与再制造的要求。激光熔覆技术以其热影响区小、稀释率低、结合强度高，受到了科研和工业上的广泛关注。激光熔覆是一个复杂的过程，涉及到物理、化学、冶金、材料等诸多学科。与常规的热喷涂、堆焊等表面改性工艺相比较，激光熔覆具有以下特点：

(1)热影响区小，基体变形小，不破坏基体的力学性能。(2)冷却速度高达106℃/s，熔覆层组织晶粒细小、结构致密，甚至能产生非稳相、非晶态等。(3)可熔覆材料范围广，几乎没有限制。(4)熔覆层与基体为冶金结合，结合强度高。(5)熔覆层的稀释度小，基体材料对熔覆层成分、性能影响小。(6)过程易于控制，易于实现自动化。将激光熔覆技术应用于齿类零件的修复与再制造领域， 对于重载车辆主动轮齿圈来说具有巨大的经济效益和科研价值。

2.3 激光熔覆技术修复主动轮齿圈的技术可行性研究

利用激光熔覆技术修复主动轮齿圈， 关键在于设计出合适的激光熔覆粉末。课题组多年来致力于激光熔覆用的镍基粉末和堆焊用的中锰钢材料的研究， 且熔覆层和堆焊层的各项性能指标基本上能够满足主动轮齿圈的使用要求， 只要调整合金体系中微量元素及稀土元素的含量， 使熔覆层的各项性能指标进一步得到提高。理论上具备完成修复主动轮齿圈的技术条件。

3 热胀法修复渗碳齿轮

3.1 热胀法在齿轮修复上的运用

热胀法利用金属或合金的塑性变形性能，使零件在一定的外力作用的条件下改变其几何形状而不损坏。热胀法修复零部件的方法，一般是压力加工的方法，但其工作对象不是毛坯，而是具有一定尺寸和形状的零部件。这个方法是将零部件不工作部位的部分金属转移到零件的磨损工作部位，以恢复其名义尺寸。因此，用这种方法不仅改变零部件的外形， 而且改变金属的机械性质和组织结构。国内一些工厂尝试用热胀法对大齿轮进行修复， 但到目前为止还没有一套成熟的工艺修复方法。我们以热胀法在发动机活塞鞘、轴类零部件的成型工艺为参考， 提出了一种全新的减材修复渗碳齿轮的新方法。齿轮磨损失效后，只是轮齿表层损耗掉一部分材料， 而在轮毂部分有充足的材料可以对这部分损耗进行补充。通过设计合适的模具，限制齿轮在轴向的自由度，而保留其在径向的自由度。通过对轮毂和轮齿部分进行加热挤压变形，使其径向向外塑性变形，从而使得整个轮齿外形略大于新齿轮的外形尺寸。通过进一步加工及热处理， 获得性能与新齿轮相同的再制造齿轮。

3.2 热胀法修复渗碳齿轮的优点

在一些大型重载车辆的齿轮传动箱、变速箱和侧减速器中，包含着众多的渗碳齿轮。这些齿轮材料大部分使用20Cr2Ni4A 或18Cr2Ni4WA 制造，毛坯材料的价格昂贵，渗碳处理后齿面硬度很高。以侧减速器中被动齿轮为例， 它使用20Cr2Ni4A 材料制造， 经渗碳后齿面硬度达到HRC57 以上，渗碳层深度为1.2~1.8 mm。经过一段时间的使用后，齿面磨损严重，许多齿轮修理厂尝试了多种方法对其进行修复。其中一种是对其进行堆焊修复，即在磨损的齿面上满焊一层高硬度材料后，对齿面进行铣削、磨削等机械加工，其工艺流程为：脱碳→堆焊→粗加工→渗碳→半精加工→热处理→精加工。由于渗碳层高的含碳量对堆焊工艺有很大制约，堆焊后热影响区极易出现裂纹，故堆焊之前要先进行复杂的除碳工艺;其次，满焊造成机械加工量增加，提高了生产成本;另外，堆焊高硬度材料给后续加工带来了极大的困难。基于以上原因，使用这种堆焊工艺无法进行齿轮的尺寸和性能的恢复。而热胀法可以克服这些困难，它不受零部件材料的限制，只需对零部件进行热挤压，通过变形加工来达到恢复零部件工作尺寸的目的， 既节省了成本，又促进了材料的循环再利用。热胀法最明显的优点是可迅速恢复轮齿的尺寸， 轮齿的加工余量小，比较适合修复齿数大的盘状齿轮。

