機械設備焊接零部件斷裂維修方法

何國俊，楊小榮

（蘭州石化職業技術大學，甘肅 蘭州 730207）

設備內部擁有不同零件，零部件之間相互作用、相互影響，為設備正常運行提供保障，大多數設備零部件都是通過金屬焊接來對其進行連接，因此設備金屬焊接零部件所出現斷裂頻率也偏高，尤其是設備非正常使用，會加重設備金屬焊接零部件斷裂幾率，其次，如果設備使用年限過長，鏈條、部件、焊接部位出現老化，也會導致金屬焊接零部件出現斷裂[1]。一般情況下，設備零部件中心位置最容易出現斷裂現象，少數情況會出現在其余地方，形成不規則斷裂，一旦發生斷裂，對于維修廠商而言，最簡單方式就是對其所斷裂部位進行換新，但是會導致維修成本增高，因此大多數設備維修廠商以及設備使用人員都會對其進行焊接維修處理。

1 設備金屬零部件斷裂鉚接

設備金屬焊接零部件斷裂維修方式可以主要分為焊修、鉚接，一般情況下，維修廠商會將其進行結合[2]。焊修工序相比較鉚接而言沒有那么復雜，因此對維修人員技術要求不高，操作比較簡單，但是質量卻沒有鉚接高，因此一般情況下，維修廠商會根據設備金屬焊接零部件斷裂情況選擇相應維修方式，鉚接維修工序比較復雜，主要分為以下幾點。

（1）剔除舊鉚釘。維修廠商在進行設備金屬焊接零部件斷裂維修之前，要對舊鉚釘進行清除工作，在清除過程中可以使用鉆頭對其進行相應作業，維修時施工人員要選擇好鉆頭大小，盡量將鉆頭直徑契合鉚釘直徑，鉆頭過大會導致鉚釘孔出現損傷，而鉆頭過小會無法將其進行剔除，可以在進行正式作業之前，對鉚釘直徑進行測算，保證鉆頭直徑大小能夠符合拆除標準，同時施工人員在選擇拆除工具時，不可以使用鏨子進行作業，鏨子會導致鉚釘孔和鉚合面出現損壞，影響后續操作。

（2）修復鉚釘孔。剔除舊鉚釘以后，維護人員要對鉚釘孔進行修復工作，因為在長期使用和非正常駕駛以后金屬焊接出現斷裂會導致鉚釘孔出現損傷，維修人員在修復之前要對鉚釘孔進行查看，判斷鉚釘孔磨損程度。如果鉚釘孔磨損程度在零點五毫米和二毫米之間，可以對其進行擴孔分級，這類程度磨損量較輕，采用擴孔分級法即使將鉚釘孔擴大也不會影響鉚釘穩定性，而鉚釘孔磨損程度達到二毫米，屬于磨損程度較大，維修人員就必須結合不同維修方式來進行修復，可以同時使用鉚釘和焊修方式，先對鉚釘孔進行焊修作業，將原鉚釘孔進行封閉，再在損害的部位根據鉚釘孔原有大小進行鉆孔作業，這樣可以保證鉚釘孔穩定性，避免在設備使用過程中，鉚釘出現脫落，引發零部件斷裂現象。因此維修人員需要對鉚釘孔磨損程度進行精準判斷，確保各個零部件能夠進行很好的連接。

（3）制作鉚釘。舊鉚釘被剔除以后就不能再繼續使用，維修廠商在修復時要根據鉚釘孔大小制作新鉚釘，確保鉚釘能夠契合。制作鉚釘工藝比較多，如冷拔鋼、碳素鋼等，多數情況下，維修廠商會使用冷拔鋼方式來進行制作，主要是因為碳素鋼和冷拔鋼相比，所制作出來的鉚釘質量比較差，因此為了提高鉚釘質量，冷拔鋼制作技術被維修廠商廣泛應用。同時在制作鉚釘時，維修廠商還會使用其他工藝來進行制作，如模鍛、車削等。

（4）鉚接方式。目前維修廠商主要是應用冷鉚、熱鉚來進行鉚接工作，其中冷鉚方式是設備維修廠商使用最多的一種方式，而熱鉚方式由于其特殊性，溫度較高，只能用于少數設備零件，主要是因為熱鉚還會對鉚釘進行加熱，如使用油爐、小烘爐等，要將鉚釘溫度加熱到七百攝氏度和一千攝氏度才能達到熱鉚施工要求，因此熱鉚維修成本大、所花費時間比較長，維修廠商只會對特殊區域的零部件斷裂應用該技術，在選擇鉚接方式時，維修廠商會根據設備金屬焊接各零部件斷裂區域進行選擇。維修廠商進行鉚接時，會先對鉚釘孔進行測量，選擇合適的螺釘對其進行加固工作，加固完成以后維修人員會將螺釘拆除，換上相應的鉚釘，從而完成鉚接工作。

（5）質量標準。鉚釘質量將會直接決定設備金屬焊接各零部件斷裂維修工藝質量，因此維修廠商一定要嚴格把控鉚接質量。根據維修標準，鉚釘頭和鉚街面之前不能存在空隙，如果存在其直徑也不能大于零點零五毫米，同時維修人員嵌入鉚釘要保證鉚釘完全進入鉚釘孔，需要注意，在進行嵌入工作時要確保鉚釘頭完整程度，最后就是鉚釘桿，要盡量保證鉚釘桿不要出現偏移，如果出現偏移，偏移程度也要小于2mm。維修人員在焊接之前可以先使用小錘對其進行檢驗，尤其是鉚釘頭，要做好相應檢驗工作，如果鉚釘質量良好，用小錘捶打會發出清脆聲音。

