專利名稱：發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體加工表面水蝕缺陷的修復(fù)方法
發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體加工表面水蝕缺陷的修復(fù)方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體再制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體加工表面水蝕缺陷的修復(fù)方法。
背景技術(shù)：
再制造是一種對(duì)廢舊產(chǎn)品實(shí)施高技術(shù)修復(fù)和改造的產(chǎn)業(yè)，其針對(duì)的是損壞或即將報(bào)廢的零部件，在性能失效分析、壽命評(píng)估等分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行再制造工程設(shè)計(jì)，采用修復(fù)技術(shù)，將工件形狀及精度恢復(fù)，使再制造產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到或超過新品。
發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體水蝕是舊發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體存在的普遍缺陷,在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體上平面、水套腔堵蓋孔對(duì)應(yīng)位置及其它與水接觸表面等部位普遍存在。該缺陷不修復(fù)，在氣缸體被再制造后的使用中，會(huì)出現(xiàn)漏水、水套穿孔等嚴(yán)重問題，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常使用，甚至報(bào)廢。又由于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體形狀復(fù)雜，加工面、孔等密集且精度要求極高，修復(fù)方法不當(dāng)會(huì)造成相關(guān)尺寸超差而報(bào)廢，故水蝕缺陷的修復(fù)成為發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體再制造過程中必須攻克的技術(shù)難關(guān)，若該缺陷不能實(shí)現(xiàn)修復(fù)，直接導(dǎo)致不能實(shí)現(xiàn)舊發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體的再制造。
目前，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體加工表面水蝕缺陷的修復(fù)方法主要有以下兩種:
第一種方法采用修補(bǔ)劑對(duì)缺陷進(jìn)行填補(bǔ)后再進(jìn)行加工處理，恢復(fù)工件形狀和精度，修補(bǔ)劑填補(bǔ)方式是靠修補(bǔ)劑的粘合力將修補(bǔ)劑和氣缸體本體結(jié)合在一起，結(jié)合力弱，易脫落，修補(bǔ)劑是粉末物與粘合劑的混合物，以固化凝固方式結(jié)合于氣缸體本體上，強(qiáng)度和耐腐蝕力不足，使用壽命短；
第二種方法用普通焊接方式在缺陷部位進(jìn)行焊材堆積，填補(bǔ)缺陷后進(jìn)行加工處理，恢復(fù)工件形狀和精度。普通焊接方式是靠高溫將焊材與氣缸體本體熔化，使焊材堆積于氣缸體本體上，實(shí)現(xiàn)缺陷的修補(bǔ)，堆積過程中，氣缸體本體受熱影響區(qū)大，極易造成工件的變形而導(dǎo)致工件報(bào)廢，由于工件形狀復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)焊接中的保溫等措施，焊接應(yīng)力難以消除，使用中易出現(xiàn)裂紋等缺陷。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體加工表面水蝕缺陷的修復(fù)方法，以解決現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體加工表面水蝕缺陷的修復(fù)方法不可靠導(dǎo)致難以實(shí)現(xiàn)對(duì)存在水蝕缺陷的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體再制造的技術(shù)問題。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體加工表面水蝕缺陷的修復(fù)方法，包括依次實(shí)施的以下步驟:
