LYWS-1000系列镀烙活塞杆修复机

LYWS-1000系列镀烙活塞杆修复机

我国矿用汽车的发动机大多从国外进口，曲轴和缸体是发动机中的两个关键件，其进口价格十分昂贵。例如TEREX33-07自卸车的曲轴和缸体的购置价已分别**过￥6万元和￥13万元，而百余吨载重量的汽车上的曲轴、缸体较要高出此价数倍，由此可见，进口曲轴缸体的再生**。因此近年来国内外许多单位和*都致力于曲轴、缸体再生的研究工作。目前实际应用的技术主要有以下几种：电刷镀、线材喷涂、金属粉末喷涂（喷焊）、低温镀铁（刻蚀或无刻蚀）。事实证明这几种方法均不理想。这是由曲轴、缸体的工况和这几种方法的局限性所决定的。矿用汽车曲轴的工况十分恶劣，因而常常造成磨损加剧、化瓦抱轴、弯扭断裂、早期失效。其中由各种原因造成的化瓦抱轴烧伤是较为常见的一种失效形式，其烧伤沟槽深度可达1～2mm，而且十根化瓦九根弯扭，其弯曲变形严重者全长表值可达几毫米之多，化瓦的同组连杆颈扭曲后的不同轴度常常大于0.5mm，其工况和失效形式决定了曲轴再生的高难度。在结合强度、表面硬度、表层厚度、表面粗糙度、疲劳强度、几何精度稳定性等性能指标上要全面符合有关曲轴的再生标准很难做到，特别是工作中的曲轴对油孔边缘和轴颈根部R的表面裂纹是十分敏感的，而此处的再生质量又是很难保证的。 　　金属电刷镀和金属喷涂因其涂层与基体的结合强度不过5kg/mm2左右，将此两种技术应用于曲轴再生风险较大，等离子等特殊喷涂方法也只是略好一些而已。金属粉末喷焊虽可达到40kg/mm2的结合强度和曲轴所要求的表面硬度，但因其重熔温度要**金属相变温度200℃以上，这势必引起曲轴的金相组织严重恶化，其组织及热应力、弯曲变形等十分严重，从这个意义上讲，如果说这是修复曲轴，还不如说是破坏曲轴。与上述几种方法相比较，低温镀铁要好一些，因其镀层的结合强度和表面硬度均可满足曲轴的使用要求。将其用于弯曲和磨损量都不大的曲轴修复上还是可以的。而对失效严重的曲轴它便难胜此任，因为此工艺有四大缺点：1）受电镀工艺的制约，曲轴连杆轴颈内侧根部R很难镀覆上，因电力线在未达到R之前即偏到两侧面上，其结果是该镀的R没镀上，不该镀的两侧面反而镀上了。而R恰恰又是曲轴断裂的较敏感处，此点可说是低温镀铁的致命弱点，另外油孔边缘的镀层微裂也很难达到使用要求；2）因镀层内部存在的强大拉应力（高达20kg/mm2）引发出的表面网状裂纹也很严重，有的边磨削边从裂纹往外返锈。曲轴轴颈的工作温度通常在环境温度到150℃之间动态变化，因而裂纹边缘有微翘之可能，这对轴瓦的高速滑配摩擦是十分有害的，这也就是曲轴技术标准中规定表面不能有任何裂纹的一个重要原因；3）为了提高镀层与基体的结合强度，起镀时必有0.06mm厚的软镀层，如镀层较薄或用户减径磨削后的轴颈某侧表面恰到此层，则曲轴初用，其直径尺寸必将迅速减小并失圆**差；4）镀铁层的一次性厚度是有限的，对同组连杆扭曲变形引起其同轴度**限较大和化瓦轴颈烧损严重者很难恢复其应有的精度和尺寸。而靠复镀增厚，其工艺和质量均很麻烦。 　　山东益源以科研指导生产，以生产促进科研，经过几年的实践，通过各企业的积极配合，不断完善了激光脉冲冷补焊机冷补焊机LYWS-1000U曲轴再生技术，彻底克服了上述几种工艺存在的全部弊端。其焊层的结合强度高达45kg/mm2，表面硬度**HRC50，焊层厚度可控制在3mm以内，表面成形美观，无任何裂纹、气孔、夹渣等缺陷，R和油孔质量可与新轴媲美。此种新工艺实现了曲轴再生技术的一次飞跃。