零件修复技术的分类与选择

倪立琢

摘要：农业机械零件修复技术能恢复机械原有的功能，还可减少环境污染，节能减排。主要阐述了农业机械零件修复技术的分类，以及选择修复技术时应考虑的因素，以提高农业机械的修理质量。

关键词：农业机械；零件；修复

中图分类号：U472文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.06.029

在农业机械的使用过程中，由于零件的磨损、变形、断裂等失效形式，导致农业机械不能正常工作。因此，要对失效的零件进行及时的修理，以恢复机械的使用性能。失效的机械零件大多数能够修复，在修复性维修中，采取措施以最短的时间、最低的费用来有效地消除故障，提高机械的有效利用率。

1零件修复技术的分类

在农机修理中，用来修复机械零件尺寸的技术很多，现将普遍使用的技术加以分类。主要有局部修换法、镶加零件法、电镀、堆焊、钎焊、金属喷镀、塑性粘补、塑性变形等。局部修换法包括部分更换法、调头转向法、紧固零件位移法；镶加零件法包括机械连接法、压配合法、金属扣合法、粘合法、焊接法；电镀包括电刷镀、镀铬、镀铁；堆焊包括气焊、焊条电弧堆焊、焊剂层下电弧堆焊、电火花镀敷、振动电弧堆焊；钎焊包括软钎料钎焊和硬钎料钎焊；金属喷镀包括等离子喷镀、火焰喷镀、电弧喷镀；塑性粘补包括塑料粘补、塑料涂敷；塑性变形包括胀大外径（扩张法）、缩小孔径（挤压法）、金属移位（镦粗法）。

2选择修复技术时应考虑的因素

（1）修复技术对零件材质的适应性。现有修复技术中的任何一种都不可能适应所有材料，因为其使用范围总有它的局限性。如有的修复技术用来修复钢质零件效果很好，但用来修复铸铁件效果不一定好。如镀铬、镀铁技术对低碳钢、中碳钢、高碳钢、合金结构钢、不锈钢、灰铸铁修理效果都可以，不能用来修理铜合金或铝质材料的零件。气焊只适合低碳钢、中碳钢、合金结构钢，对灰铸铁修复效果就不好。焊条电弧堆焊对低碳钢、中碳钢、合金结构钢和不锈钢修理效果好，对高碳钢、灰铸铁修复效果就不好。振动电弧堆焊对低碳钢、中碳钢、高碳钢、合金结构钢、不锈钢修理效果都可以，对灰铸铁修复效果就不好。金属喷镀低碳钢、中碳钢、高碳钢、合金结构钢、不锈钢、灰铸铁、铜合金和铝质材料的零件修理效果都可以。塑性变形可用来修理低碳钢、中碳钢、铜合金和铝质材料的零件。

（2）各种修复技术能达到的修补层厚度。各种修复技术可能达到的修补层厚度不同，在选择修理工作时也要注意。

（3）根据零件结构选择修复技术。由于受零件结构尺寸的限制，有的修复技术就不能使用。不宜用镶套法修复轴颈，若轴上螺纹已损坏，要求将它车成小一级的螺纹时，会受到邻近尺寸较大轴颈的限制；用镶螺塞法修理螺孔及用扩孔镶套法修复内孔时，会受到孔壁厚度及邻近螺纹孔的距离的限制；电动机端盖轴承孔若与邻近的轴承盖螺纹孔很近时，一般不采用镶套法修复轴承孔。

（4）零件修理后的强度。修补层的强度和硬度以及修补层与零件的结合强度是修理质量的重要指标。而各种修复技术在一般条件下能够达到的修补层强度、硬度相差很大，选择修理方法时应考虑。例如镀铬层硬度可高达HV800～1200，其与钢、铜等机械零件表面的结合强度可高于其本身晶格间的结合强度；镀铁层硬度可达HV500～800，与基体金属的结合强度大约在200～350 MPa范围。又如喷涂层的硬度范围为HB150～800，喷涂层与工件基体的抗拉强度约为20～60 MPa，抗剪强度30～40 MPa。喷焊层的硬度范围是HRC25～65，喷焊层与工件基体的抗拉强度为400 MPa左右。

（5）修复工艺对零件力学性能的影响。修复所得覆盖层的硬度、耐磨性、耐疲劳强度、组织结构及加工性等特性相互关联、相互影响，并且与所用材料、工艺方法、使用条件密切相关，必须进行全面的分析和权衡。 就修复层而言，在一定硬度范围内，机械零件磨合面的耐磨性与表面硬度成正比关系，即硬度越高对耐磨性越有利。但是硬度提高，会对修复后的切削加工造成困难，另外，过高的硬度会使某些工艺的覆盖层脆性增大，引起应力集中，造成疲劳强度和结合强度下降。

（6）由精度选择修复技术。不同的修复技术能够获得的零件精度是不同的。修补层可以进行机械加工的，能获得较高的精度。

（7）考虑修复温度对零件性能的影响。大部分零件在修复中经受了比常温高的温度，因此要考虑温度对零件尺寸和内部金相组织的影响。电镀、金属喷镀及振动电弧堆焊等修复过程，零件温度低于100 ℃，对零件渗碳层及淬硬组织几乎没有影响，零件因热而产生的变形也很小。各种钎焊温度都低于被焊金属的熔化温度，软焊料钎焊约在250～400 ℃，对零件的热影响很小；硬焊料钎焊约在600～1000 ℃，被焊零件要预熱或同时加热到较高温度。800 ℃以上的温度就会使零件退火，热变形增大。填充金属与被焊金属熔合的堆焊法，如电弧焊、用铸铁焊条的气焊，由于零件被加热到高温，热影响区内金属组织及力学性能都发生了变化，因此只适用于修理焊后加工整形的零件、未硬化的零件及堆焊后进行热处理的零件，一般钢制零件易产生较大的变形。

3结束语

随着农业机械设备的不断进步，机械设备的复杂程度和技术水平大大提高，精密、自动化、智能化的新设备层出不穷，对维修技术也有了较高的要求。为了适应国家提倡的“节能减排”“可持续发展”“绿色机械”“绿色再制造”等新理念。要充分开展机械零件的修复技术，以消耗最少的人力、物力、时间，实现最高的修复质量。