页数：41页文件大小：138.9 KB来源： 轮机维护与修理ppt课件
本课件讲解船机零件的修复工艺，涵盖修复工艺的选择原则、机械加工修复、电镀与电刷镀修复、热喷涂工艺、金属扣合工艺、粘接修复技术和研磨技术等常用修理方法的工艺要点。
第一节船机零件修复原则一、零件修复的意义与原则意义:l)可以减少机舱备件数量，从而减少闲置资金，有利于生产的发展；2)减少新零件的购置或制造，不仅大幅度降低修船费用，而且可缩短修船期;3)促进修复工艺的发展和修理技术水平的提高。
重要零件修前应作必要的强度计算等;(5)零件修后的耐用度至少应能维持一个修理间隔期。
如采用修理尺寸法、尺寸选配法等修复工艺;②恢复配合件的原设计配合尺寸，恢复配合件原设计配合间隙值，从而恢复其工作性能，如采用喷焊、电镀等健复工艺。
修理尺寸法是将配合件中较重要的零件或较难加工的零件进行机械加工，消除其工作表面的损伤和几何形状误差，使之具有正确的几何形状和新的基本尺寸----修理尺寸。依此修理尺寸制造与之配合的另一零件使二者具有原设计配合间隙值。例如，曲轴主轴颈过度磨损后，在保证轴颈强度要求下，光车主轴颈，依光车后的尺寸重新配制主轴瓦使具有原有的轴承间隙。
组成一些具有不同基本尺寸但具有相同配合间隙的新的配合件，此种方法称为尺寸选配法。例如柴油机喷油泵和喷油器中的精密偶件就可采用此法修理。
例如气缸盖上阀孔的镶套修理活塞环槽镶垫环修复法
例如活塞顶部烧蚀严重或产生裂纹，可将损坏部分除去，镶上与之完全相同的局部.如铸钢活塞可采用焊接，铸铁活塞采用螺钉连接。
设备或部件经修理后作为备件使用或供同类机型的船舶使用。例如柴油机运转中高压油泵柱塞一套筒偶件咬死，立即换上备用油泵，而损坏的油泵经修理后作为备件使用。
第三节电镀工艺电镀工艺是利用电解原理在金属或非金属零件表面上镀覆一层金属的过程。它是一种修复工艺，也是一种强化工艺。
有槽电镀是以被镀零件作为阴极，欲镀金属作为阳极，并使阳极的形状符合零件待镀表面的形状。电镀槽一般采用不溶金属或非金属，如铅、铅锑合金、塑料等。电解液是所镀金属离子的盐溶液。电镀使用直流电源。电镀时，阳极金属失去电子变为离子溶于电解液中，即发生氧化反应；阴极附近的离子获得电子而沉积于零件表面，即发生还原反应。
根据电镀质量、镀层厚度等的不同，电镀时所选用的电流密度、电解液的温度、电镀时间等工艺参数不同。
2.镀铬镀铬时,零件作为阴极，采用铅锑合金作阳极，用铬酐(CrO3)和硫酸(H2SO4)制成电解液盛于电镀槽中进行电镀。
将不镀表面包扎上绝缘材料。
2)镀铬工艺的特点(1)镀铬是在低温55-65℃范围内进行的，对零件材料的组织和性能(包括热处理状态)无任何影响，不会产生变形、开裂等缺陷。
镀铬过程中有大量气体逸出，带出铬酸，危害人体皮肤、眼睛和呼吸道，所以镀铬车间必须通风良好。
3)耐磨镀铬层的种类硬质镀铬层改变电镀工艺参数可获得三种不同镀铬层，灰色(无光泽)镀铬层、光泽镀铬层和乳白色镀铬层。硬质镀铬层适用于润滑条件较好，承受负荷不大的零件表面。新造零件镀层厚度一般在0.15-0.25mm之间，修复零件镀层厚度一般不超过0.5mm。修复柴油机、压缩机的曲轴和高压油泵柱塞等。
松孔镀铬层适用于润滑不良、承受较大负荷的零件。一般用来提高这种工作条件下零件的耐磨性。柴油机气缸套松孔镀铬层厚度一般为0.15-0.25mm，活塞环为0.10--0.15mm。
3.镀铁不对称交直流低温镀铁工艺它是在常温的氯化亚铁水溶液中，以工业纯铁或低碳钢板作阳极，零件为阴极，依次通过不对称交流电起镀、不对称交流电过渡镀和直流电镀，使零件表面上牢固地沉积一层高硬度镀铁层的工艺。一般工业用交流电为正弦波交流电，是由两个相等相反的半波组成。
电镀时采用此种交流电，一个半波便零件呈阴极极性沉积镀层，另一半波则使零件呈阴极极性把镀层(甚至基体)电解除掉。
