大型液壓缸的現(xiàn)場綜合修復(fù)方法

1．簡介

    35MN擠壓機(jī)液壓缸體積龐大，拆解難度大，常規(guī)機(jī)械加工維修周期長，修復(fù)困難，費(fèi)用大，且機(jī)械加工后表面粗糙度難以保證。35MN擠壓機(jī)在使用時(shí)，由于該擠壓機(jī)液壓缸柱塞頭與缸體之間的導(dǎo)向帶和密封圈損壞，導(dǎo)致柱塞頭與液壓缸缸體內(nèi)表面直接接觸，造成柱塞頭與液壓缸體表面嚴(yán)重拉傷，被迫停機(jī)。為確保缸體和柱塞頭的修復(fù)質(zhì)量，縮短維修周期，減少維修費(fèi)用，經(jīng)過認(rèn)真研究，制定可行性方案，決定進(jìn)行現(xiàn)場修復(fù)。

2．損壞情況

    (1)柱塞桿損壞情況。圖T為柱塞桿示意圖，柱塞直徑1,050mm，柱塞重量17t。柱塞桿拉傷總面積20,000mm2，平均拉傷深度2mm，最深拉傷深度7mm。

    (2)液壓缸缸體損壞情況。圖U為液壓缸缸體示意圖，液壓缸缸體重30t，缸體內(nèi)徑為1,120mm，缸體長度3,550mm，內(nèi)表面粗糙度0.8。液壓缸缸體拉傷總面積350,000mm2，平均拉傷深度3mm，最深拉傷深度10mm。

 

3．現(xiàn)場修復(fù)方案

    綜合使用電刷鍍、脈沖冷焊和粘膠3種方法進(jìn)行現(xiàn)場修復(fù)。

    (1)電刷鍍。對表面磨損均勻，磨損量較小的平面，采用電刷鍍的方法進(jìn)行修復(fù)。電刷鍍是在電場的作用下，經(jīng)過電化學(xué)氧化還原反應(yīng)，使金屬離子做定向移動，沉積在被刷鍍表面，從而達(dá)到對磨損表面的修補(bǔ)。在電刷鍍過程中，以缸體為陰極，銅焊液作為陽極，使用鍍筆在被修復(fù)表面進(jìn)行刷鍍。鍍筆外裹包套布，以一定的壓力與工件保持接觸并作相對運(yùn)動，沉積過程間歇進(jìn)行。

    在采用電刷鍍方法修補(bǔ)之前，需要對基體表面進(jìn)行處理，處理工藝如下：

    1)機(jī)械法處理。用角磨機(jī)、銼、刮刀等工具，人工去除基材表面的銳角，毛刺，銹蝕，氧化皮等；

    2)電凈及活化處理。用電凈法及活化法去除表面油污、銹蝕、氧化皮、疲勞層及其他污垢。其中電凈法是用堿性電凈液除去油污，活化法是用鹽酸型溶液，去除表面的氧化膜和疲勞層，使金屬結(jié)晶露出表面，以提高鍍層的強(qiáng)度。

    電刷鍍鍍層性能好、結(jié)合強(qiáng)度高、沉積速度快、工件無熱變形、施工方便、容易掌握、對環(huán)境污染小、成本低廉、經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)效果好。

    (2)脈沖冷焊。對細(xì)微的劃傷部位采用脈沖冷焊的方法進(jìn)行修復(fù)。

    此方法是將儲存于電容器中的電能在瞬間釋放于電阻率較大的工件和補(bǔ)材之間的連接處，接觸電阻使焊絲與基體迅速發(fā)熱而熔接在一起，達(dá)到修補(bǔ)工模具的目的。