3.3 热胀法修复齿轮的技术可行性研究

从理论上讲，热胀法是牺牲了齿轮小部分的轮毂强度，用轮毂材料来补充轮齿的材料。所有的齿轮在设计制造过程中，都会有充足的设计裕度。轮齿齿面被磨损的材料不到1 mm， 相对整个轮齿而言，所占比例很小。初步计算表明，齿轮轮齿经过热胀后如果在径向方向上增加1 mm， 轮毂厚度的减小不到0.2 mm，这个厚度的减小对其强度的影响是微乎其微;此外，通过对大齿轮实际的测量，这些齿轮在制造之前的设计中的内缘厚度一般是30~35mm，按照新齿轮的设计强度和设计经验，一般不小于15~20 mm 即可。对整个齿轮的磨损情况的分析和初步计算可知，内缘厚度减小了5~10 mm，完全可以满足工作强度条件。如果通过了强度考核试验，利用热胀法修复渗碳齿轮在技术上是完全可行的。在轮齿的性能方面，由于材料没有发生改变，而渗碳工艺及热处理工艺也都是在原齿轮的工艺基础上稍微调整，因此完全能够达到原轮齿的性能。

4 结束语

辊压机辊轴磨损现场修复 篇3

我公司水泥粉磨系统主要由两台ϕ4m×13m双滑履磨、两台HFCG160-120辊压机组成, 其中辊压机减速机型号:XGZ56-80-Ⅰ, 电机型号:YRKK560-4。

2 故障现象

2012年10月30日, 我公司水泥磨操作员发现2号水泥系统辊压机动、定辊运行电流相差较大, 动辊运行电流35A, 定辊运行电流42A。

经现场检查发现, 动辊运行转数大大低于定辊运行转数, 动辊运行转数约12r/min, 定辊运行转数18.5r/min。

3 现场检查情况

初步判断为动辊减速机锁紧盘螺栓松动, 随即停机检查, 发现减速机空心轴半边断裂 (如图1) , 且空心轴内表面、辊轴表面严重拉伤, 辊轴直径因磨损减小6~7mm。

4 维修方案

因正值水泥销售旺季, 若拆下辊轴离线修复, 施工周期长 (约11d) , 施工、加工费用高 (约17万元:拆装费12万元, 吊机费3.5万元, 加工费、运输费1.5万元) 。经公司技术人员研究决定, 现场焊接补轴, 以定辊带动动辊运转, 现场加工辊轴, 详细方案如下:

(1) 在现场盘车用CO2保护焊将辊轴磨损部位堆焊起来, 堆焊后的直径比精加工后的直径大6~8mm。

(2) 用Mn16钢板制作两件链轮, 节距P=63.5mm、齿数Z=33、厚度B=36mm, 购置5m节距P=63.5mm的40B单排链条, 将两件链轮用8个M42mm×80mm的螺栓分别固定于动、定辊辊轴的一端 (装冷却水管一端) , 启动定辊, 带动动辊运转 (如图2、3、4、5、6) 。

(3) 在动辊轴外侧焊接车刀, 固定车床刀架, 用百分表找正刀架, 确保刀架导轨与辊轴平行度≯0.05mm。

(5) 用砂带机抛光, 确保表面光洁度。

5 施工注意事项

(1) 固定刀架、加工时, 须用液压系统给辊压机动辊加压, 以减小动辊运行中的径向跳动。

(2) 车削开始时, 边加工边测量, 随时调整刀架, 以确保轴面的同心度≯0.05mm。

6 施工过程

加工链轮, 购置焊丝、螺栓、链条, 堆焊轴面2d;焊接、固定刀架、安装链轮0.5d;车削加工、抛光2.5d;安装减速机1d, 总工期6d。

7 维修结果

高温风机叶片磨损的现场修复 篇4

1 叶片的修复

1.1 修复方案

根据叶片磨损的程度, 我们及时与风机制造单位进行了联系, 并制定了修复方案:叶片修复采用挖补焊接及堆焊耐磨层的方式进行。该高温风机叶片采用铬钼钒合金结构钢, 金属性能见表2所示。该材质的叶片抗磨损、抗热强性和冲击性较高。

叶片修复备料:由于叶片磨损不一, 修复备料按叶片磨损最大面积来定, 备料材质仍用叶片原金属材料。根据测量的实际数值, 备用的20块铬钼钒合金结构钢统一尺寸为一个直角边梯形 (图2) 。备料全部用切割机制作, 厚度8mm, 要求尺寸误差在0.5mm以内, 且表面光滑, 没有毛边、毛刺。同时, 在备料焊接处, 还要打磨出30°的倒角。备料制作完毕, 统一称重, 如果重量误差较大, 要用R317焊条或砂轮打磨对备料进行校正。焊条校正时, 补焊位置焊在备料的非工作面上。

1.2 修复步骤

(1) 按照备料的尺寸, 制作样板。样板尺寸比备料尺寸小1mm, 然后在叶片上画出所加工的图样, 统一割掉磨损的部分。注意割除时, 不要伤到中板的耐磨板。

(2) 叶片磨损部分割除后, 用砂轮把叶片割边修理平滑, 去掉毛边毛刺, 打磨出30°的倒角。叶片焊接焊条采用4-R317 (E5515-B2-V) 耐热钢焊条, 该焊条的特点抗高温、抗硫、耐腐蚀, 且和母材结合性好。焊条的元素含量和性能见表3。

