大型轴类零件的修复方法
激光熔覆修复技术在40Cr轴类零件现场修复中的应用
表3 不同激光工艺参数的金相组织
扫描速度 /mm·s-1
激光功率 /kW
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
2
4
6
8
热加工
39 2021年 第6期
焊接与切割
Welding & Cutting
d
b c
a）多层修复整体形貌 b）修复区底部与基体结合区形貌
图3 单因素试验熔覆深度、熔覆宽度和热影响区统计结果
2 试验设计
2.1 试验材料 试验用的基体材料为风机主轴40Cr钢，试验
前，将试样表面的油、锈和氧化物除去。采用的 Ni60A粉末颗粒直径为53~150μm，在扫描电子显微 镜（SEM）下，发现粉末形状为规则的球体，球状 粉末具有良好的流动性，如图1所示。基体与粉末材 料的主要化学成分见表1。
热加工
合金堆焊层的组织结构、硬度和耐蚀性能，结果表 明，Ni60堆焊层硬度约为500HV，明显高于基体。 李金华等[13]采用正交试验法研究了激光熔覆过程中 相对工艺参数对Ni60合金粉末组织和显微硬度的影 响，结果表明，不同工艺参数下熔覆层的显微硬度 差异不大，主要集中在680～720HV，而熔覆层的高 度波动较大。
组
序号
1-1
1-2
1
1-3
1-4
1-5
2-1
2-2
2
2-3
2-4
2-5
功率 /kW 0.8
1 1.2 1.4 1.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
扫描速度 /mm·s-1 2 2 2 2 2 4 4 4 4 4
图2 激光修复试验系统
表2 修复工艺参数
送粉率 /r·min-1
轴 损坏焊接缺陷 修复工艺流程
轴损坏焊接缺陷修复工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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露天采矿设备机械零件的损坏形式及修复措施
露天采矿设备机械零件的损坏形式及修复措施本文简述了露天采矿设备的特点，对齿轮类、轴类、轴承类、大型焊接结构的损坏形式及修复进行了说明，对如何减少维修成本做出了分析。
标签：露天采矿设备;机械零件损坏;机械零件修复一、前言在露天采矿的施工早作中，最重要的问题就是设备的磨损及修复。
采矿设备机械零件的损坏形式多种多样，如何针对不同问题合理修复是一大难点。
二、露天煤矿采矿设备的特点露天采矿由于其自身的特殊性，对设备的要求主要有以下几点：大型化、专业化、移动灵活、自动化。
1.大型化不管设备是电驱动、液压驱动或是机械驱动，露天采矿的开采、运输、工程机械设备都向大型化发展。
如运输车辆，现在一般在用的是630E，其载重量为154t，箱容为76m2，而更大的运输车辆正在逐步地被应用，如730E，930E等，930E电动自卸车其载重量达210t。
再如采剥设备电铲，引进的电铲常见的有395BI，XP2800等，它们的斗容为32m2，而发展中的495B斗容为36m3。
现在准格尔正在组装的拉斗铲，其单斗斗容为85m3。
单台年生产能力为6000万m3。
2.专业化程度高每种设备都具有自身的结构和特点，因而在采矿生产中，各自发挥着不同的作用。
电铲担负采装、卡车担负矿岩运输、连续工艺中的轮斗系统只用于剥离黄土层。
它们只适用于露天采矿生产中各个不同的环节，很难用于其它方面。
3.移动灵活在露天开采生产中，工作面在不断的变化，要求设备位置也要随之改变，因此用于露天煤矿的生产设备，必须具有随时可以移动的功能。
4.自动化程度高露天采矿设备，除工程机械外，其它主采设备都是体形巨大、多个系统、多种功能、控制复杂，故而采用自动化控制。
如395BI电铲采用计算机控制、轮斗系统用计算机集中控制、630E电动自卸卡车虽说采用插件板控制屏，但仍属于自动控制的范筹，并且未来新型卡车都采用计算机控制。
三、露天采矿设备机械零件的损坏形式及修复措施设备的故障诊断比较复杂，但其故障一般都不是突然发生的，因为无论是整个系统，还是元件的磨损和性能下降，都是伴随温升、振动、噪声等征兆逐渐发展而形成的。