2 設備金屬零部件斷裂焊修

維修廠商進行金屬焊接零部件斷裂維修要先對斷裂情況進行判斷，如長短、位置，根據斷裂情況選擇相應處理方式，尤其是焊修工藝，焊修工藝雖然工序和鉚接相比會簡潔許多，但是根據設備零部件斷裂情況也存在一些差異，斷裂情況嚴重者要對其進行特殊焊修處理，才能保證設備金屬焊接零部件斷裂維修質量，保障設備穩定、正常運行。

（1）焊修方式。維修人員利用焊修對設備金屬焊接零部件斷裂進行處理時，要先對設備各零部件斷裂情況進行充分了解，如裂紋、位置，如果裂紋比較短并且損傷位置不是屬于設備重要受力區域，可以對其進行焊修處理。維修人員需要在斷裂末端進行止裂孔鉆取，將設備應力進行分散，避免在維修、停放過程中斷裂情況加深，裂紋出現延長現象，同時維修人員要根據裂紋方向進行坡口焊修工作，待焊修工作完成以后，維修人員需要對其進行打磨處理，可以使用銼刀、砂輪，保證維修區域表面足夠平整。需要注意的是，由于焊修區域受到過損傷因此要盡量避免該處承受過大應力，維修人員要盡量保證焊縫剛度能夠達到承載標準，避免出現二次損傷。

（2）長裂紋處理。如果設備金屬焊接零部件斷裂處裂紋過長，但是橫斷面處沒有損傷，并且斷裂區域也屬于受力不大的位置，維修人員需要先在裂紋區域進行加焊處理，可以使用三角形腹板進行加固，對于無法加固的區域可以先根據腹板形狀對該區域進行切除處理，然后在用材質相同的腹板進行焊接。如果長裂紋已經擴及到橫斷面，或者斷裂區域屬于設備重要受力點，維修人員要根據斷裂情況采用不同方式對斷裂面和其他面進行加固，一般情況下，維修人員會采用槽狀和角狀鋼材對其進行加固維修。需要注意，維修廠商應用加強板時，要做好材質選擇，以設備零部件斷裂處材質為基礎進行相應選擇，盡量保證加強板能夠和設備斷裂處材質相同，并且其厚度要小于斷裂處零部件厚度[2]。長度選擇需要根據焊縫情況酌情選擇，可以根據焊縫大小、斷裂部位為依據，一般情況下，如果受力面較小，加強板長度需要大于370mm，如果裂紋過大并且屬于設備重要受力點，加強板面積以及長度必須酌情增加，可以根據裂紋情況進行判斷，最低長度應該大于600mm。最后維修廠商在制作加強板時，可以將其制作為斜角形，斜角形可以將設備應力分散開，避免斷裂處承受過多應力導致損傷。

3 在維修過程中應注意的事項

維修廠商進行設備焊接零部件斷裂維修時無論是采用鉚接還是焊接方式，都必須充分了解該工藝，對其工藝中難點、重點進行防范，如果維修廠商采用鉚接方式，盡量使用原有鉚釘孔，避免重新鉆孔，導致鉚釘契合度不夠。如果維修廠商使用焊接方式，必須注意設備應力作用方向，避免焊接部位承受過大應力，導致二次斷裂。因此設備金屬焊接各零部件斷裂維修方式需要注意以下幾個方面：如果設備是在受力較大位置出現斷裂，維修人員進行焊修時，必須注意設備應力分布情況，尤其是斷裂處的應力分布，可以根據實際情況將焊縫制作成凹形，減少應力集中現象。另外如果金屬零部件裂縫過長，焊縫長度較大，就需要對其進行連續分段焊法，將其應力分散開。維修廠商將進行維修時，不可以再重合處以及彎角圓弧處進行焊修作業。在維修過程中，最好將焊修和鉚接進行結合，二者之間可以相互彌補，提高維修質量，需要注意的是，二者之間順序不可以出現顛倒，維修人員先對其進行焊修處理，然后再進行鉚接，如果是在天氣寒冷季節進行維修，維修人員必須要對焊接部分進行加熱處理，避免在焊接過程中金屬零部件出現炸裂。

4 結束語

總而言之，設備在使用過程中極容易出現設備零部件斷裂現象，而金屬零部件斷裂焊接維修方式是目前對其進行維修的主要方式之一，主要通過鉚接、焊修兩種方式對其進行作用，維修人員在進行維修之前，必須先了解金屬焊接零部件斷裂維修工藝，根據其工藝制作特點、修復工序，結合設備零部件斷裂情況，選擇相應維修方式。如鉚釘制作工藝、修復技術、連接步驟以及斷裂長度、位置等，綜合分析零部件斷裂情況和維修方式，從而進行合理、科學維修，提高設備運行質量，延長使用壽命，避免因汽車零部件出現斷裂引發事故，造成人員傷害，為我國社會經濟提供有力保障。