(3) 每个叶片焊接经测算用5根4-R317耐热钢焊条。要求双面焊接, 焊前先将备料与叶片点焊, 施焊时每个叶片先焊一根焊条, 然后再焊对称的另一个叶片, 这样做的目的是防止局部焊接过热, 引起叶片变形。焊接的焊缝不得有气孔和砂眼, 叶片焊接完后对焊口进行渗透探伤。探伤先喷施清洗剂, 再抹渗透剂, 最后喷显示剂。如果发现有裂纹, 用砂轮将焊口磨开, 再重新焊接。

(4) 叶片焊接完后, 对焊口要进行退火处理。采取的措施是:用气焊枪对着焊口进行加热200～300℃, 均匀烘烤2～3min。注意叶片退火时, 也要做好标记, 对称进行。

(5) 叶片修复完毕, 在备料的工作面上, 堆焊耐磨层。耐磨焊条采用新型钨铬硼堆焊焊条, 焊条的型号:W-Cr-B, 规格:4.00mm×400mm, 标准:GB984-2001。新型钨铬硼堆焊焊条是以W-Cr-B为主, 含多种元素的合金焊条, 其焊层硬度高、耐磨性强、耐腐蚀、耐高温、耐冲击, 堆焊成形好, 焊后硬度 (空冷后) HRC60-68。堆焊工艺按图3所示, 靠叶片边缘位置, 要全部堆焊, 堆焊面积150mm×70mm;堆焊电流采用140～180A (交流电焊机) , 堆焊耐磨焊道的高度3～4mm, 每个叶片用焊条7根。

叶片修复后, 进行了试车。修后风机主动端轴承水平方向振动值稍大, 我们又进行了动平衡调整。调整方法采用“先静后动”调整法。即先将叶轮进行静平衡调整, 然后启动风机, 用便携式908B测振表进行动平衡调整。根据908B测振表的读值, 在静平衡配重块上增加或减少配重的重量, 如此反复几次, 直到达到风机的振动要求为止。该高温风机的振动按正常标准以单方向 (水平或垂直或轴向) 振速不超过4.0mm/s、位移不超过140μm为基准。

调整后的高温风机轴承座振动测量数据见表4。

2 修复后风机的运行

循环风机风叶片的磨损与修复 篇5

2500 t水泥熟料生产线, 与生料磨配套的选粉机和循环风机分别是ZX3000型组合式选粉机和Y6-2×40-14NO23F型双吸离心风机。循环风机叶片表面上堆焊的耐磨层几乎没有了, 叶片外缘口本体也出现了轻微磨损。通过咨询, 联系到一家能够在现场进行动平衡校正的单位, 选择现场修复方案。

事先备齐施工所需的工具、设备、材料和安全防护用品等。分别断开风机的控制电源和主电源, 并在相应电源柜上挂停电警示牌。打开风机壳体上的全部检修门, 保证施工时通风和排烟气路畅通。用碳弧气刨, 将出厂前堆焊在叶片表面上的耐磨层磨损后的遗留部分全部刨掉, 并用手持磨光机将叶片上气刨后的残留物磨净磨平。

用厚度为6 mm的16Mn钢板, 按照叶片上原始耐磨层分布的形状和大小, 制作耐磨板。用J507GR低合金钢焊条, 采用直流反接的方法把制作好的耐磨板覆盖到原耐磨层的位置上, 将耐磨板边框与叶片本体进行连续焊接。依据叶片上原始耐磨层的磨损程度和风机的运行状况, 在16Mn耐磨板上用TDM-8碳化钨合金耐磨焊条, 堆焊条状耐磨层焊纹。

条状焊纹在整块耐磨板表面的分布情况为:走向与叶轮的轴线平行, 其高度约5 mm, 宽度约15 mm, 相邻间距约10mm。在堆焊条形耐磨层过程中, 为了便于操作, 保证焊接质量, 焊接时应采用直流反接。选择焊条直径为3.2 mm和4 mm, 对应焊接电流控制在115~130 A和145~160 A。

2. 叶轮平衡校正

校正静平衡。用手转动叶轮, 如果松手后叶轮始终停留在某一固定位置上, 那就需要在叶轮前盘的最上方试加配重, 直到叶轮在360°范围内, 不论转到什么位置都能稳稳停住, 就算叶轮的静平衡校正完毕。

校正动平衡。校正好静平衡, 关闭机壳上所有检修门, 合上电源, 开启风机, 全速运转。用动平衡仪, 通过风机固定端和自由端轴承座振动数据的采集, 仪器自动解算出加 (减) 在叶轮前盘上所需要焊接配重的质量大小和角度位置。重复开停风机, 用试重法进行动平衡校正, 直到风机的定位端和自由端检测出来的振动速度有效值, 均在振动标准ISO 2372规定的范围内 (选择≤1.8 mm/s) 。

3. 注意事项与效果

风机叶片的本体材料为HARDOX400, 其塑性和反复焊接性能都比较差。如果直接在其表面堆焊耐磨层, 对本体的损伤大。所以在叶片的表面覆盖一层反复焊接性能比较好的耐磨板。选择厚度6 mm的16Mn钢板。将耐磨层堆焊在16Mn钢板上。选择16 Mn钢板厚度时, 太薄, 反复堆焊时16Mn钢板会发生开裂, 损伤叶片本体, 同时会造成耐磨层脱落;太厚, 搬运和施工困难, 还会增加能耗, 此例6 mm厚较好。