大直径轴类零件调质工艺
电感应加热
使用电感应原理，将电流 通过感应线圈使零件内部 产生热量。
激光加热
使用激光束对零件表面进 行扫描，使零件表面快速 升温。
保温
保温时间
根据零件的材质和大小，确定保温时间，使零件内部温度均 匀分布。
保温温度
在保温过程中保持零件温度稳定，防止出现过热或过冷现象 。
淬火
水淬
将加热后的零件迅速放入水中， 利用水的高比热容使零件快速冷
调质变形
总结词
调质变形是由于调质过程中零件受热不均匀、冷却不均 匀等因素导致的形状变化。
详细描述
为了减小调质变形，应合理选择加热方式和加热介质， 控制加热速度和温度分布。同时，在调质过程中应保持 零件的稳定性，防止受热不均和应力集中。对于大型零 件，可采用辅助支撑或夹具等措施，以减小调质变形。 此外，还可采用一些校正措施如矫直、矫平等方法来纠 正调质变形。
VS
详细描述
大直径轴类零件在调质处理过程中可能产 生残余应力和变形，这将对零件的尺寸精 度和机械性能产生负面影响。为了降低残 余应力和变形，需要采取措施如合理设计 零件结构、选择合适的加热和冷却方式、 以及在必要时进行校正和补偿。
04
调质工艺缺陷与解决方案
硬度不足
总结词
硬度不足是大直径轴类零件调质过程中的常 见缺陷，可能导致零件耐磨性和抗疲劳强度 下降。
。
研究方法
02
采用新型介质，如离子液体、磁性纳米颗粒等，对大直径轴类
零件进行淬火和回火处理。
研究结果
03
新型介质的应用提高了调质工艺的效率和产品质量，降低了能
源消耗和环境污染。
案例三
1 2 3
研究目标
通过数值模拟方法，研究调质工艺参数对大直径 轴类零件性能的影响，为优化调质工艺提供理论 依据。
机械零件报废标准与修复工艺
附件四机械零件报废标准与修复工艺一、备件的报废标准1、不符合国家标准和厂家图纸要求而又不能利用；2、锈蚀严重或超过有效期限，又不能修复再生；3、耗能高，且效率低，技术状况落后；4、国家规定报废，且不能利用。
5、虽然可以修复，但修复费用高。
二、一般机件（一）床身、箱体、壳体等铸件1、由于机床导轨面磨损或研伤而破坏机床精度时，应修复。
2、床身、箱体等有裂纹或漏油等缺陷，在不影响设备的强度、刚度及精度条件下，可以采用修复而不换新。
否则要更换。
3、箱体上有配合关系的孔，其几何精度（圆度误差、圆柱度误差）超过孔的本身公差时，要修复。
4、箱体上安装滚动轴承的孔，其配合精度不能超过原定的次一等级配合公差，如原孔为K7，磨损后为Js6，可不修换。
若发现轴承孔与轴承外圈有滑动痕迹或装配后轴承外圈松动者，孔径必须修复。
（二）轴类零件1．主轴修复标准：主轴支承有下列缺陷之一者，均应修复1）表面粗糙度值大于原设计一级或大于Ra0.8um以上者。
2）对于装滚动轴承的轴颈，其直径尺寸精度超过原设计要求的次一等级配合公差时，或者其圆度及圆柱度误差超过规定公差时。
3）对于装滑动轴承的轴颈，其圆度和圆柱度误差超过原定公差时。
4）主轴前后两个支承轴颈的径向圆跳动误差，或其他有配合关系的轴颈，对支承轴颈的径向圆跳动误差超过原定公差50%时。
5）在修复渗氮、碳氮共渗、渗碳淬火的主轴时，必须考虑保持主轴的硬度和一定的硬化层。
2．定心轴颈与法兰盘的配合要求：主轴前端装法兰盘的定心轴颈与法兰盘的配合要符合规定公差，不能有晃动，否则要修复轴颈，更换法兰盘。
3．主轴锥孔修复要求：主轴锥孔磨损，研伤后，可以适当修磨，但圆柱度必须符合原标准。
修磨后，其端面的位移量允许：莫氏： No.1 1.5mmNo.2 2mmNo.3 3mmNo.4 4mmNo.5 5mmNo.6 6mm对安装带扁尾锥体工具（如麻花钻头）的锥孔，修磨后应保证达到配合要求。
4、花键轴1）花键轴的花键部分，对两支承轴颈的同轴度误差超过0.05mm时，应校直。
零件修复方法.pptx
分层施焊法
第35页/共88页
• 工件较厚时 采用；用较 细的焊条、 较小的电流， 使后焊的一 层对先焊的 一层有退火 软化的作用。
趁热锤击 每焊完一段后，应趁热开始锤击焊缝，直到温度
