關(guān)于汽車修理操作中熱加工強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用分析

高長生

（廣西壯族自治區(qū)三0七核地質(zhì)大隊(duì) 廣西貴港 537100）

關(guān)于汽車修理操作中熱加工強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用分析

高長生

（廣西壯族自治區(qū)三0七核地質(zhì)大隊(duì) 廣西貴港 537100）

汽車在使用一段時(shí)間以后必須要進(jìn)行維修保養(yǎng)，這樣才能保證汽車行駛的安全性，延長汽車使用的壽命。在汽車修理的過程中，采用的修理技術(shù)對汽車修理效果的影響是比較大。目前，很多汽修廠在進(jìn)行汽車修理操作的過程中還是采用傳統(tǒng)的技術(shù)，從而影響了汽車維修的效果。熱加工強(qiáng)化技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展使得汽車維修工作發(fā)生了較大的變化，提高了汽車維修操作的水平。因此，進(jìn)行有關(guān)汽車修理操作中熱加工強(qiáng)化技術(shù)的研究是具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的。本文將結(jié)合汽車修理操作的實(shí)際情況，分析熱加工技術(shù)在汽車修理操作中的具體應(yīng)用。

汽車；修理操作；熱加工

引言

近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，汽車的數(shù)量越來越多，汽車行業(yè)也處于快速發(fā)展的狀態(tài)之中。在汽車行業(yè)快速發(fā)展的過程中，人們越來越關(guān)心汽車使用的安全性問題。影響汽車安全性的因素有很多，但汽車修理操作對汽車使用安全性的影響比較大。在汽車修理的過程中，影響修理效果的因素主要有兩個(gè)：①修理工人的專業(yè)水平；②修理技術(shù)的先進(jìn)性。本文主要研究的是汽車修理技術(shù)，因?yàn)榫湍壳暗那闆r來看，現(xiàn)有的汽車修理技術(shù)還難以保證汽車使用的安全性，落后的修理技術(shù)不僅難以排除汽車已有的故障，同時(shí)還會對汽車造成二次傷害。由此可見，進(jìn)行有關(guān)汽車修理技術(shù)的研究十分必要。本文主要介紹的是熱加工強(qiáng)化技術(shù)，該種技術(shù)的出現(xiàn)改變了汽車修理操作的現(xiàn)狀，提高了汽車修理的技術(shù)水平。

1 熱加工技術(shù)

所謂的熱加工就是指將金屬的溫度升高，使其產(chǎn)生結(jié)晶的加工過程。熱加工包括的內(nèi)容比較多，例如熱處理、鍛造、焊接等均屬于熱加工的范疇。在一些比較特殊的情況下，在進(jìn)行金屬熱加工的過程中還需要使用到熱切割和熱噴涂技術(shù)。對金屬進(jìn)行熱加工處理主要有下述作用：①通過熱加工技術(shù)可以改變金屬組織，使其變得更加完善；②通過熱加工技術(shù)可以改變金屬的結(jié)晶狀態(tài)，從而改變金屬的機(jī)械性能。在汽車修理操作的過程中經(jīng)常會使用到熱加工技術(shù)，這樣就可以改變汽車零件的物理結(jié)構(gòu)，從而提高汽車零件的耐磨性、耐疲勞性等，進(jìn)而提高汽車的性能，保證汽車行駛過程的安全性。