碳弧气刨和电焊操作时, 由于工作电流大, 负荷率高, 应选择功率较大的直流焊机。焊机的电极要直接与风机的叶轮相连接, 不能与机壳相连接, 防止强电流通过风机的轴承而使其损坏。碳弧气刨和焊接, 操作人员是在风机的机壳内作业, 空间有限, 作业环境差。要做好作业点的安全照明和通风排烟措施。操作人员要穿戴劳保用品, 并且处于顺风方向的上风口, 以防伤害。

叶轮动平衡校正时要使风机的转速达到全速, 否则当风机全速运行时, 有可能振动超限, 影响风机的正常运转。

磨损修复 篇6

1 曲轴的传统修复

曲轴的传统修复方法主要有:修理尺寸法、电刷镀、手工电弧焊、电弧喷涂等, 修理尺寸法是将待修曲轴轴颈用曲轴磨床磨到正确形状以获得新的修理尺寸, 然后与具有相应尺寸的轴瓦相配, 恢复配合性质。此方法只适合修复磨损量不大的曲轴;手工电弧焊修复方法往往由于温度高工件会产生裂纹或导致工件变形;电刷镀修复的镀层厚度一般为0.3mm~0.5mm, 镀层厚度大时易造成组织松散或应力过大;电弧喷涂工艺, 以其涂层性能优异, 节能, 经济性好、生产效率高, 安全性好, 喷涂材料范围广, 是目前应用最为广泛的修复工艺。但是普通电弧喷涂由于喷涂粒子速度低, 结合强度不太高, 粒子粒度较粗, 孔隙率高。

2 采用高速电弧喷涂工艺修复曲轴

对于磨损量较大的曲轴, 采用高速电弧喷涂工艺修复效果好。

本文采用高速电弧喷涂工艺修复GD200发动机曲轴。

发动机工作过程中曲轴由于磨损使得主轴颈和连杆轴颈出现椭圆和锥度, 导致发动机不能正常工作。

2.1 曲轴的磨损原因及修复层要求

曲轴的破坏主要以磨损为主, 造成磨损的原因主要有:发动机在工作时, 曲轴轴颈表面要承受很大压力和很高的滑动摩擦速度, 而且轴颈散热效果较差, 各轴颈表面易遭受磨料磨损。曲轴轴颈一般承受冲击载荷和交变载荷, 要求修复层具有良好的耐磨性、较高的结合强度和硬度, 并能承受低冲击负荷和有较高的抗疲劳性能。应用高速电弧喷涂的方法可以在磨损的曲轴轴颈表面形成一层合金层以填补凹痕, 从而达到修复轴面的目的, 且修复层的性能能达到曲轴表面质量的要求。

2.2 高速电弧喷涂的优势

电弧喷涂是以两根丝状金属喷涂材料在喷枪前端部短路产生的电弧为热源, 将熔化的金属丝用压缩空气气流雾化呈微熔滴, 高速喷射到工件表面形成喷涂层的一种工艺。

如图1所示。

高速电弧喷涂是在普通电弧喷涂的基础上采用拉伐尔喷嘴和计算机辅助设计, 优化了喷枪的设计, 将喷涂粒子的速度提高到了超音速。粒子速度高, 粒子沉积时对基体的撞击作用就强, 粒子变形就充分, 有利于粒子与基体、粒子与粒子之间的结合, 从而提高涂层的结合强度和内聚强度;粒子速度高, 粒子沉积前在空气中的飞行时间短, 飞行中产生的氧化物就少, 有利于粒子的结合, 从而提高涂层的内聚强度, 降低涂层的孔隙率;超音速雾化减小了粒子的粒度, 降低了涂层的粗糙度。由此所得的涂层结合强度高、孔隙率低、表面粗糙度低, 比普通电弧喷涂的涂层质量和喷涂效率高, 工件不易变形, 具备很强的防腐、耐磨性能。

如表1所示。

2.3 设备选用

本修复工艺采用高速电弧喷涂设备 (喷涂电源、送丝机构、高速电弧喷涂枪、空气压缩机、油水分离器、冷却装置、储气罐等) 、多功能数控机床系统、喷砂机、曲轴磨床等设备。

2.4 喷涂材料的选用

根据发动机曲轴的受力和修复层的功能要求, 选择满足功能要求的涂层材料, 然后确定涂层结构。涂层结构是指涂层组织及相应的厚度。为了改善涂层的性能, 一般要在工作涂层之前喷涂粘结底层。这里选择φ3mm铝青铜丝材作为喷涂粘结底层材料, 选择φ3mm3Cr13丝材作为工作涂层恢复轴颈的尺寸。3Cr13材料在喷涂过程中, 有较好的淬硬性, 涂层结合强度高, 涂层硬度高, 耐磨性好, 不易生锈。适合曲轴的修复工作层要求。