下降到40℃~60℃时为止。然后再焊下一段。目的 是消除焊接应力，砸实气孔，提高焊缝的致密性。
磨损或损坏部分翻转一定角度，利用 零件未磨损部位恢复零件的工作能力 的一种修复方法。
转向和翻转修理法常用来修复 磨损的键槽、螺栓孔和飞轮齿圈等。 （应用受到结构条件限制）
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二、焊接修复法
定义：焊接修复法修复零件是借助于电弧或 气体火焰产生的热量，将基体金属及焊丝金属 熔化和熔合，使焊丝金属填补在零件上，以填 补零件的磨损和恢复零件的完整。
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施焊：
采取小电流、分层、分段、趁热锤击，以减少焊接 应力和变形，并限制母材金属成分对焊缝的影响。
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小电流
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• 基本原则 是在保证 焊透的前 提下尽量 选择小电 流。
Hale Waihona Puke 分段施焊法第34页/共88页
• 在焊接过 程中为了 减小焊补 区与整体 之间的温 差，相应 减少焊接 时的应力 和变形；
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2·其它堆焊修复法 像蒸气保护下振动堆焊、二氧化碳
气体保护焊及埋弧焊的原理与振动堆焊 相同，只不过是为了改善焊层的性能， 减少焊层的气孔、裂纹和夹碴，堆焊过 程是在气体或焊剂保护下的一种振动堆 焊；
第21页/共88页
二氧化碳保护焊
• 堆焊时电弧区和熔 化区由二氧化碳气 流保护，防止大气 中的氧气进入。
福建轴类磨损维修方法
福建轴类磨损维修方法一、引言福建轴类磨损维修方法是在福建地区应用较为广泛的一种维修方法，主要用于修复轴类零部件的磨损问题。
本文将从磨损原因、维修工具和步骤、注意事项等方面进行介绍，以帮助读者更好地了解和掌握福建轴类磨损维修方法。
二、磨损原因轴类零部件的磨损主要是由于长期摩擦和磨削引起的，常见的磨损原因包括：1. 润滑不良：轴类零部件长期在高速运转中，如果润滑不良，会导致摩擦增大，从而加速磨损。
2. 质量问题：若轴类零部件质量不合格，如硬度不够或表面处理不当等，会导致磨损问题。
3. 使用不当：如果使用过程中操作不当，如超负荷使用或频繁启停等，也会加速轴类零部件的磨损。
三、维修工具和步骤福建轴类磨损维修方法需要使用一些专用工具，如磨床、车床、铣床等，以及相应的磨削刀具和磨料。
下面是具体的维修步骤：1. 检查磨损情况：首先需要对轴类零部件进行仔细检查，确定磨损的具体位置和程度。
2. 制定修复方案：根据磨损情况，制定相应的修复方案，确定采用何种维修工具和方法。
3. 磨削修复：根据修复方案，使用磨床、车床、铣床等工具进行相应的磨削修复。
在磨削过程中要注意保持合适的切削速度和切削深度，避免过度磨削。
4. 补焊修复：如果磨损较为严重，需要进行补焊修复。
在补焊过程中要注意合适的焊接温度和焊接材料，以确保修复效果。
5. 精加工处理：修复完成后，需要进行精加工处理，以确保修复后的轴类零部件能够满足要求的尺寸和精度。
6. 检验和调试：修复完成后，对修复轴类零部件进行检验和调试，确保其性能和质量达到要求。
四、注意事项在福建轴类磨损维修过程中，需要注意以下事项：1. 安全第一：在使用磨床、车床、铣床等维修工具时，要注意安全操作，佩戴好防护设备，避免意外伤害。
2. 仔细检查：在维修之前要仔细检查轴类零部件的磨损情况，确保修复方案的科学性和可行性。
3. 选择合适的磨削刀具和磨料：根据磨损情况选择合适的磨削刀具和磨料，以保证修复效果和质量。
机械零件报废标准与修复工艺
附件四机械零件报废标准与修复工艺一、备件的报废标准1、不符合国家标准和厂家图纸要求而又不能利用；2、锈蚀严重或超过有效期限，又不能修复再生；3、耗能高，且效率低，技术状况落后；4、国家规定报废，且不能利用。
