齒輪襯套裂紋焊補(bǔ)修復(fù)工藝及應(yīng)用

吳云剛 楊長(zhǎng)青 張典

摘要：受齒輪襯套加工工藝、齒輪運(yùn)行工況的影響，齒輪襯套可能會(huì)導(dǎo)致不規(guī)則裂縫成批出現(xiàn)，使發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪運(yùn)行功能受到了嚴(yán)重的制約。從發(fā)展的角度來(lái)說(shuō)，采用齒輪襯套裂紋焊進(jìn)行修補(bǔ)，有利于及時(shí)緩解裂縫的負(fù)面影響，從而提高齒輪的系統(tǒng)功能。因此，需結(jié)合高精度的修繕工藝，結(jié)合溫控、焊接噴涂等技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以體現(xiàn)出優(yōu)化的實(shí)踐價(jià)值。所以，本文就對(duì)齒輪襯套裂紋焊的修繕技術(shù)畸形分析，并提出該技術(shù)的應(yīng)用方法，以期為鑒。

關(guān)鍵詞：齒輪襯套；修復(fù)技術(shù)；應(yīng)用方法；焊接、噴涂

現(xiàn)如今柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的日益發(fā)達(dá)，有效促進(jìn)了我國(guó)制造產(chǎn)業(yè)的告訴發(fā)展。特別是在底座焊接的操作中，需充分考慮鋁基型號(hào)的材質(zhì)情況，結(jié)合相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)，有效修復(fù)大量裂紋的負(fù)面影響。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，平均一底座襯件中會(huì)有深度約10厘米、數(shù)量約8條左右的裂縫，若不經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的修補(bǔ)可能會(huì)嚴(yán)重影響齒輪的正常運(yùn)作。由此，需結(jié)合齒輪襯套裂紋焊噴涂技術(shù)進(jìn)行拓展，有效處理柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，從而提高產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

一、材料使用及操作分析

主體材料使用了ASTMA487 GRADE 4-D型號(hào)的鋁材料。這種鋁基材料的性能相對(duì)較好，且里料的含量相對(duì)較為勻稱。其中，1kg材料中含有錫元素19.5%、銅元素1.1%、碳元素0.3%、錳元素0.2%、磷元素0.03%、硫元素0.016%、鉻元素0.77%、鎳元素0.73%、鉬元素0.25%、合金硬度（35-45）HB，鋼背硬度（165-210）HB。在上述各物質(zhì)的含量占比中，若C元素的含量超過(guò)0.47%時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致被焊材料的淬硬傾向更高，從而產(chǎn)生導(dǎo)致馬氏體組織而引發(fā)的應(yīng)力和熱力不均衡的情況，從而產(chǎn)生冷裂紋源發(fā)生。因此，焊補(bǔ)過(guò)程中，需結(jié)合以下公式進(jìn)行綜合性的測(cè)算：

即當(dāng)材料中的C含量遠(yuǎn)高于0.484%的占比含量時(shí)[1]，鋁基的可焊性噴涂就會(huì)變得異常的弱。因此，需系統(tǒng)地調(diào)研鋁基的厚度情況和散熱情況，保證鋁基的變形參數(shù)在合理的范圍之內(nèi)，從而減小材料的不合規(guī)支出。

二、裂紋優(yōu)化技術(shù)分析

鋁基襯套裂紋的主要形成原因是因?yàn)椴牧显谥圃爝^(guò)程中的設(shè)計(jì)方案、配比方案不科學(xué)，容易導(dǎo)致批量出現(xiàn)不規(guī)則裂紋，而這種裂紋長(zhǎng)伴隨與材料的重點(diǎn)部位，這對(duì)于深度裂縫的形成提供了有利空間。同時(shí)，若底座部位的圓孔有一定結(jié)構(gòu)、質(zhì)量方面的問(wèn)題，可能會(huì)導(dǎo)致焊接完成后的應(yīng)力受到負(fù)面的影響，極其容易產(chǎn)生變形、結(jié)構(gòu)曲線的現(xiàn)象，這對(duì)于鋁基的穩(wěn)定性功能是極其不利的。因此，需結(jié)合裂紋的優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行實(shí)踐，具體如下：

第一，需使用結(jié)合相應(yīng)的儀器精準(zhǔn)的調(diào)研裂縫的大致位置，結(jié)合磁粉進(jìn)行裂縫的標(biāo)識(shí)操作，系統(tǒng)的標(biāo)識(shí)出裂縫對(duì)應(yīng)的位置，保證焊接操作均處于一個(gè)較高的實(shí)踐標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，若裂縫的深度和廣度相對(duì)較小，可使用角磨機(jī)對(duì)這部分裂縫進(jìn)行直接填補(bǔ)操作。

第二，若裂縫的廣度較寬，需使用相應(yīng)的儀器進(jìn)行操作修補(bǔ)，針對(duì)裂縫的走向進(jìn)行綜合性調(diào)研，保證劃線操作的科學(xué)性特征。在此過(guò)程也能夠中，需使用長(zhǎng)度為3毫米的止裂孔，結(jié)合相應(yīng)的操作進(jìn)行模型固定操作，最后利用相應(yīng)的打磨設(shè)備進(jìn)行裂縫修補(bǔ)。同時(shí)，需保證打磨設(shè)備的坡口切面處始終處于平滑的狀態(tài)，有利于提高焊接噴涂的工藝標(biāo)準(zhǔn)。