( I)修磨缺陷部位表面，露出氣缸體本體；
(2)修磨所述氣缸體本體上的尖角或棱邊；
(3)除去所述缺陷部位的油質(zhì)；
(4)重復(fù)步驟(I)、步驟(2)的修磨處理；
(5)清洗所述缺陷部位；
(6)用電火花離子微焊修補(bǔ)所述缺陷部位，使焊接部位與所述氣缸體的加工表面持平；
(7)修磨所述焊接部位，使所述焊接部位低于所述氣缸體的加工表面；
(8)用脈沖冷焊修補(bǔ)所述焊接部位，使所述焊接部位高于所述氣缸體的加工表面；
(9)將所述焊接部位磨至與所述氣缸體的加工表面持平。
作為一種改進(jìn)，在步驟(3)中，利用燃燒法除去油質(zhì)，所述燃燒法為在所述缺陷部位涂抹可燃介質(zhì)并點(diǎn)燃。
作為進(jìn)一步的改進(jìn)，在步驟(7)中，所述焊接部位比所述氣缸體加工表面低0.1mm 0.2mmο
作為進(jìn)一步的改進(jìn)，在步驟(8)中，所述焊接部位比所述氣缸體加工表面高0.3mm 0.5mm0
作為進(jìn)一步的改進(jìn)，在步驟(I)和步驟(2)中采用鋼絲輪或者風(fēng)動(dòng)砂輪修整器修磨；在步驟(7)中采用金剛石磨具修磨；在步驟(9)中采用平面磨床磨削。
作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述電火花離子微焊的焊材為直徑2mm的鎳鉻合金；所述脈沖冷焊的焊材為0.1mm 0.2mm鎳鐵合金薄片。
采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的有益效果是:由于在焊接前對(duì)缺陷部位進(jìn)行了修磨、除油、再修磨及清洗步驟，使可能對(duì)焊材與氣缸體本體結(jié)合造成影響的因素及可能造成焊接應(yīng)力的因素全部徹底消除，有效保證后續(xù)焊接時(shí)焊材與氣缸體本體的良好結(jié)合；由于電火花離子微焊和脈沖冷焊均作用時(shí)間短，熱作用區(qū)極小，充分保證氣缸體本體無熱變形，從而保證被修復(fù)工件的相關(guān)尺寸精度，同時(shí)電火花離子微焊和脈沖冷焊的合理結(jié)合，對(duì)于水蝕缺陷的修復(fù)，既提高了效率，又保證了修復(fù)后組織致密無缺陷；由于焊接完成后，將所述焊接部位磨至與所述氣缸體加工表面持平，使工件形狀和精度得到全面恢復(fù)，從而恢復(fù)工件原有性能，完成了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體加工表面水蝕缺陷的修復(fù)。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
一種發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體加工表面水蝕缺陷的修復(fù)方法，包括依次實(shí)施的以下步驟:
(I)修磨缺陷部位表面，可采用鋼絲輪、風(fēng)動(dòng)砂輪修整器或其他修磨工具等，露出氣缸體本體；
(2)修磨該氣缸體本體上的尖角或棱邊，可采用鋼絲輪、風(fēng)動(dòng)砂輪修整器或其他修磨工具等；
(3)除去該缺陷部位的油質(zhì)，利用燃燒法除去油質(zhì)，該燃燒法為在該缺陷部位涂抹可燃介質(zhì)并點(diǎn)燃，優(yōu)選的，可燃介質(zhì)包括酒精等醇類；
(4)重復(fù)步驟(I)、步驟(2)的修磨處理；
(5)清洗該缺陷部位，優(yōu)選采用酒精清洗，當(dāng)然也可以采用其他清洗液；
(6)用電火花離子微焊修補(bǔ)該缺陷部位，電火花離子微焊的焊材優(yōu)選為直徑2mm的鎳鉻合金，使焊接部位與該氣缸體的加工表面持平；
(7)修磨該焊接部位，使該焊接部位低于該氣缸體的加工表面，優(yōu)選的，該焊接部位比該氣缸體加工表面低0.1mm 0.2mm ；
(8)用脈沖冷焊修補(bǔ)該焊接部位，脈沖冷焊的焊材優(yōu)選為0.1mm 0.2mm鎳鐵合金薄片，使該焊接部位高于該氣缸體的加工表面，優(yōu)選的，該焊接部位比該氣缸體加工表面高0.3mm 0.5mm ；
(9)將該焊接部位磨至與該氣缸體的加工表面持平，優(yōu)選平面磨床磨削。
實(shí)施例一:
修復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體上平面串水孔部位的水蝕缺陷，上平面串水孔為發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體上的加工表面，其他加工表面上相應(yīng)的缺陷修復(fù)過程相同，其包括如下步驟:
(I)根據(jù)缺陷部位的形狀，選用鋼絲輪修磨該缺陷部位表面，去除該缺陷部位表面氧化層、油污等不利于后續(xù)焊接過程中焊材與氣缸體本體結(jié)合的因素，露出該氣缸體本體；
(2)用鋼絲輪修磨該氣缸體本體上的尖角或棱邊，使該氣缸體本體上的尖角或棱邊實(shí)現(xiàn)圓滑過渡，避免后續(xù)焊接過程出現(xiàn)結(jié)合不良；
(3)在修磨后的缺陷部位涂上酒精并點(diǎn)燃，去除該氣缸體本體中浸入的油質(zhì)；
(4)重復(fù)步驟(I)、步驟(2)的修磨處理；
(5)在修磨后的缺陷部位涂抹酒精，清洗該缺陷部位，避免后續(xù)焊接過程出現(xiàn)結(jié)合不良；
(6)利用電火花離子微焊機(jī)產(chǎn)生的高頻電壓將氣體擊穿形成離子氣，從而產(chǎn)生高達(dá)8000° C以上的電火花，利用電火花將可熔性陽(yáng)極在氬氣保護(hù)下瞬間熔化到該氣缸體本體上，完成金屬堆積，使焊接部位與該氣缸體加工表面持平，實(shí)現(xiàn)缺陷快速修補(bǔ)，可熔性陽(yáng)極優(yōu)選直徑2mm的鎳鉻合金，由于電火花作業(yè)時(shí)間短，一般為I 10納秒，該氣缸體本體不發(fā)熱、不變形、不咬邊，該氣缸體本體與焊材結(jié)合為冶金結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度好；
(7)為了消除電火花離子微焊可能存在微孔缺陷的問題，用金剛石磨具修磨該焊接部位，使該焊接部位比該氣缸體加工表面低0.1mm ；
(8)采用脈沖冷焊機(jī)產(chǎn)生的大電流脈沖瞬間流過工件和焊材的結(jié)合面，使其迅速熔化結(jié)合，使該焊接部位比該氣缸體加工表面高0.3mm,焊材優(yōu)選0.1mm鎳鐵合金薄片，由于脈沖冷焊作用時(shí)間短，沖擊電流大，熱作用區(qū)極小，使得該氣缸體本體無熱變形，該氣缸體本體與焊材間為冶金結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度高，焊材致密無缺陷，保證了后續(xù)焊接部位加工處理后，裸露焊材組織致密無缺陷，彌補(bǔ)了電火花離子微焊可能產(chǎn)生的微孔缺陷，且修補(bǔ)組織和顏色接近本體；
(9)采用平面磨床將該焊接部位磨至與該氣缸體加工表面持平，使工件形狀和精度得到全面恢復(fù)，從而恢復(fù)工件原有性能。
實(shí)施例二:
修復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體上平面串水孔部位的水蝕缺陷，上平面串水孔為發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體上的加工表面，其他加工表面上相應(yīng)的缺陷修復(fù)過程相同，其包括如下步驟:
(I)根據(jù)缺陷部位的形狀，選用風(fēng)動(dòng)砂輪修整器修磨該缺陷部位表面，去除該缺陷部位表面氧化層、油污等不利于后續(xù)焊接過程中焊材與氣缸體本體結(jié)合的因素，露出該氣缸體本體；
(2)用風(fēng)動(dòng)砂輪修整器修磨該氣缸體本體上的尖角或棱邊，使該氣缸體本體上的尖角或棱邊實(shí)現(xiàn)圓滑過渡，避免后續(xù)焊接過程出現(xiàn)結(jié)合不良；
(3)在修磨后的缺陷部位涂上酒精并點(diǎn)燃，去除該氣缸體本體中浸入的油質(zhì)；
(4)重復(fù)步驟(I)、步驟(2)的修磨處理；
(5)在修磨后的缺陷部位涂抹酒精，清洗該缺陷部位，避免后續(xù)焊接過程出現(xiàn)結(jié)合不良；
(6)利用電火花離子微焊機(jī)產(chǎn)生的高頻電壓將氣體擊穿形成離子氣，從而產(chǎn)生高達(dá)8000° C以上的電火花，利用電火花將可熔性陽(yáng)極在氬氣保護(hù)下瞬間熔化到該氣缸體本體上，完成金屬堆積，使焊接部位與該氣缸體加工表面持平，實(shí)現(xiàn)缺陷快速修補(bǔ)，可熔性陽(yáng)極優(yōu)選直徑2mm的鎳鉻合金，由于電火花作業(yè)時(shí)間短，一般為I 10納秒，該氣缸體本體不發(fā)熱、不變形、不咬邊，該氣缸體本體與焊材結(jié)合為冶金結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度好；
(7)為了消除電火花離子微焊可能存在微孔缺陷的問題，用金剛石磨具修磨該焊接部位，使該焊接部位比該氣缸體加工表面低0.2mm ；