5、虽然可以修复，但修复费用高。
二、一般机件（一）床身、箱体、壳体等铸件1、由于机床导轨面磨损或研伤而破坏机床精度时，应修复。
2、床身、箱体等有裂纹或漏油等缺陷，在不影响设备的强度、刚度及精度条件下，可以采用修复而不换新。
否则要更换。
3、箱体上有配合关系的孔，其几何精度（圆度误差、圆柱度误差）超过孔的本身公差时，要修复。
4、箱体上安装滚动轴承的孔，其配合精度不能超过原定的次一等级配合公差，如原孔为K7,磨损后为Js6,可不修换。
若发现轴承孔与轴承外圈有滑动痕迹或装配后轴承外圈松动者，孔径必须修复。
（二）轴类零件1.主轴修复标准：主轴支承有下列缺陷之一者，均应修复1）表面粗糙度值大于原设计一级或大于Ra0.8um以上者。
2）对于装滚动轴承的轴颈，其直径尺寸精度超过原设计要求的次一等级配合公差时，或者其圆度及圆柱度误差超过规定公差时。
3）对于装滑动轴承的轴颈，其圆度和圆柱度误差超过原定公差时。
4）主轴前后两个支承轴颈的径向圆跳动误差，或其他有配合关系的轴颈，对支承轴颈的径向圆跳动误差超过原定公差50%时。
5）在修复渗氮、碳氮共渗、渗碳淬火的主轴时，必须考虑保持主轴的硬度和一定的硬化层。
2.定心轴颈与法兰盘的配合要求：主轴前端装法兰盘的定心轴颈与法兰盘的配合要符合规定公差，不能有晃动，否则要修复轴颈，更换法兰盘。
3.主轴锥孔修复要求：主轴锥孔磨损，研伤后，可以适当修磨，但圆柱度必须符合原标准。
修磨后，其端面的位移量允许：莫氏： No.1 1.5mmNo.2 2 mmNo.3 3mmNo.4 4mmNo.5 5 mmNo.6 6mm对安装带扁尾锥体工具（如麻花钻头）的锥孔，修磨后应保证达到配合要求。
4、花键轴1）花键轴的花键部分，对两支承轴颈的同轴度误差超过0.05mm时，应校直。
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大型轴类零件的修复方法
本文针对大型轴类零件修理过程中遇到的问题，以及修复方法提出以下几点建议，以供大家参考。
在机械设备的修理过程中，大型轴类零件由于轴径较大产生弯曲变形的较少，时常会发生的是因轴承损坏或安装不正确导致轴类零件轴承位磨损的现象，而轴的其他部位却完好无损、尚有一定的利用价值。
换置新轴，由于轴较大会相对增加修理成本，且造成不必要的浪费。
有时由于没有配件还会延长修理工期，甚至致使设备的闲置。
故在此情况下，根据实际生产情况对轴承位进行修复，保证了设备的正常使用。
笔者对轴承位的修复主要采取了四种方法：轴承位喷涂修复法、轴承位补焊修复法和轴承位红装镶套修复法及索雷碳纳米聚合物复合材料修复法。
1、轴承位喷涂修复法
此方法适用于轴承位磨损轻微（磨损量小且形位公差尚符合要求），但已无法保证轴承内圈与轴承位的配合要求，磨损量一般在0.2mm以内的情况。
修理方法和步骤如下：
1.1擦拭轴承位表面，清除油渍、毛刺等。
1.2检测轴承位的变形、磨损情况。
只是尺寸因磨损变小的，可直接转入喷涂工序修复；如果是轴承位已产生轻微的椎度，则应先对轴承位进行车削加工，消除其形位误差再转入喷涂工序修复。
对轴承位形位公差已超差的在喷涂前进行误差消除是很有必要的，因为喷涂是在原有机面上进行的，喷涂修复的只是尺寸，但不能修复形位误差。
1.3酸洗轴承位表面，对轴承位进行喷涂处理，修复其尺寸精度。
1.4当喷涂后的尺寸超出了公差要求，应对其进行磨削加工，以保证轴承位与轴承的良好配合。
在这里还应指出的是，喷涂层厚度在满足要求的情况下一定要尽可能薄一些，喷涂层过厚有时会出现喷涂层在力的作用下局部脱落的现象。
2、轴承位补焊修复法
此方法适用于轴承位磨损不是很严重，磨损量不超过1~2mm的情况。
修理方法和步骤如下：
2.1将轴承位用汽油清洗干净并晾干，有锈的要将铁锈彻底清除掉，防止在堆焊时产生焊接缺陷。
2.2根据与轴承位配合的轴承确定轴承位原有尺寸及公差。
2.3修复该轴头两侧的中心孔。
2.4用E5016（J506）或E5015（J507）焊条在轴头磨损部位进行堆焊。
堆焊时应采用对称焊法对轴承位表面分成的4等分对称施焊，防止因焊接而产生变形。