2 化學(xué)熱處理表面強(qiáng)化

隨著現(xiàn)代汽車質(zhì)量要求越來越高，化學(xué)熱處理技術(shù)廣泛應(yīng)用車用制造業(yè)。其工藝是將汽車零件放入一定溫度的活性介質(zhì)中保溫，使用各種元素，比如滲碳、氮化、滲硼等工藝手段，滲入零件表層，改變其金屬化學(xué)成分和組織性能的熱處理工藝，形成不同的擴(kuò)散層，經(jīng)過淬火提高表層硬度和耐磨性，達(dá)到表面強(qiáng)化目的。例如汽車發(fā)動機(jī)活塞肖就是用此類處理工藝的典型零件，汽車發(fā)動機(jī)工作時(shí)，活塞肖承受著活塞上全部負(fù)荷，承擔(dān)彎曲、疲勞、沖擊，并且直徑精度要求3m以內(nèi)，工作環(huán)境惡劣，耐磨性要求很高，活塞肖表面要求洛氏硬度達(dá)到HRC60-HRC62、芯部要求達(dá)到HRC26-HRC34，既要有耐磨性并且要韌性好、強(qiáng)度高。活塞肖材料用鋼，以前多用20號鋼，現(xiàn)在均改用20Cr、或其他更好的材料并以冷擠壓工藝成型，并且要求經(jīng)過滲碳、淬火、回火、噴丸、磨光、拋光等工藝處理完成生產(chǎn)。化學(xué)熱處理表面強(qiáng)化技術(shù)屬于熱加工強(qiáng)化技術(shù)的一種，對于汽車修理操作來說具有重要的意義。在汽車使用的過程中，隨著時(shí)間的推移，汽車中的零件不可避免地會出現(xiàn)一定程度的損壞。在這種情況下，為了保證汽車行駛的安全性，必須要進(jìn)行維修。在修理的過程中，為了保證零件的性能得以恢復(fù)，必須要使用到化學(xué)熱處理表面強(qiáng)化技術(shù)。在汽車修理過程中，如一些傳動的花鍵槽、變速器的換檔移動軌、中間軸、倒檔軸等，其主要工藝是堆焊，機(jī)加工后恢復(fù)尺寸，再使用化學(xué)熱處理表面強(qiáng)化技術(shù)對其進(jìn)行加工處理。在化學(xué)熱處理操作的過程中需要加入一些特殊的化學(xué)成分，比如如上說的滲碳、氮化、滲硼等工藝手段，其中滲碳法處理工藝可分為如下三種：①固體滲碳法是將需要表面滲碳的汽車零件，連同滲碳劑裝進(jìn)滲碳箱而密閉，加熱，碳從鋼表面侵入而擴(kuò)散，處理一定時(shí)間后，連同滲碳箱冷卻，只取出滲碳處理零件，進(jìn)行一、二次淬火、回火，從面提高修理汽車零件的耐久性、強(qiáng)度等，從而達(dá)到修復(fù)強(qiáng)化汽車零件硬度的效果。②液體滲碳法：液體滲碳法是將汽車零件浸漬于鹽浴中行滲碳之方法。鹽浴的淬火性良好，可以減少汽車零件的變形，并且可以使處理的汽車零件加熱均勻，達(dá)到強(qiáng)化汽車零件硬度的效果。③氣體滲碳法：以天然氣、丙烷、丁烷等氣體為主劑的滲碳法。氣體滲碳，由于操作簡單，品質(zhì)容易控制的特點(diǎn)。在氣體內(nèi)添加適當(dāng)量的C4H10、C3H8、CH4等以便調(diào)滲碳濃度。得到不用的硬化層，滿足不同汽車零件修理的要求。

3 表面淬火強(qiáng)化

汽車一直處于運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)之中，長時(shí)間的工作使得汽車內(nèi)部的一些零件開始出現(xiàn)損耗，嚴(yán)重的時(shí)候甚至?xí)适Щ镜男?，從而造成了較大的材料消耗。根據(jù)相關(guān)的調(diào)查顯示，零件表面受損是零件效能消失的起點(diǎn)。例如，汽車長時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)，使得零件表面受到磨損，這樣就會導(dǎo)致零件表面處于過度疲勞的狀態(tài)，從而使得原本由表面承擔(dān)的壓力滲透到零件的芯部。如果情況比較嚴(yán)重，則會使得整個(gè)零件報(bào)廢掉。因此，要想延長汽車的使用壽命，提高汽車的使用性能，必須要從零件表面入手，提高零件表面的耐磨性。但提高零件表面的耐磨性是一個(gè)比較復(fù)雜的過程，不可能通過一種處理方式就達(dá)到目的。即使將強(qiáng)度比較高、性能比較好的材料選用為零件的制造材料，也是難以提高零件表面的耐磨性的。例如，變速箱中的齒輪要承受比較大的沖擊力和壓力，即使選用了強(qiáng)度比較大的鋼材也難以保證齒輪表面的硬度。隨著使用時(shí)間的增長，齒輪表面的強(qiáng)度依舊會降低，從而出現(xiàn)較為嚴(yán)重的磨損現(xiàn)象。

在汽車修理的過程中，為了讓零件表面的性能和芯部的性能一致，修理廠往往會采用表面淬火的處理方式。通過淬火處理，零件表面和芯部的性能都會得到提升，從而增強(qiáng)零件的硬度和耐磨性，充分發(fā)揮零件的潛能，滿足汽車行駛的要求。表面淬火強(qiáng)化技術(shù)的原理比較簡單，就是利用金屬固態(tài)相變的特性，通過快速加熱的方式提高零件的性能。

表面淬火技術(shù)具有很多的優(yōu)點(diǎn)。①在使用表面淬火強(qiáng)化技術(shù)時(shí)可以對零件的局部進(jìn)行加工處理，這樣就可以減少零件的變形；②表面淬火強(qiáng)化技術(shù)加熱處理的速度比較快，效率比較高，使用過程的費(fèi)用比較低。而且，經(jīng)過表面淬火處理以后，零件表面出現(xiàn)氧化脫碳的現(xiàn)象比較輕微，不會影響零件的正常使用；③通過表面淬火強(qiáng)化處理，可以改變零件的組織狀態(tài)，提高零件表面的硬度。大量的實(shí)踐已經(jīng)證明了，相比于普通的淬火技術(shù)來說，表面淬火強(qiáng)化技術(shù)的效果更好。通常來說，經(jīng)過表面淬火強(qiáng)化處理以后的零件的表面硬度要比經(jīng)過普通淬火技術(shù)處理以后的硬度提升2～5個(gè)HRC。