2.5 喷涂工艺过程

高速电弧喷涂工艺安排如下。

清洗——去掉疲劳层——喷沙毛化——喷涂打底过渡层——喷涂工作层至需要尺寸并留加工余量——车削加工——磨削至使用要求。

适当的表面预处理是任何涂层施工中都有的一项必不可少的准备工序。对涂层的结合强度有影响。

(1) 曲轴轴颈的表面预处理。表面预处理包括表面除油、表面预加工和表面粗化。

(1) 表面预处理:首先用丙酮、酒精将曲轴轴颈的表面油污清洗干净; (2) 表面预加工:对曲轴轴颈表面进行清理, 去除曲轴轴颈表面的疲劳层, 根据轴颈的磨损情况, 在曲轴磨床上将其磨圆, 直径一般减少0.50mm~100mm。使喷涂层厚度能均匀。 (3) 表面粗糙化:用喷砂机对曲轴轴颈的表面进行喷砂处理喷砂处理能除去轴颈表面氧化膜, 并使轴颈的表面粗糙化, 同时还能使轴颈的表面产生一定的残余压应力, 能提高喷涂后的疲劳强度。喷砂料可选用棕刚玉、铜矿渣、钢砂等, 砂料的粒度一般选25~40, 喷砂压力为0.3MPa~0.6MPa。喷砂处理后用干净的压缩空气吹去轴颈表面尘埃, 喷砂后的基材表面活性好, 要尽快进行喷涂效果好。一般在2~3小时内进行喷涂。

(2) 喷涂层的厚度设计。根据曲轴轴颈表面预处理后的尺寸和修复后要求的基本尺寸以及加工余量确定喷涂层的厚度。

涂层厚度的确定:

式中:H为涂层设计厚度;

D为工件成品直径;

d为工件表面预处理后直径;

ΔC为喷涂层的单边加工余量;

其中打底层的厚度一般选择0.05mm~0.1mm。这里选取0.1mm。

(3) 喷涂层工艺参数。

选择喷涂工艺参数的主要原则是提高涂层与基材的结合强度。

电弧喷涂的结合强度主要取决于喷涂工艺参数的以下几个因素。

(1) 压缩空气的压力和质量。 (2) 压缩空气流量。 (3) 待喷涂工件表面预处理程度。 (4) 喷枪喷嘴距工件表面的距离。 (5) 喷枪电极电弧上的电压和电流。

通过实验对比选择了最佳的工艺参数, 喷涂打底层的工艺参数见表3, 喷涂完毕后进行检验, 检验合格后, 在打底层上直接喷涂耐磨工作涂层, 工作涂层喷涂工艺参数见表4, 喷涂后的工作涂层应表面无裂纹、翘起、脱落等现象。

如表2, 3所示。

(4) 喷涂层的机械加工。用专用外圆车刀对喷涂层进行车削加工, 注意留下磨削加工的余量, 然后在曲轴磨床上进行磨削加工至标准尺寸。

(5) 涂层质量检验。磨削后的涂层表面致密无气孔和砂眼, 无裂纹、起皮和剥落, 表面粗糙度要达到使用要求。

2.6 用实验验证高速电弧喷涂涂层的性能

(1) 涂层硬度试验。

硬度是决定轴颈耐磨性的重要指标, 由于轴颈和轴瓦相互摩擦直接作用于涂层表面, 因此涂层硬度的高低直接影响轴颈和轴瓦相互配合后的使用寿命。

为了检验涂层的硬度, 硬度试验试样基材选用低碳钢, 应用以上的喷涂工艺喷涂试样, 厚度为1mm。用洛氏硬度机在试样上分别选择5个部位, 测试硬度值, 涂层硬度试验结果见表4。

由表4可以看出:涂层有较高的硬度。完全能满足曲轴的使用要求。

(2) 涂层结合强度试验。

为了检验涂层与基材的结合强度, 根据国标G9 8642-88 (热喷涂层结合强度的测定) 进行。试验记录结果如表5所示。

从以上试验结果看出高速电弧喷涂修复层的结合强度较普通电弧喷涂修复层高。

2.7 实际效果

经高速电弧喷涂修复的发动机曲轴清洗后, 浸入80℃~100℃的润滑油中煮8小时, 润滑油充分渗入涂层后装车使用。曲轴修复后已使用两年多, 运行正常, 与换件修理相比, 维修费用非常低, 维修费用仅是换新零件的1/10, 取得了良好的经济效益。

3 结语

采用高速电弧喷涂工艺修复曲轴, 经实践证明, 能修复大磨损量曲轴, 修复精度高, 喷涂层与基体的结合强度高, 生产效率高, 能源利用率高, 费用低, 安全性好。对企业来说可取得很好的经济效益, 同时有利于节约能源, 节约材料, 降低污染, 在保护环境和资源以确保可持续发展方面可发挥重要的作用, 值得推广。

