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轴承知识

关于发动机曲轴的磨损及修复策略谈

2019-07-04
何人葵
(云锡职业技术学院)
  摘 要:曲轴是发动机的重要组成部分,形状复杂、刚性较差,其技术状态会对发动机的正常运转产生较大的影响。因此,日常要注意做好曲轴的维护和保养工作,以尽可能的减少各种损伤,尤其是磨损的出现。本文,笔者即对发动机曲轴的磨损及修复策略进行简要的分析。
  关键词:发动机;曲轴;磨损;修复
  曲轴是发动机的组成部分之一,可以承接连杆的往复运动,变成循环运动。在发动机工作的过程中,曲轴的各轴颈表面较易出现磨损。一旦磨损修复不及时,极易影响到发动机的正常工作,从而导致安全隐患和经济损失等一系列的问题。因此,对发动机曲轴的磨损成因和特点的分析,以及对修复措施的研究至关重要。
  1 发动机曲轴磨损的修复工艺分析
  1.1曲轴磨损修复方法研究
  在修复发动机曲轴磨损的时候,可以采取刷镀或者喷涂的方式。但是,刷镀修复一般只应用于修复极小的范围,喷涂修复则大多用来进行大面积修复。但是,这两种修复方法均存在一定的弊端,无法满足较大程度曲轴磨损的修复。因此,我们尝试利用焊条电弧焊来进行修复。焊条电弧焊修复方式的修复层可以和工件基体进行冶金结合,强度较高,在实际修复的厚度方面也不会受到限制。而且,焊接工艺和方法都较为简单。
  1.2修复材料分析
  铸铁焊接大多采用焊条电弧热焊和冷焊。综合考虑热焊和冷焊的特点和工艺需要,决定选用球墨铸铁同质焊条。
  (1)球墨铸铁。球墨铸铁中含有较多的C,以及S和P等杂质元素。在焊接的过程中,较易在接头出现白口化倾向和淬硬倾向,导致白口组织和淬硬组织等的出现。而且,其中刚还存在Mg,Ca等各种球化剂,焊接条件下很难达到良好的匹配效果,焊接难度较大。
  (2)焊接修复材料的选择。①焊芯。选用铸铁同质焊芯(φ3.2mm),其中含有强石墨化元素,化学成分组成如表1所示。②焊条药皮。在选择球墨铸铁同质焊条药皮到时候,要选用低氢型的药皮,并利用低稀土镁合金球化剂(w(Mg)7.0%,w(Si)40%)进行球化处理。焊条药皮配方如表2所示。根据表2中的配方,制备出焊条,烘干备用。
  2 发动机曲轴磨损的具体修复过程分析
  修复之前要做好准备工作,首先用汽油清洗曲轴,并彻底去除清需要修复区域内的各种杂质。其次,用石棉包裹不需要修复的部位,避免在修复过程中对其造成损伤。接着,利用氧乙炔火焰进行预热,并烘干球墨铸铁焊条备用。
  2.1底层焊接
  利用球墨铸铁同质焊芯氩弧焊进行底层焊接,采用直流反接的方式,焊接电流保持为180A。焊接过程种要考虑到曲轴的尺寸和刚度,以及焊接应力的变化等,合理采用分段、断续的方式进行焊接。每焊完15mm左右之后,要即刻用小铁锤锤击焊层以释放应力,接着再进行焊接。
  2.2填充焊接和分散焊接
  底层焊接完毕之后,接着利用φ3.2mm球墨铸铁焊条进行填充焊接,采用直流反接的方式,电流保持为110A。焊接过程中要按照直线运条法进行分散焊接。每焊完20mm左右之后,要即刻用小铁锤锤击焊层以释放应力,接着再进行焊接。并进行仔细的检查,如果发现裂纹,要进行彻底铲除并重新进行焊接。
  2.3堆焊
  为了避免在堆焊过程中曲轴出现翘曲变形,可以将曲轴竖起斌改进型固定,然后利用φ3.2mm球墨铸铁焊条对出现磨损的轴颈进行堆焊。每完成一道焊道,即及时的清除焊渣,并进行锤击。然后停止焊接,等待温度自然冷却至200℃左右之后,再继续进行第二环的堆焊,并保证环与环之间适当重叠。堆焊之后做好清渣工作,并对焊缝用小铁锤锤击焊层以释放应力。然后,利用氧乙炔火焰进行焊后后热,并用石棉覆盖,使之逐渐冷却至室温,即完成对发动机曲轴磨损的修复。
  3 修复结果测试
  为了验证上述修复方式的效果,我们结合实例进行分析。现在假设一辆重型卡车因为长期负重和运输,发动机曲轴主轴颈处出现磨损,需要进行修复。且已知该车发动机曲轴连杆轴颈直径为95mm,主轴颈直径为180mm,材质为球墨铸铁(w(Si)3.5%~4.0%,w(C)3.2%~3.4%,w(Mn)0.2%~0.4%)。按照上文分析得出的修复措施,采用球墨铸铁同质焊条进行曲轴修复。经取样测试硬度,可以发现,因为冷却较快,熔合区的硬度要高于焊缝区,而焊接修复区的平均硬度要高于母材。硬度均可以满足发动机曲轴构件在使用过程中的具体要求,修复效果良好。即提示,本文提出的修复措施是有效的。具体结果如表3所示。
  4 结语
  作为发动机的重要组成部分,曲轴的磨损一直是人们关注的问题。一旦磨损修复不及时,极易导致一系列问题的出现。通过本文的分析我们也了解到,曲轴磨损的出现时受到诸多因素的影响,且具有自身的特点。因此,结合曲轴的实际情况,我们尝试利用球墨铸铁同质焊条,采用科学的焊接方式来修复曲轴损伤。并通过实例验证,证实了修复措施的有效性。但是,为了提高发动机曲轴磨损的修复水平,还需要广大技术人员继续在实际过程中积极的探索和总结,以实现修复水平的不断提高。
  参考文献
  [1]任旭东,张永康,周建忠,等.发动机曲轴的激光冲击复合处理工艺研究[J].内燃机工程,2007,28(2):56-59.
  [2]王中开,沈永年.发动机曲轴损伤的检查与修复[J].农机使用与维修,2012(3):81-81.
  [3]黎仕增,杨浩佩,黄坚,等.汽车发动机曲轴的修复[J].焊接技术,2013,42(3):59-61.
  [4]高文良,刘仁培,刘大双,等.大型曲轴模具失效分析及堆焊修复技术[J].焊接,2012(8):63-66.
来源:《科技资讯》

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