任何新技术都有其不足之处，此技术也不例外，因焊接属于热加工，加之曲轴的结构形状复杂，材质又是可焊性差的中碳合金钢，而焊层表面在不产生任何裂纹的条件下又要达到HRC50以上的硬度，这就决定了修复后的曲轴必然产生一定的应力和变形，因而如何消除应力、稳定精度便是此工艺的关键，从曲轴制造工艺中可以找到解决此问题的方法，不论国内还是国外，钢质曲轴的表面硬度大多是通过表面中频淬火而得到的，此道热处理工序所产生的应力和变形都是相当大的，其全长弯曲的表值大多在1mm～5mm，矫直多在液压矫直机上冷矫，由此产生的应力的消除和几何精度的稳定是靠人工时效来实现的，对激光脉冲冷补焊机而言，由于所用焊接规范(电压为23V～26V，电流为120A～160A)远远**常规意义的冷补焊机，焊丝只有乃1.6mm。加之焊前预热，焊中、焊后保温及时效处理，所产生的应力和变形较小，全长弯曲表值均仅在0.1mm～0.6mm之间。这种情形大大好于曲轴制造时淬火所产生的应力和变形。可见应用消除淬火应力的方法消除焊后曲轴的应力是完全可行的。从统计情况看，经冷补焊机再生后的曲轴，精磨后装车前重新检查全长较大弯曲，对TEREX33-07曲轴其表值**大于0.04mm，可见应力基本消除，尺寸相当稳定。 　LYWS-1000U激光脉冲冷补焊机再生曲轴的主要工序包括探伤、矫直、堵开油孔、自动堆焊、磨削加工等，现在不论在设备原材料，还是工艺参数等方面都已十分完善。而且再生成本很低，通常不到新品购置费的百分之二十，用后可以多次复焊。对于钢质曲轴，除断裂报废，其余不论磨损、化瓦、弯扭多么严重，均可采用该技术进行修复，其质量技术指标均达到或接近新品水平。现将山东益源为本钢歪头山铁矿再生的五根曲轴的跟踪考核的有关数据列于下表供参考： 　　表　再生曲轴使用跟踪考核数据表 车型 曲轴件号 出车日期 运　行 小时数 平均磨损量 Фmm 失圆度 不直度 TEREX33-07 R46970 92.9.8 7158 0.036 0.03 0.037 TEREX33-07 R32588 92.9.18 6086 0.031 0.027 0.048 TEREX33-07 R42076 92.10.26 5239 0.029 0.021 0.042 上海320 3448729 93.1.5 4788 0.025 0.017 0.031 上海320 4435880 93.1.5 4206 0.027 0.019 0.042 　　注：进口新轴标准为不直度不大于0.05mm，失圆度的使用极限不大于0.05mm。 　　几年来该所已为歪头山铁矿再生近40根曲轴，其车型包括TERX33-07，上海320等，再加上所修复的20个缸体，共为歪头山矿节约资金近300万元，该所除再生曲轴外，缸体瓦座孔的修复技术也有*到之处，已修复的缸体使用中无一出现质量问题，为歪头山铁矿解决了许多生产难题。 　　再生曲轴的**工序就是激光脉冲冷补焊机埋弧自动焊，完成此道工序的全套设备是山东益源自行研制的曲轴自动焊**设备，共有两种型号即DH300A和DH300B。 　　LYWS-1000U全套设备主要由一台冷补焊机兼刷镀机和一台焊床组成。B型与A型的主要区别是A型是机械传动变速的自动焊设备，而B型则新技术含量较高并具有多功能性。下面简要介绍一下B型： 　　1）主轴的传动采用交流电机驱动并用变频无级调速代替A型的齿轮变速系统，主轴转速可在0.5r/min～100r/min之间任意调节； 　　2）拖板走刀由单片机控制的步进电机驱动，螺距可在1mm～20mm间任意调节； 　　3）A、B两种型号均可用于修复曲轴和直轴，但B型功能更多，B型的电焊机换档后可变为一台刷镀机，在该设备上即可刷镀修复工件；把配套喷枪固定在喷枪支架上，即可进行自动走刀喷涂（焊）；把刀台装在拖板上即可进行车削以完成喷涂前的拉毛和喷涂（焊）、自动焊后的粗加工。 　　从这些功能中可以看出，只要是需要表面修复的轴类件，总可在B型设备上找到一种较佳修复方法，如被修件是精加工废品或磨损量很小的工件，可采用电刷镀；如磨损量直径上大于0.4mm，且为固定配合面，又怕变形的工件可采用喷涂；如为滑配表面且工件不怕变形或变形后可矫直则可选用喷焊或自动焊方法。可见这种多功能性为用户提供了多种选择的可能。