参考文献

中、重度磨损与磨耗牙齿修复治疗 篇7

1 资料与方法

1.1 一般资料

选自2011年1月至2012年1月进入到我院进行治疗的牙列中度和重度磨损患者70例, 其中有男性患者39例, 女性患者31例, 年龄在28~52岁, 平均年龄为33岁。其中39例男性患者年龄在30~52岁, 平均年龄为32岁。31例女性患者年龄在28~51岁, 平均年龄为34岁。70例患者其中有45例患者牙列中度磨损, 有男性患者25例, 女性患者20例。70例患者其中有25例患者为牙列重度磨损, 有男性患者14例, 女性患者11例。

1.2 修复方法

在修复前对患者进行检查, 主要检查口腔内牙体、牙周、平面、曲线和咬关系。在对患者进行修复时, 需要根据实际的检查结果进行修复。主要应该采取以下几个步骤。一是, 消除致病因素[1]。二是, 进行脱敏治疗, 三是, 整磨除高尖和锐边, 制作塑料垫式可摘局部义齿进行过度修复, 恢复患者的垂直距离。四是, 修复缺牙齿、调整咬关系, 恢复平衡状态。最后进行正中位的确定以息止位时的OVD减去息止间隙 (3 mm左右) 为基准, 并在此范围内, 以患者感觉舒适、面部比例协调和表情自然为参考, 以确定正中位的最佳位置[2]。

1.3 统计学方法

采用SPSS 22.0软件进行统计, 对计量资料采用卡方检验, P<0.05具有统计学意义。

2 结果

见表1。

对70例患者进行牙列磨损的修复, 修复结果如下, 51例患者牙本质过敏消失, 占临床总人数的72.9%, 56例患者食物箭塞消失, 占临床总人数的80%, 61例患者颌面部疼痛减轻, 占临床总人数的87.1%, 65例患者咀嚼功能恢复良好, 占临床总人数的92.9%。通过对上述数据的分析可知, 对患者进行牙列磨损的修复, 修复效果较好。

3 讨论

在临床上, 针对于中度和重度牙列磨损和磨耗的修复治疗, 一般需要根据患者的实际情况制定修复的方案, 才能够达到良好的修复效果。另外, 牙列磨损应该引起患者的高度重视, 由于牙列磨损会逐渐的增加为一个正常的生理过程, 并且会出现严重的病理变化, 逐渐的由中度磨损逐渐成为重度磨损, 严重的影响到患者的生活质量, 造成颌面部疼痛以及咀嚼困难等情况的发生[3]。因此, 需要牙列磨损的患者应该及时的到医院进行就诊, 及时的进行治疗, 才能够促进自身牙齿健康的恢复, 提高生活的质量。

注:P<0.05具有统计学意义

牙列重度磨耗主要与磨牙症或紧咬牙的下颌功能运动有关。长期使口颌系统的生理平衡关系破坏, 引起TMD。年龄是影响牙齿磨耗的重要因素, 牙齿磨耗呈现明显的增龄性变化, 牙列中重度磨耗的比例随年龄增长而增加。磨耗是一种牙齿硬组织渐进性的、不可逆的发展过程, 最常见于牙齿的面或切缘[4]。

因此, 在进行牙列磨损的修复过程中, 需要注意以下几点, 才能够提高修复的效果, 促进患者的康复。一是, 在进行备牙的时候, 一定要制备足够深度的支托凹槽, 遮掩才能够有足够的空间进行支托的容纳, 以免由于深度的不够影响修复的效果。二是, 在进行修复的过程中, 还需要了解是否存在着基托不密合的情况, 如果存在着这样的情况, 就会造成患者咀嚼困难以及稳定性较差的情况发生, 因此, 需要及时的进行处理, 才能够确保牙列磨损修复的结果, 促进患者的康复[5]。

综上所述, 对70例患者进行牙列磨损的修复, 修复结果如下, 51例患者牙本质过敏消失, 占临床总人数的72.9%, 56例患者食物箭塞消失, 占临床总人数的80%, 61例患者颌面部疼痛减轻, 占临床总人数的87.1%, 65例患者咀嚼功能恢复良好, 占临床总人数的92.9%。进而我们可以得出临床结论, 通过根据患者的实际情况, 制定合理的修复方案, 对其进行固定修复, 能够有效的改善患者的生活质量。

参考文献

[1]李刚.牙膏磨擦剂的理化特性和常用类型-牙膏磨擦剂对牙齿磨损和清洁效果的影响及研究进展[J].牙体牙髓牙周病学杂志, 2011, 12 (8) :100-101.

[2]郭宏, 刘洪臣.牙齿磨耗及其并发症[J].中华老年口腔医学杂志, 2012, 12 (2) :189-190.

[3]Lu H, Li B.Tooth wear in patients with occlusal reconstruction masticatory efficiency before and after the measurement and analysis[J].Chin J Clin Rehab, 2012, 35 (3) :178-179.

[4]Liu B, Ling YY, Zhang M, et al.Extent of tooth wear in the elderly Clinical Investigation[J].Chin J Aesth Med, 20011, 3 (2) :137-138.