第三，當(dāng)小部分裂縫去除完畢后，需保證以裂縫中心為圓心的20毫米以上的區(qū)域都保持相應(yīng)的清潔程度，保證設(shè)備均能打磨出對(duì)應(yīng)的進(jìn)金屬光面，這對(duì)于提高開口方面的功能有積極意義。同時(shí)，若該部分的裂縫的深度較廣，需借助對(duì)應(yīng)的墊板和軸套，保證各設(shè)備的焊口出處于一個(gè)較為清潔的狀態(tài)[2]，為焊接區(qū)域提供一個(gè)較為合理的環(huán)境。如圖1所示，為裂縫的修補(bǔ)的操作技術(shù)。

上述操作中，1為裂縫的發(fā)生位置、2為打磨操作技術(shù)、3為焊接噴涂修補(bǔ)工藝、4為打磨平滑操作。實(shí)際操作中，必須使用對(duì)應(yīng)的操作方法，結(jié)合相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)踐，有利于減小裂縫的發(fā)生幾率。

三、預(yù)熱工藝技術(shù)分析

預(yù)熱修補(bǔ)工藝能夠有效減小裂縫的形成幾率，結(jié)合對(duì)應(yīng)的操作方法，從而提高降低冷縫紋的負(fù)面影響。因此，需結(jié)合以下操作進(jìn)行實(shí)踐：

第一，需結(jié)合焊接過(guò)程中可能會(huì)使用的設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)的技術(shù)分析，保證技術(shù)人員能夠充分掌握對(duì)應(yīng)的預(yù)熱方案，進(jìn)而更好的保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)作功能。在此過(guò)程中，需嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目刂茖?duì)應(yīng)的預(yù)熱方案，結(jié)合母材的功能和焊縫大小選擇不同時(shí)間長(zhǎng)度的預(yù)熱溫度，進(jìn)而提高產(chǎn)業(yè)的實(shí)踐質(zhì)量。具體公式模型如下：

通過(guò)上述公式模型的有效運(yùn)算，能夠有效得到做大承載的預(yù)熱溫度為192攝氏度。在此過(guò)程中，需結(jié)合層間溫度進(jìn)行綜合性的技術(shù)探索，有效針對(duì)預(yù)熱溫度的實(shí)際情況進(jìn)行綜合性的技術(shù)測(cè)算和技術(shù)分析，促使層間溫度始終高于192攝氏度，這樣才能提高操作收益。

第二，需精細(xì)的調(diào)研冷縫紋處的間距溫度，將其控制在180攝氏度之間，這對(duì)于提高層間的穩(wěn)定性有積極意義。在此過(guò)程中，需系統(tǒng)地分析層間的溫度系數(shù)，并做好對(duì)應(yīng)的報(bào)告，為后期工作人員的操作提供有力支持。若層間的溫度系數(shù)超過(guò)205攝氏度時(shí)，需使用相應(yīng)的方法進(jìn)行降溫操作，保證電弧的操作能夠始終維系在“熄滅——紅熱”的狀態(tài)。同時(shí)，需保證錘擊溫度、錘擊頻率在合理的參數(shù)范圍之內(nèi)，結(jié)合相應(yīng)的技術(shù)保證這部分材料的密實(shí)性，以達(dá)到對(duì)應(yīng)的操作目的。若該操作的頻率系數(shù)達(dá)不到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，可能會(huì)對(duì)材料的熔合操作造成嚴(yán)重的影響，這對(duì)于修補(bǔ)工藝是極其不利的。最后，需使用對(duì)應(yīng)的操作有效降低部分的應(yīng)力參數(shù)，結(jié)合合理的規(guī)劃有效減小組織裂紋的發(fā)生，從而達(dá)到相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)價(jià)值。在實(shí)踐過(guò)程中務(wù)必注意使用母材側(cè)焊縫的操作技術(shù)，系統(tǒng)的檢測(cè)母材部分的裂縫部位，結(jié)合對(duì)應(yīng)的打磨技術(shù)進(jìn)行二次整改，從而環(huán)節(jié)由于坡口設(shè)計(jì)不科學(xué)而導(dǎo)致收縮性裂縫的發(fā)生[4]。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，有效提高齒輪襯套裂紋焊補(bǔ)噴涂修復(fù)工藝和操作辦法，不僅能提高材料的穩(wěn)定系數(shù)和密實(shí)度，還能積極的防控各類溫度裂縫、結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生，從而更好地治理冷縫紋，緩解其所帶來(lái)的負(fù)面影響，達(dá)到修復(fù)的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]張國(guó)民，王乃中，朱勝華.ZG28CrNiMo曲柄齒輪鑄造、力學(xué)分析和焊補(bǔ)修復(fù)工藝[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018（14）.

[2]王志哲，趙鐵軍，王凱.附件傳動(dòng)齒輪箱轉(zhuǎn)接襯套尺寸恢復(fù)的修理方法：.

[3]薛紅玉，齊欣，劉博，etal.齒輪磨削去除裂紋的修復(fù)方法：.

[4]蔡強(qiáng)，張翼，李闖.柴油機(jī)連桿襯套微動(dòng)疲勞裂紋萌生位置預(yù)測(cè)方法[J].潤(rùn)滑與密封，2017（4）.

（作者單位：安徽華菱汽車有限公司1

重型專用車發(fā)動(dòng)機(jī)安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2）