因此对称交流电不能进行电镀。不对称交流电是使两个半波不等，较大半波进行电镀获得镀层，较小半波电解镀层，沉积的镀层总比电解掉的多。在开始镀前l0--2Omin内，采用不对称交流电起镀，可以使镀层晶粒细小均匀，表面较平滑，内应力较相同电流密度下的直流电镀层小，结合强度也较直流电镀层高得多。结合强度可达45OMPa，镀层不易脱落。
过渡镀后，在不断电的情况下把交流电转为直流电进行电镀。
最后进行热处理和机械加工等镀后处理。
1)镀铁的工艺特点①电解液温度低。
在低温镀铁工艺中需要进行阳极刻蚀处理，即零件镀铁前，以铅板作阴极、零件作阳极，在30%的工业硫酸电解液中通以直流电，电解处理零件被镀表面。目的是采用电解方法除去零件表面的氧化膜并生成钝化膜，保护纯净的零件表面在空气中不被氧化。
2)无刻蚀低温镀铁无刻蚀镀铁工艺是以Fe++为主，在经过电化学活化处理呈现微融活化态的钢铁零件表面上沉积，形成金属键结合与微晶结构的高强度的镀铁层。
然后将零件放入电镀糟中，先进行对称交流电活化处理，再进行不对称交流电起镀和过渡镀等。
刷镀不需电镀槽，只需将零件与直流电源的负极相接，镀笔与正极相接。刷镀时，将蘸满电镀液的镀笔在零件表面上移动，即用镀笔涂刷零件工作表面。在电场作用下，电镀液中的金属离子向零件表面迁移，并从表面获得电子后沉积其上形成镀层。
2.电刷键工艺1)设备与电镀溶液(1)表面预处理溶液①电净液②活化液(2)电刷镀溶液2)电刷镀工艺①零件表面的准备②打底层(过渡层)③镀工作镀层
3.电刷镀工艺特点①设备简单,不需镀槽。难拆卸和难运输的大型零件可原地刷镀修复。
零件上不需镀的部位不需包扎绝缘，节省材料和辅助工时。
镀后一般不需加工，可直接使用。
一般电镀液温度约50℃。
常用的金属材料均可采用此项技术。
第四节热喷涂工艺热喷涂是近代各种喷涂、喷熔(或称喷焊)工艺的总称。热喷涂工艺是把丝状或粉末状材料加热到近熔化或熔化状态,进而使之雾化、加速，最后喷至零件表面上形成覆盖层的工艺。热喷涂工艺既是一种表面强化工艺，也是一种修复工艺。
喷涂材料为丝状或粉末状。
2.热喷涂工艺的特点①适用的材料范围广。
喷熔层则是连续致密的金属。
喷熔层的最小厚度为0.8mm,一步法喷熔层厚度一般不大于2mm；二步法每次喷熔层厚度为0.2-0.3mm,可多次实施获得较大厚度的喷熔层。
火焰粉末喷涂的设备主要有气源、喷枪和辅助设备等。
2.喷涂工艺过程①零件表面的预处理:为增强涂层与零件表面的结合强度，预先对零件表面进行凹切---车削或磨削表面，为容纳涂层提供一定厚度尺寸；清洁---除去表面油污,锈蚀、漆皮等；粗化---采用喷砂、拉毛、开槽、车细螺纹或滚花等方法使零件表面变粗糙。
要求厚涂层零件则应按要求选用工作层的合金粉。小零件或喷厚涂层的零件应采用间歇喷涂，以防零件温度过高。
2.喷熔工艺过程零件喷熔前的预处理只需将零件表面清洁和进行预热,预热温度为200-250℃。
第五节金属扣合工艺金属扣合工艺是利用高强度合金材料制成连接件，通过连接件材料的塑性变形把零件上的裂纹或断裂处连接起来，使其恢复使用功能的一种修理方法。一般扣合键材料多选用镍铬不锈钢1Crl8Ni9、1Crl8Ni9Ti等，冷变形后其强度可提高50%；也可选用普通低碳钢10、15、20钢等，冷变形后强度可提高10%-20%；
高温零件可选用含镍量高并与零件材料膨胀系数相近的高温镍基合金:Ni36、Ni42等(其膨胀系数与铸铁相近)或选用10、15、20钢。
1.强固扣合法强固扣合法或称波浪键扣合法。它是在零件上垂直裂纹方向加工出一定形状和尺寸的波形槽，将与波形槽相吻合的扣合键-波浪键镶嵌其内，使键与槽之间有0.lmm的间隙。常温下铆击波浪键，使之产生塑性变形而充满槽腔。由于波浪键与波形槽的相互啮合将零件裂纹拉紧而成牢固的一体。此法适用于修理裂纹处壁厚在8-45mm，有一般强度要求的零件。
