關于汽車修理操作中熱加工強化技術的應用分析

高長生

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

關于汽車修理操作中熱加工強化技術的應用分析

高長生

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

汽車在使用一段時間以后必須要進行維修保養(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，采用的修理技術對汽車修理效果的影響是比較大。目前，很多汽修廠在進行汽車修理操作的過程中還是采用傳統(tǒng)的技術，從而影響了汽車維修的效果。熱加工強化技術的出現(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，進行有關汽車修理操作中熱加工強化技術的研究是具有實際應用價值的。本文將結(jié)合汽車修理操作的實際情況，分析熱加工技術在汽車修理操作中的具體應用。

汽車；修理操作；熱加工

引言

近年來，隨著社會經(jīng)濟的不斷發(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：①修理工人的專業(yè)水平；②修理技術的先進性。本文主要研究的是汽車修理技術，因為就目前的情況來看，現(xiàn)有的汽車修理技術還難以保證汽車使用的安全性，落后的修理技術不僅難以排除汽車已有的故障，同時還會對汽車造成二次傷害。由此可見，進行有關汽車修理技術的研究十分必要。本文主要介紹的是熱加工強化技術，該種技術的出現(xiàn)改變了汽車修理操作的現(xiàn)狀，提高了汽車修理的技術水平。

1 熱加工技術

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。對金屬進行熱加工處理主要有下述作用：①通過熱加工技術可以改變金屬組織，使其變得更加完善；②通過熱加工技術可以改變金屬的結(jié)晶狀態(tài)，從而改變金屬的機械性能。在汽車修理操作的過程中經(jīng)常會使用到熱加工技術，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，進而提高汽車的性能，保證汽車行駛過程的安全性。

2 化學熱處理表面強化

隨著現(xiàn)代汽車質(zhì)量要求越來越高，化學熱處理技術廣泛應用車用制造業(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，改變其金屬化學成分和組織性能的熱處理工藝，形成不同的擴散層，經(jīng)過淬火提高表層硬度和耐磨性，達到表面強化目的。例如汽車發(fā)動機活塞肖就是用此類處理工藝的典型零件，汽車發(fā)動機工作時，活塞肖承受著活塞上全部負荷，承擔彎曲、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到HRC60-HRC62、芯部要求達到HRC26-HRC34，既要有耐磨性并且要韌性好、強度高。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)。化學熱處理表面強化技術屬于熱加工強化技術的一種，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，必須要進行維修。在修理的過程中，為了保證零件的性能得以恢復，必須要使用到化學熱處理表面強化技術。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，機加工后恢復尺寸，再使用化學熱處理表面強化技術對其進行加工處理。在化學熱處理操作的過程中需要加入一些特殊的化學成分，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，連同滲碳劑裝進滲碳箱而密閉，加熱，碳從鋼表面侵入而擴散，處理一定時間后，連同滲碳箱冷卻，只取出滲碳處理零件，進行一、二次淬火、回火，從面提高修理汽車零件的耐久性、強度等，從而達到修復強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，達到強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。在氣體內(nèi)添加適當量的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 表面淬火強化

汽車一直處于運轉(zhuǎn)的狀態(tài)之中，長時間的工作使得汽車內(nèi)部的一些零件開始出現(xiàn)損耗，嚴重的時候甚至會喪失基本的效能，從而造成了較大的材料消耗。根據(jù)相關的調(diào)查顯示，零件表面受損是零件效能消失的起點。例如，汽車長時間的運轉(zhuǎn)，使得零件表面受到磨損，這樣就會導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的壓力滲透到零件的芯部。如果情況比較嚴重，則會使得整個零件報廢掉。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比較復雜的過程，不可能通過一種處理方式就達到目的。即使將強度比較高、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，即使選用了強度比較大的鋼材也難以保證齒輪表面的硬度。隨著使用時間的增長，齒輪表面的強度依舊會降低，從而出現(xiàn)較為嚴重的磨損現(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。表面淬火強化技術的原理比較簡單，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。

表面淬火技術具有很多的優(yōu)點。①在使用表面淬火強化技術時可以對零件的局部進行加工處理，這樣就可以減少零件的變形；②表面淬火強化技術加熱處理的速度比較快，效率比較高，使用過程的費用比較低。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。大量的實踐已經(jīng)證明了，相比于普通的淬火技術來說，表面淬火強化技術的效果更好。通常來說，經(jīng)過表面淬火強化處理以后的零件的表面硬度要比經(jīng)過普通淬火技術處理以后的硬度提升2～5個HRC。

4 堆焊法強化

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，堆焊技術使用的頻率比較高，人們對這種焊接方法的認可度也比較高。因此，采用堆焊的方法不僅可以提高零件維修的質(zhì)量，同時還可以提高零件維修的效率。堆焊技術的出現(xiàn)促進了我國汽車修理技術的發(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：

4.1 手工電弧堆焊

手工電弧堆焊出現(xiàn)的時間比較早，相比于其他類型的堆焊技術來說，手工電弧堆焊技術是比較簡單的。在應用手工電弧堆焊技術時，對工人的技術水平和設備的先進性要求都不是很高。通常來說，只要具有匹配的焊條和一臺電焊機就可以應用手工電弧堆焊技術。而且，手工電弧堆焊對焊接的場地也沒有太高的要求。正是因為手動電弧焊接具有較強的靈活性和便利性，在野外搶修的過程中比較青睞于采用該種堆焊技術。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)合期的相關要求就可以進行焊接。在汽車修理的過程中，如果是發(fā)動機的凸輪軸出現(xiàn)了問題，可以采用手工電弧堆焊的方式進行處理。在進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。

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械。因為，在自動堆焊加工的過程中，工件的移動和轉(zhuǎn)動都是通過自動化機械完成的。在這一過程中，不需要人工參與。自動堆焊技術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，在自動堆焊技術應用的過程中，對維修工人的技術水平?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行強化或者是恢復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，同時還要不斷地和零件表面進行接觸產(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行冷卻處理，經(jīng)過冷卻處理以后，零件表面的硬度會提升。可以在冷卻水中加入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，必須要加強對熱加工強化技術的研究，提高汽車修理的質(zhì)量，進而提高汽車使用的安全性。

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[3]陳思悅，裴小虎，楊弋濤.復合熱加工技術在汽車轉(zhuǎn)向節(jié)成形中的應用[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，主要從事汽車維護工作。