    脈沖冷焊之前采用機(jī)械處理的方法對基材進(jìn)行凈化處理，去除表面的毛刺、氧化皮等。

    脈沖冷焊時(shí)發(fā)熱范圍小(＜3mm)發(fā)熱時(shí)間短(ms級)，工件不會產(chǎn)生變形、退火、變色現(xiàn)象。

    (3)粘膠。對拉傷面積較大，損傷較深的部位采用粘膠的方法進(jìn)行表面修復(fù)。此方法是將加入二硫化鉬、金屬粉末、陶瓷粉末和纖維等特殊填料的膠粘劑，直接涂敷于材料或零件表面，使之具有耐磨、耐蝕等功能。

    粘膠方法工藝簡單、方便靈活、安全可靠，不需要專門設(shè)備，只需將配好的膠涂敷于清理好的零件表面，待固化后進(jìn)行修整即可，常在室溫下操作，不會使零件產(chǎn)生熱功當(dāng)量影響和變形。涂膠工藝為；

    1)清洗。對零件表面的油脂、水、銹跡、塵土等用汽油、柴油或煤油清洗，待揮發(fā)完畢后再用丙酮清洗，以確保修復(fù)表面的徹底清潔。

    2)處理基材。對基材表面用砂紙做表面處理，使基材完全露出。

    3)二次清洗及活化處理。用丙酮或?qū)ｉT清洗劑進(jìn)行清洗。然后用噴砂、火焰或化學(xué)方法處理，提高表面活性。

    4)配制修補(bǔ)劑。嚴(yán)格按規(guī)定的比例將本劑(A)和固化劑(B)充分混合，并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)用完。

    5)涂敷。在粘修表面上薄涂一層配制好的修補(bǔ)劑，反復(fù)刮擦使之與零件充分浸潤，然后將配制好的修補(bǔ)劑均勻涂至規(guī)定尺寸，并留出精加工余量。涂敷時(shí)盡可能朝一個(gè)方向移動，便于將修補(bǔ)劑內(nèi)部的氣泡排出。

    6)固化。夏天為10h，冬天盡可能時(shí)間長一些，一般保持在24 h以上，加溫固化(約80℃)需2～3h。

    7)修整。人工對修補(bǔ)表面進(jìn)行打磨，根據(jù)缸體內(nèi)壁表面的曲面，用事先制作好的仿形磨具，裹上細(xì)砂紙，沿著缸體曲線進(jìn)行打磨，在尺寸接近要求時(shí)，結(jié)合使用油石等工具進(jìn)行表面處理，嚴(yán)格打磨量和表面粗糙度，直至修復(fù)達(dá)到使用要求。采用以上3種方法綜合修復(fù)后的缸體表面見圖V。

4．修復(fù)效果

    對我公司35MN擠壓機(jī)預(yù)壓缸采用了以上3種方法綜合修補(bǔ)后，經(jīng)過8個(gè)月的運(yùn)行，除了膠面在修復(fù)1個(gè)月后的檢查中，發(fā)現(xiàn)有一處面積約為40 mm2表面膠面脫落外，其他均完好無損，對脫落面進(jìn)行再修復(fù)后，使用中經(jīng)多次檢查，發(fā)現(xiàn)缸體內(nèi)壁完好，表面無磨損和脫落，預(yù)壓缸壓力的各項(xiàng)參數(shù)保持良好。

5．常規(guī)機(jī)械修復(fù)方法與現(xiàn)場修復(fù)方法的比較

    采用常規(guī)的機(jī)械修復(fù)法，首先需要對該部件進(jìn)行拆解，對損傷部位進(jìn)行焊補(bǔ)后，拉運(yùn)至機(jī)械加工廠家，進(jìn)行機(jī)械加工，維修周期大約需要7個(gè)月。而現(xiàn)場表面修復(fù)，不需拆解、沒有焊補(bǔ)時(shí)的熱應(yīng)力，備件無變形，維修周期約為80天，維修費(fèi)用低、周期短，并可避免因備件的拆解而對設(shè)備造成的損壞。

    采用現(xiàn)場綜合修復(fù)方法對大型液壓缸進(jìn)行修復(fù)，不僅修復(fù)質(zhì)量高，維修周期短，維修費(fèi)用低，安全、可靠，而且不會對缸體造成損壞。