農機修理中常用修復工藝簡介

顧春雷

摘 要：對農機修理中電鍍、刷鍍、噴鍍、等離子弧噴涂、等離子噴焊等常用修復工藝的技術特點、優缺點、適用范圍等做了詳細的介紹，有利于提高人們對農機零件修復工藝的認識。

關鍵詞：農機;修理;修復工藝

1 電鍍和刷鍍

電鍍法主要有鍍鉻和鍍鋼等。用于金屬的電鍍層是在溫度15～105 ℃的電解條件下獲得的，對基體金屬的性質沒有什么影響，且鍍層與基體金屬間有較高的結合強度，但鍍層的力學性能隨著鍍層的厚度增加而變壞。所以電鍍修理法受到零件磨損程度的限制。一般鍍鉻厚度為0.01～0.03 mm，而鍍鋼厚度為0.05～5 mm范圍內。電鍍法應用廣泛，如：在滾動軸承外圈表面上和軸瓦的外表面上鍍銅，用來增加軸承和軸承座的過盈量。在蝸輪和蝸桿的螺紋表面鍍銅，可增加嚙合的平滑性;鍍錫和鍍鉛錫合金于軸瓦工作表面，可補償軸瓦耐磨合金的磨損，且增加磨合效果。也可采用鍍鋅、鍍鎘等方式進行防腐處理。

電刷鍍是一種特殊的電鍍，又稱涂鍍、快速電鍍、快速筆涂電鍍、擦鍍、選擇性電鍍等。電刷鍍基本原理也和電鍍一樣，刷鍍時將工件作為陰極，浸過鍍液的鍍筆作為陽極。將工件和陽極分別接在刷鍍電源上的正負極，然后將鍍筆放在工件的被鍍部位，進行相對運動，即可得到所需的金屬鍍層。刷鍍的優點：①鍍積速度快，為電鍍的5～20倍;②鍍層具有良好的力學性能和物理化學性能，硬度高、耐磨性和結合強度好;③設備簡單，方便靈活，可到現場進行局部解體或不解體刷鍍，被鍍零件的尺寸和形狀不受限制;④鍍層尺寸精確，根據需要可方便的選用刷鍍層種類和調整鍍層硬度，采用安培小時計監控鍍層厚度，精度可達±0.01 mm，一般情況下鍍后零件不需機加工;⑤一臺設備，只改變鍍液種類，就可鍍多種金屬和合金層。安全可靠，環境污染小;⑥耗電量小，僅為電鍍的幾十分之一;⑦對零件的熱輸入小，基體金屬不會發生變形。

電刷鍍適合范圍：①恢復磨損和加工超差的零件;②新零件的保護層，用于防磨、防蝕等;③大型精密零件（如曲軸、機體平面、油缸等）局部擦傷、劃痕、凹坑的修復;④改善軸承與配合面的過盈配合性能;⑤修復有缺陷的電鍍件和電鍍無法完成的零件，如盲孔、狹縫及無法入槽的零件。

2 噴鍍

噴鍍修理就是將熔化的金屬顆粒，噴射到預先準備好的零件表面上，使磨損尺寸得到恢復。噴射時，將熔化了的金屬，用0.5～0.7 MPa的壓縮空氣吹成極細的微粒（約0.01～0.05 mm），以很大的速度（可達140～300 m·s-1）噴射到預先準備好的噴鍍零件的表面上，撞擊、填塞和堆積起來。靠分子與零件的結合力彼此結合起來，形成一層具有一定強度的金屬噴鍍層。噴鍍工藝過程可分為三個階段：即表面準備（預加工）、噴鍍和鍍后加工。噴鍍層的多孔性，創造了儲油條件，且金屬微粒被空氣淬硬，以及顆粒表面氧化物的夾雜和撞擊硬化，使鍍層硬度可提高30%～80%，耐磨性較好。缺點：噴鍍層結合強度不高，抗疲勞能力和承受沖擊負荷性能較差。可在強度要求不高的零件維修中應用。

3 等離子弧噴涂

等離子弧是新型熱源，它溫度高，熱量集中，熱影響區小，生產效率高，弧的穩定性好，具有可控性，可根據需要對弧的溫度、長度、直徑和沖擊力進行調節。等離子噴涂是利用非轉移弧，在噴槍中當電弧引燃（通常用高頻電流引弧）后，在陰極（后電極）和陽極（噴嘴）間形成電弧。輸入的氣體吸熱并被電離，形成等離子體。當等離子與電子復合時，即釋放出能量，溫度可達萬攝氏度以上，把難熔的金屬粉末快速熔化，并以極高的速度噴散成較細并具有很大動能的顆粒。當這些顆粒穿過等離子焰流撞擊到工件上時，產生嚴重塑性變形，填充到零件表面已預先做好的粗糙面上，形成很薄的具有特殊性能的涂層。

優點：①噴涂厚度范圍在0.05～1.5 mm，通常0.1～0.5 mm;②火焰溫度高，熱量集中，可噴涂高熔點的金屬和非金屬，如碳化鉻或陶瓷等;③流速快且能量集中，因熔粒動能大，與零件表面結合緊密牢固;④熱影響區小，避免零件因受熱而帶來的變形;⑤設備簡單、操作方便、效率高、無公害。存在與氣、電噴鍍相比克服了其結合強度低、組織不細密和噴鍍材料消耗大等缺點。

適用范圍：主要用于修復和提高零件的耐磨性。如柴油機進、排氣門錐面，若噴涂一層硬度高、抗高溫氧化性能好的鈷、鉻、鎢等耐磨材料，可提高壽命。活塞環如用等離子噴鉻、鋁和碳化物層，可獲得較高的硬質耐高溫層，近年來又發展了噴陶瓷環，有更高的熔點和硬度，熱穩定性和耐磨性能好。汽缸套表面噴涂鉬、碳化鎢等耐磨材料，使汽缸套具有多孔性和耐熱、耐蝕性，可提高壽命。

4 等離子噴焊

等離子噴焊是應用氬氣等離子弧作高溫熱源，用合金粉末作填充金屬的一種表面熔敷合金，使表面硬化的新技術，它實質是熔化焊，粉末在弧柱中被加熱，呈熔化或半熔化狀態，噴至熔池后充分熔化，在工件表面獲得致密的熔深較淺的合金熔敷層。

優點：①熱量集中。溫度高，生產效率高，熔敷率達9 kg·h-1，超過一般堆焊;②噴焊層較薄，成形平整、光滑，成形尺寸范圍寬并可精確控制，一次噴焊可控制寬度3～40 mm，厚度0.25～8 mm。③噴焊層質量高且工藝穩定性好;④噴焊過程自動進行，易于實現機械化和自動化。缺點：污染較嚴重，存在著因熱應力而使零件變形和焊層產生裂紋等問題。

適用范圍：噴焊常用來修復柴油機嚴重磨損的舊零件和一些工作條件惡劣、易磨損的零件。如柴油機的進、排氣門，為提高氣門密封面的壽命，可在密封面上噴焊鈷基或鎳基合金。