两条焊道之间接合要紧密，后一焊道要熔化掉前一焊道的1/2~2/3，堆焊厚度以堆焊完成后，超出轴承位原尺寸2~3mm为宜。
补焊后被焊接处要自然冷却，不得强制冷却。
强制冷却会增加补焊部位的硬度和应力，会造成下一步机加工的困难。
2.5车削或先车削后磨削加工轴承位，恢复其原有的形位和尺寸公差。
3、轴承位红装镶套修复法
此方法适用于轴承位磨损严重，磨损量超过2mm的情况。
同时要注意的是，此修复方法是要将轴承位加工小后再在该位置上安装镶套，故要特别考虑轴承位的强度和刚性。
因此一般只有当轴承位直径大于40mm时，才使用轴承位红装镶
套法修复，以保证修复后轴的综合机械性能不减弱。
修理方法和步骤如下：
3.1将轴承位用汽油清洗干净并晾干，有锈的要将铁锈彻底清除掉。
3.2检测、确定轴与镶套内孔的尺寸和过盈量。
过盈量可根据下列公式计算：—轴、孔间的过盈量，mm；d—轴和孔的工程直径，mm。
对于镶套的壁厚，一般至少应大于轴承位原有尺寸的2~3mm。
应注意在确定车削轴承位的尺寸时应根据实际情况，留有足够的余量。
因为轴承位在车削或磨削后，如轴承位直径过小，使轴的强度降低过于严重，会导致轴无法使用。
3.3加工轴承位和镶套，镶套的材料应选用45号钢或是40Cr。
3.4根据镶套的大小选用HG38、HG52、HG62过热汽缸油，将过热汽缸油倒入容器中加热，镶套放入油中随油一起加热，加热至所需300℃左右后，即可将镶套取出与轴套合。
也可由火焰直接加热，加热到温度后即可使镶套与轴套合。
套合前要将准备工作做好，在套合的过程中，动作一定要快，避免出现镶套尚未装到位置便因收缩而紧箍在轴上。
3.5待轴与镶套完全在空气中冷却后，采用车削或先车削后磨削加工轴承位，恢复其原有的形位和尺寸公差。
笔者经过多次的实验证明，使用以上三种方法修复轴承位的磨损与变形，简便易行，既可保证了修复后的轴类零件的正常使用又能节约一定的修理费用，完全适用于此类零件的修复。
该方法在生产实践中得到了良好的应用。
下面针对第四种修复方法的探讨与研究比对在实践过程中的应用;
轴径磨损是企业设备管理与维护中普遍存在的问题，并且数量较大，损坏频繁。
轴径出现磨损的原因有很多，但是最主要的原因就是用来制造轴的金属特性决定
的，金属虽然硬度高，但是退让性差（变形后无法复原），抗冲击性能较差，抗疲劳性能差，因此容易造成粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、微动磨损等，大部分的轴类磨损不易察觉，只有出现机器高温、跳动幅度大、异响等情况时，才会引起人们的察觉，但是到人们发觉时，大部分轴都已磨损，从而造成机器停机。
轴径磨损修复技术对比 ,传统解决方法如补焊后机加工、镶嵌轴套、刷镀、喷涂、打麻点、报废等，这些方法虽在一定程度上应对了生产的需要，但都无法从根本上解决问题，而且对安全连续生产还埋下了隐患，如高温变形、裂纹、镀层脱落等；同时这些传统方法的延续对设备管理工作也不会带来实质性的提升。
索雷碳纳米聚合物复合材料是一种由碳纳米管和纳米无机材料增强的高性能环氧双组份复合材料。
该材料最大优点是利用特殊的纳米无机材料与环氧环状分子的氧进行键合，提高分子间的键力，从而大幅提高材料的综合性能，可很好的粘着于各种金属、混凝土、玻璃、塑料、橡胶等材料。
有良好的抗高温、抗化学腐蚀性能。
同时良好的机加工和耐磨性能可以服务于金属部件的磨损再造。
为用户在设备防护、修复再造等领域提供更安全保障和更长使用寿命的同时，也实现了设备管理和维修维护工作的升级和进步。
4.轴径磨损修复工艺
4.1、设备的尺寸、转速、磨损的因素，选择相应的“机加工”、“工装”、“刮研”的修复工艺。
4.2、做好施工前的准备工作，如工具、材料等。
4.3、表面除油。
4.4、表面粗糙处理。
4.5、严格按比例调和索雷碳纳米修复材料，并充分混合直至颜色均匀一致没有
色差。
4.6、根据磨损尺寸填补材料，根据所选用的“修复工艺”进行恢复尺寸。
4.7、进行足够时间的固化，具体固化时间根据现场温度并参照材料技术数据表而定。
轴径磨损修复案例欣赏。