磨损修复 篇8

关键词：轴颈,磨损,修复

安庆分公司腈纶部聚合装置4条聚合生产线采用的是美国STELLING公司工艺技术。它将丙烯腈、醋酸乙烯、甲基丙烯磺酸钠加以共聚生产聚丙烯腈,它含聚合、脱单、水洗等工序。其主要设备均为单台生产。水洗工序主要由真空转鼓过滤机(该部称之为水洗机)来完成。水洗机将聚合釜反应生产的聚丙烯腈浆料,经过脱单工序处理后,在该机上洗去未脱净的残余单体及可溶性杂质及低聚物,达到工艺要求。水洗机由真空泵提供负压,对转鼓内部抽真空,使转鼓内外形成压差,丙烯腈浆料、杂质、小分子等随液相抽到转鼓内,固相附着在转鼓表面,完成固液相分离,随后滤饼又由脱盐水溶解,经搅拌后进入下道工序。该真空转鼓过滤机由美国EMCIO公司生产,能连续生产,过滤面积10.5m2,处理量达18~24m3/h,能满足该装置连续生产的需要。

真空转鼓过滤机是转筒式过滤干燥机械,转鼓直径1.8m,转鼓长度1.83m,含两端轴长达2.8m。转鼓两侧的支承轴为空心结构,轴颈部位经过加工处理后,作为滑动轴承轴颈。主、从端轴颈尺寸分别为279.4mm(11英寸)、 406.4mm(16英寸),转鼓轴瓦材料为浸油胶木,哈弗结构,采用脂润滑。转鼓重约4t,正常转速3~5rpm,是典型的重载低速设备(如图1)。

1 故障现象

该厂真空转鼓过滤机于1995年投用,多年来运行较为平稳,但在近二、三年的检修中,先后发现该机转鼓轴颈出现磨损现象。由于该机转鼓重达4t,外形尺寸庞大,安装位置特殊,移出检修需大型吊装设备、施工难度大,且移出检修工期长,影响生产,因此一直未做彻底的检修。整机拆卸、移出、吊装、安装复位难度都非常大,且外出加工修复需要的工期也较长,也是生产所不允许的。为了维持设备运转,改善润滑状况,增加轴瓦的更换次数等等,虽能延缓轴颈磨损速度,但无法从根本上消除设备隐患。

2007年5月,真空转鼓过滤机A台蜗轮蜗杆减速机油温出现异常升高现象,并且呈现出上升的趋势,最高时温度近90℃,继续运行会损坏减速机。停车检修后发现真空转鼓轴颈磨损非常严重,与轴瓦结合面均出现深度磨损,部分部位深度达3~4mm,(磨损情况如图2所示)。如果再继续运行,对转鼓过滤机的损坏将是破坏性的。

2 原因分析

造成真空转鼓过滤机轴颈磨损的原因是多方面的,主要有以下几个方面。

(1)正确材质的轴瓦,对保护转鼓轴颈、提高轴瓦使用周期非常关键。轴瓦材质过于疏松,则很容易被磨损,增加轴瓦更换频次,加大检修成本;轴瓦材质过于坚硬,则会加大轴颈的磨损,造成机体损坏。轴瓦材料应选用软硬适当、抗腐蚀能力强、自润滑好的材料。该厂运行初期采用的是油浸胶木,表面经抛光处理,材料软硬适当,摩擦系数小,对轴颈影响小,后来该材料在供应上出现短缺,改用PVC材料,PVC硬度偏高,自润滑能力较差,对转鼓轴颈造成一定程度的损伤。

(2)聚合物淤浆是带有腐蚀性的悬浊形物料,滤机工作时,物料附着在转鼓表面,转鼓顶部有水洗喷淋装置,高速喷射的喷淋水喷淋到物料表面,会有少量聚合物淤浆溅至轴颈位置,对轴颈和轴瓦造成腐蚀,特别的,物料是带有颗粒性质的聚合物,容易在轴颈部位淤积,部分物料进入摩擦副,形成磨粒,加剧对轴颈和轴瓦的磨损。

(3)转鼓转速低,负荷重,转鼓轴颈部位采用脂润滑,采用人工加脂。如上所述,物料进入转鼓摩擦副后,不仅加剧轴瓦轴颈的磨损,还会堵塞轴瓦上的润滑脂流道,造成润滑脂不能被送至润滑部位,从而形成干摩擦,加剧轴颈的磨损。

(4)由于该机是连续生产,转动部件多,在日常的维护消缺中,如果转鼓水平度装配未达到要求,会造成转鼓和轴颈倾斜,使轴颈与轴瓦接触面积减少,造成局部受力部位压力增大而使轴颈磨损加剧,形成偏磨。

修复目标:应对磨损严重的轴颈进行彻底修复,恢复轴颈原有尺寸,并确保轴颈表面具有较好的机械强度和耐磨性;其次,要消除现行工况下造成轴颈磨损的外在影响因素,确保轴颈长周期运行。