2.强密扣合法强密扣合法或称波浪键---密封螺丝法。是在上述强固扣合法的基础上，再沿裂纹钻孔、攻丝和旋入涂有胶粘剂的密封螺钉。所有密封螺钉彼此重叠，即当第一个密封螺钉装入后,钻削第二个螺钉孔时,使其切入第一个螺钉。沿裂纹长度装满密封螺钉后用砂轮打磨平整。
强密扣合法不仅满足零件的强度要求，而且满足零件的密封性要求，所以可用来修理有密封要求的裂纹零件，例如承受高压的柴油机气缸套和气缸盖、压力容器等。
3.加强扣合法采用一定形状、大尺寸的高强度合金钢块做扣合键，镶嵌入机件上垂直裂纹方向加工出与扣合键相吻合的键槽内，铆击扣合键使之充满槽腔，拉紧裂纹。再于加强钢块与机件交界处，镶嵌圆柱销，要求圆柱销分布在钢块和机件上各半。加强扣合法主要用于承受高载荷的厚壁机件，通常壁厚超过45mm。
加强块的形状各异，有矩形、十字形和X形等，依机件和裂纹的情况选用。
4.热扣合法热扣合法是利用金属材料热胀冷缩的特性修复零件裂纹的方法。将一定形状和尺寸的扣合键加热至一定温度后，放入零件裂纹处已加工好相应形状、尺寸的键槽内，当扣合键冷却产生收缩时，将零件上裂纹拉紧形成一体，使零件恢复使用功能。热扣合法应用于修复大型、重型设备，如大型飞轮、齿轮和重型设备的机体等。
第六节粘接修复技术利用胶粘剂把相同或不同的材料或损坏的零件连接成一个牢固的整体，使损坏的零件恢复使用期性能的方法称粘接修复技术。利用胶粘剂还可以进行装配工作和使相互接触的零件具有密封性能，使修造船工作中的某些装配工艺大大简化，劳动强度大大降低，生产率显著提高。
无机胶粘剂广泛用于船机修理工作中如修理断轴、气缸体和箱盖的裂纹，增压器涡轮端壳体腐蚀等。l.无机粘接修复技术的特点①无机胶粘剂大多由固、液两相物质混合而成的一种粘性糊状物，且通常是水溶性的物质，毒性小，无公害，不燃烧；
2.氧化铜无机胶粘剂氧化铜无机胶粘剂是磷酸盐类胶粘剂的一种，是由正磷酸、氧化铜粉和氢氧化铝按一定的比例和一定方法调制而成的，现用现配。
氧化铜无机胶粘剂的熔点为950ºC，耐低温可达-183ºC，可长时间在50OºC下工作，短时间在700-800ºC工作，具有较宽的温度范围，是有机胶粘剂无法相比的，并且具有较高的热稳定性、高绝缘性，耐油，但不耐酸、碱，粘接强度较低，脆性较大。
氧化铜无机胶粘剂适用于受力不大，不需拆卸的紧固连接，用于修补高温下工作的零件，可代替焊接、铆接及过盈配合等连接方法。如用于气缸体与气缸套配合面上大面积铸造缺陷的修补，修理船舶管系腐蚀漏洞、增压器涡轮端壳体腐蚀等。
第七节研磨技术一、概述1.研磨原理:研磨是使零件与研磨工具在无强制的相对滑动或滚动的情况下，研磨剂的微切削和研磨液的化学作用，在零件表面生成易被磨削的氧化膜，加速研磨过程。研磨加工是机械、化学联合作用完成的精密加工。1)零件与研磨工具的相对运动2)研磨压力3)研磨速度4)研磨时间2.研磨膏1)磨料2)研磨膏3.研磨工具
研磨时，用手按住零件，沿8字形轨迹运动，使磨痕交叉以提高表面粗糙度等级；研磨一段时间后，将零件转动一定角度再继续研磨。一般圆形零件转120°，方形零件转90°，矩形零件转180°，目的是研磨均匀。研磨平板是带有交叉沟槽(深度为1.5-2mm)的铸铁板。
2.锥面研磨修复先在针阀锥面上放少量(一点点)研磨膏，准确迅速插入到针阀体座面，严防研磨膏粘到内圆表面上破坏内孔精度。
一手握针阀体，另一手拿针阀，适当施力使二者相对左右转动，相互研磨，直到针阀锥面上出现细窄光亮的环形密封带为止。研磨中，依针阀锥面磨损情况可先用研磨膏互研，再用润滑油互研，或只用油互研。最后进行雾化试验以检验针阀密封性。
第六章复习题1、金属扣合修复法有哪几种？各适用于哪些场合？
常用的有哪些材料？
它们有什么作用？
比例及其对镀铬层性能的影响是什么？
为什么？
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