4 堆焊法強(qiáng)化

堆焊是一種焊接方法，可以改變材料的性能。在汽車修理操作過程中，堆焊技術(shù)使用的頻率比較高，人們對這種焊接方法的認(rèn)可度也比較高。因此，采用堆焊的方法不僅可以提高零件維修的質(zhì)量，同時(shí)還可以提高零件維修的效率。堆焊技術(shù)的出現(xiàn)促進(jìn)了我國汽車修理技術(shù)的發(fā)展，使其逐漸向多樣化的方向發(fā)展。下文將介紹幾種比較常見的堆焊技術(shù)：

4.1 手工電弧堆焊

手工電弧堆焊出現(xiàn)的時(shí)間比較早，相比于其他類型的堆焊技術(shù)來說，手工電弧堆焊技術(shù)是比較簡單的。在應(yīng)用手工電弧堆焊技術(shù)時(shí)，對工人的技術(shù)水平和設(shè)備的先進(jìn)性要求都不是很高。通常來說，只要具有匹配的焊條和一臺電焊機(jī)就可以應(yīng)用手工電弧堆焊技術(shù)。而且，手工電弧堆焊對焊接的場地也沒有太高的要求。正是因?yàn)槭謩与娀『附泳哂休^強(qiáng)的靈活性和便利性，在野外搶修的過程中比較青睞于采用該種堆焊技術(shù)。和普通的焊接方式不同，手工電弧堆焊對焊層的深度沒有特別的要求。在焊接的過程中，只要符合金屬結(jié)合期的相關(guān)要求就可以進(jìn)行焊接。在汽車修理的過程中，如果是發(fā)動機(jī)的凸輪軸出現(xiàn)了問題，可以采用手工電弧堆焊的方式進(jìn)行處理。在進(jìn)行凸輪軸修理的過程中，可以使用212牌堆焊式焊條，堆焊層的硬度大于HRC50。焊接完成以后，還要進(jìn)行凸輪成形加工。在凸輪成形加工的過程中可以選擇兩種方式：①使用凸輪打磨床；②使用手動砂輪機(jī)。

4.2 自動堆焊

在自動堆焊加工的過程中需要使用到自動化機(jī)械。因?yàn)椋谧詣佣押讣庸さ倪^程中，工件的移動和轉(zhuǎn)動都是通過自動化機(jī)械完成的。在這一過程中，不需要人工參與。自動堆焊技術(shù)的效率是人工操作的數(shù)倍。而且，采用自動堆焊的加工方式還可以大大減輕維修工人的工作量。此外，在自動堆焊技術(shù)應(yīng)用的過程中，對維修工人的技術(shù)水平?jīng)]有太高的要求。

4.3 振動堆焊

在汽車修理過程中，如果是對零件表面進(jìn)行強(qiáng)化或者是恢復(fù)零件的尺寸往往會選用振動堆焊的方式。在振動堆焊加工的過程中需要使用到振動焊接頭，在加工的過程中焊絲要一直振動，同時(shí)還要不斷地和零件表面進(jìn)行接觸產(chǎn)生電弧，從而使得金屬融化。為了提高電弧的穩(wěn)定性，可以在電路中連接一個(gè)電感，要采用串聯(lián)的方式。這樣就可以有效降低電極金屬的損耗。金屬融化以后，其中既有基體金屬，同時(shí)也有焊絲金屬，二者的比例為1：1。在振動堆焊的過程中，通常會使用70號鋼絲或者65Mn鋼絲作為焊絲。在金屬融化以后還要進(jìn)行冷卻處理，經(jīng)過冷卻處理以后，零件表面的硬度會提升?？梢栽诶鋮s水中加入5%碳酸鈉，這樣可以提高金屬冷卻的速度。

5 總結(jié)

總之，隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，私家車的數(shù)量還將不斷增多，汽車將成為人們出行的主要交通工具。在這種情況下，保證汽車使用的安全性就顯得十分重要。而汽車修理對汽車使用性能的影響比較大。因此，必須要加強(qiáng)對熱加工強(qiáng)化技術(shù)的研究，提高汽車修理的質(zhì)量，進(jìn)而提高汽車使用的安全性。

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[2]肖學(xué)鋒.材料熱加工技術(shù)發(fā)展探討[J].航空精密制造技術(shù)，2015，02：31～ 34.

[3]陳思悅，裴小虎，楊弋濤.復(fù)合熱加工技術(shù)在汽車轉(zhuǎn)向節(jié)成形中的應(yīng)用[J].特種鑄造及有色合金，2011，07：619～622.

U472

A

1004-7344（2016）15-0325-02

2016-5-8

高長生（1972-），男，壯族，廣西蒙山人，助理工程師，大專，主要從事汽車維護(hù)工作。