3 轴颈修复

对磨损部位进行堆焊,再采用车削或磨削的方法达到规定尺寸[1]。但是,大型可移动在线车削工具很少, 且现场工艺管线较多,检修空间狭小,即使有设备也无安装位置,再者,在线加工质量也很难达到要求,因此此方案不可行。电刷镀虽然能克服上述困难,但修复后的镀层结合强度比较低,耐磨性差,且镀层的厚度有限,因此不能用来修复磨损严重的转鼓轴颈;至于脉冲显微熔结法和自熔电极焊接法,虽很好的弥补了以上2种方法的不足,但同样存在大面积修复磨损面时难度大、工作效率低的问题,修复后需要机加工来达到工艺要求[2]。高分子修复剂在线修复技术可以对磨损轴颈进行修复,修复后无需进行机械加工即可达到规定尺寸,检修时间短,对生产影响很小。另一方面,高分子能很快与修复基体结合,不会对修复件造成应力和变形,结合强度高,耐磨性能好。但由于修复过的高分子表面粗糙度较高,达0.64μm以上,作为滑动摩擦付表面的修复存在先天缺陷。

高分子修复剂填充与在线镶套复合修复法是首先按轴颈尺寸制作出镶套件(轴套),然后在轴颈磨损面上涂装高分子修复剂至一定厚度,再将轴套套装在已涂满高分子修复剂的轴颈上,待修复剂基本干燥成型后,将轴套两端面与与轴颈间断焊接,加强轴颈与镶套件间的连接强度,避免镶套件与母体脱离[3]。该方法的优点是轴套可以预先加工成型,能保证表面的机械强度及粗糙度,高分子修复剂能很好的填充满原轴颈与轴套间的空隙,且修复剂具有很好的连接强度和耐压性,能保证轴套不受力变形。通过分析认为,该修复方法是可行的。

(1)轴套的制作[4]

轴套材质采用00Cr17Ni14Mo2Ti,轴套厚度δ=7mm,外表面精车至表面粗糙度Ra=0.16μm,再经过镀硬铬处理,镀铬层不少于0.15mm,硬度HV700以上,外表磨削至表面粗糙度Ra=0.08μm。轴套一端打内坡口,另一端为外坡口,坡口深3×45°,以便于焊接。轴套具体尺寸如表1。

(2)高分子修复剂的涂装[5]

本次高分子修复剂采用的是英国Belzona公司生产的Belzona 1111系列修复剂。首先用专用角磨机或手动磨具去除轴颈面上的疲劳层和氧化层,使磨损处露出新鲜活化基体;然后对待修表面进行清洗,使用贝尔佐纳专用清洗剂Belzona 9111清洗基体表面,去除所有疏松污垢和杂屑,再在该部位涂上底胶Belzona 2911,以增加产品与基体的粘结强度,最后均匀涂抹贝尔佐纳Belzona 1111,填充整个磨损面至预定高度。

(3)轴套安装。

在贝尔佐纳胶未干时,迅速将轴套装入涂抹面,可采用热装法。等待约4h,待贝尔佐纳胶基本固化后,将轴套两端面与轴颈用氩弧焊焊接牢固,焊接时采用间断焊,且不能过快,要边焊边停,防止轴套过热,引起焊接变形。修复后的轴颈如图3所示。在镶套完成后,可以进行机体设备安装恢复,但整机运行需等待48h后,高分子胶完全固化,达到设计强度后才能进行。

4 修复效果

为了进一步预防转鼓轴颈磨损的措施,选用软硬合适、抗压耐磨耐腐蚀性能好的油浸轴瓦材料做轴瓦;在拆装轴瓦时,应注意尽量避免伤害轴颈的表面,以保证应有的粗糙度;采取自动补偿加脂,避免人工添加润滑脂的不及时性。加深和改进轴瓦的油路通道,保证轴瓦内的存脂量;增大喷淋管喷嘴直径,尽量避免物料的飞溅,同时,在轴颈位置增设防护罩,避免物料进入轴颈与轴瓦之间;增加巡检次数及质量,以便及时发现及时处理问题,免得造成磨损恶化或事故发生,影响正常的安全生产。

该真空转鼓轴颈在修复后,各项技术指标优良,达到了预期的目的,消除了影响生产安全运行的重大设备隐患,保证了设备的安全运行,实践证明改进修复是成功的。2008年4月和7月,该厂又分别对另外二台真空转鼓过滤机进行了同样的修复,也获得成功。真空转鼓滤机轴颈的修复,也积累了类似设备在线修复的宝贵经验,可以为同行借鉴。

参考文献

[1]赵双岩,王爱英.低转数大轴径轴颈损坏在线修复[J].炼油与化工,2006,17(3):25-27.

[2]王晨瑜.苏制215MW机组汽缸膨胀不畅处理[J].山西电力,2003(A01):15-16,49.

[3]朱有挺,曲文海,于浦义.化工设备设计手册[M].北京:化学工业出版社,2005:265-428.

[4]任晓善,王治方,胡锡章.化工机械维修手册[M].北京:化学工业出版社,2004:325-405.