徐軍,王和平
(安徽省礦業機電裝備有限責任公司,安徽 淮北 235000)
液(氣)壓缸以其結構簡單、傳動平穩、性能穩定、體積小、力量大、壽命長等特點被廣泛應用。但液(氣)壓缸經過一段時間使用后,往往會產生磨損、劃傷、鼓肚、點蝕等缺陷,可能產生高壓介質泄漏,使壓力不足,嚴重的可能造成系統失效。這時如果報廢缸體,勢必造成一定的浪費,很多情況下是可以修復的,近年來,人們想出很多修復液壓缸的辦法,這些方法都有優點和局限性。如何選擇一種成本低、效率高的工藝方法也是業內不斷探求的目標。作為長期從事液壓缸修復的工作人員,介紹筆者近年積累的點滴體會,供同行參考。
(1)電鍍修復法。傳統的修缸方法是對舊缸內孔鏜削,去除有缺陷的表面,再以電鍍(如低溫鍍鐵等)方式補齊余量,二次加工成形。這種方法比較常用,但也有其明顯的不足:效率很低,能耗高,有污染,如果鍍層過厚則易脫落。
(2)熱噴涂修復法。是近年來新興的一個工藝,具體方法是:先清除工件缺陷層,進行表面毛化(如噴丸,車螺紋等等)處理,再將選定的金屬絲或粉劑以電加熱等方式融化成熔融狀態,通過高壓氣流高速噴射到工件表面,涂層與工件一般是機械結合。主要是修復工件外圓,內孔修復不是很便利,易夾灰(冷卻的涂層物質等),且控制比較麻煩。金屬噴涂層如封孔不好,特別是水等高壓介質滲透,易在夾層處銹蝕,造成涂層脫落等,而且成本也比較高。還有一種與之相似的工藝方式——噴焊,即先將工件表面清理,將金屬粉劑等噴到要修復的部位,加熱使金屬粉劑融化與母材結合,從而達到修補的目的。但這種工藝效率不高,常用于局部補焊,現有工藝不太適于大工業生產。
(3)熱變形法。熱變形是利用油缸外形尺寸略有減少、幾乎不會影響工件使用的機理,對舊缸筒進行收縮變形,形成內孔加工余量。即將工件用電感應等方式加熱軟化,擠壓變形,形成余量,二次加工成形。效率較高,適用于批量生產。缺點是:加熱需要能源多,特別是較大件不易做,如用感應圈加熱,多規格操作不便。爐子加熱時間長,工件易變形,表面氧化脫碳,使工件表面失去耐磨性和強度,整體易退火或局部淬火變硬,模具成型要求缸外表母線基本一致,需要去除油嘴等障礙物,加熱工件操作麻煩等。
(4)冷變形法。冷變形工藝和熱變形工藝相似,只是沒有加熱過程。去除工件外徑表面的障礙物,清洗、外壁表面潤滑(一般是磷化和皂化),根據外徑和變形量選擇縮徑模(即外模套),以外力讓工件通過外模套,使之按要求縮徑形成永久變形,工件內孔縮小形成加工余量,通過鏜削加工將工件內孔的金屬疲勞老化層去除,同時去除了各種缺陷,使工件符合設計要求,內孔表面都是"新鮮"的金屬組織。這種工藝成形快,幾分鐘一件,不加熱,能耗小,工件不會退火或氧化,對肌體松弛的工件有強化效果,特別適合帶有鼓肚或淺表層缺陷的工件的修復。特別適合批量生產,而且修舊如新,外觀效果較好。對于缸一般采用縮徑的方法,對于空心活塞桿則選擇擴徑(擴孔時選用內模芯)的方法,形成外徑余量,以便二次加工,使活塞桿獲得新生。冷變形法的缺點是:要求有可靠的塑性變形及后續加工余量;和熱變形相似,需要模具成型,要求缸外表母線基本一致,需要去除油嘴等障礙物。
需要說明的是,缸底處一般不會鼓肚變形,點蝕磨損等也相對較少,這時可以不用車掉缸底,幾乎不影響縮徑作業。否則應車削一些缸底焊縫,待缸筒加工后再行焊接。帶耳軸和有較深排手檔(外徑車的基準面)等,不宜使用該工藝。
(5)其他修復方式。涂膠、有機涂層填補、釬焊、電弧焊補等,一般多用于局部缺陷的修復,效率較低,很難形成批量生產。有機涂層填補工藝的效率較高,可以進行機械化生產,但使用效果不確定。
綜上所述,利用冷變形工藝修復油缸,成本低,效率高,效果好。特別適合大批量生產,冷變形工藝的應用和不斷完善,對液(氣)壓缸的修復有一定的現實意義。