(8)采用脈沖冷焊機(jī)產(chǎn)生的大電流脈沖瞬間流過工件和焊材的結(jié)合面，使其迅速熔化結(jié)合，使該焊接部位比該氣缸體加工表面高0.5mm,焊材優(yōu)選0.2mm鎳鐵合金薄片，由于脈沖冷焊作用時(shí)間短，沖擊電流大，熱作用區(qū)極小，使得該氣缸體本體無熱變形，該氣缸體本體與焊材間為冶金結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度高，焊材致密無缺陷，保證了后續(xù)焊接部位加工處理后，裸露焊材組織致密無缺陷，彌補(bǔ)了電火花離子微焊可能產(chǎn)生的微孔缺陷，且修補(bǔ)組織和顏色接近本體；
(9)采用平面磨床將該焊接部位磨至與該氣缸體加工表面持平，使工件形狀和精度得到全面恢復(fù)，從而恢復(fù)工件原有性能。
實(shí)施例三:
修復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體的水套堵蓋孔的水蝕缺陷，水套堵蓋孔為發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體上的毛坯表面，其他毛坯表面相應(yīng)的缺陷修復(fù)過程相同，其包括如下步驟:
(I)根據(jù)缺陷部位的形狀，選用鋼絲輪、風(fēng)動(dòng)砂輪修整器或其他適合的修磨工具，修磨該缺陷部位表面，去除該缺陷部位表面氧化層、油污等不利于后續(xù)焊接過程中焊材與氣缸體本體結(jié)合的因素，露出該氣缸體本體；
(2)用鋼絲輪、風(fēng)動(dòng)砂輪修整器或其他適合的修磨工具，修磨該氣缸體本體上的尖角或棱邊，使該氣缸體本體上的尖角或棱邊實(shí)現(xiàn)圓滑過渡，避免后續(xù)焊接工序出現(xiàn)結(jié)合不良;
(3)除去該缺陷部位的油質(zhì)，利用燃燒法除去油質(zhì)，該燃燒法為在該缺陷部位涂抹可燃介質(zhì)并點(diǎn)燃，優(yōu)選的，可燃介質(zhì)包括酒精等醇類；
(4)重復(fù)步驟(I)、步驟(2)的修磨處理；
(5)清洗該缺陷部位，優(yōu)選采用酒精清洗，當(dāng)然也可以采用其他清洗液；
(6)利用電火花離子微焊機(jī)產(chǎn)生的高頻電壓將氣體擊穿形成離子氣，從而產(chǎn)生高達(dá)8000° C以上的電火花，利用電火花將可熔性陽(yáng)極在氬氣保護(hù)下瞬間熔化到該氣缸體本體上，完成金屬堆積，由于電火花離子微焊可能存在微孔缺陷，但對(duì)于毛坯表面的修復(fù)，無需消除微孔缺陷，因而使焊接部位比該氣缸體毛坯表面高0.3mm 0.5mm,實(shí)現(xiàn)缺陷快速修補(bǔ)，可熔性陽(yáng)極優(yōu)選直徑2mm的鎳鉻合金，由于電火花作業(yè)時(shí)間短，一般為I 10納秒，該氣缸體本體不發(fā)熱、不變形、不咬邊，焊材與該氣缸體本體的結(jié)合為冶金結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度好;
(7)采用小型樹脂砂輪將該焊接部位修磨至與該氣缸體毛坯表面持平，使工件的形狀和精度得到全面恢復(fù)，從而恢復(fù)工件原有性能。
本發(fā)明實(shí)施例提供的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體加工表面水蝕缺陷的修復(fù)方法，由于在焊接前對(duì)缺陷部位進(jìn)行了修磨、除油、再修磨及清洗步驟，使可能對(duì)焊材與氣缸體本體結(jié)合造成影響的因素及可能造成焊接應(yīng)力的因素全部徹底消除，有效保證后續(xù)焊接時(shí)焊材與氣缸體本體的良好結(jié)合；由于電火花離子微焊和脈沖冷焊均作用時(shí)間短，熱作用區(qū)極小，充分保證氣缸體本體無熱變形，從而保證被修復(fù)工件的相關(guān)尺寸精度，同時(shí)電火花離子微焊和脈沖冷焊的合理結(jié)合，對(duì)于水蝕缺陷的修復(fù)，既提高了效率，又保證了修復(fù)后組織致密無缺陷；由于焊接完成后，將該焊接部位磨至與該氣缸體加工表面持平，使工件形狀和精度得到全面恢復(fù)，從而恢復(fù)工件原有性能，完成了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體加工表面水蝕缺陷的修復(fù)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體加工表面水蝕缺陷的修復(fù)方法，其特征在于，包括依次實(shí)施的以下步驟: (1)修磨缺陷部位表面,露出氣缸體本體； (2)修磨所述氣缸體本體上的尖角或棱邊； (3)除去所述缺陷部位的油質(zhì)； (4)重復(fù)步驟(1)、步驟(2)的修磨處理； (5)清洗所述缺陷部位； (6)用電火花離子微焊修補(bǔ)所述缺陷部位，使焊接部位與所述氣缸體的加工表面持平； (7)修磨所述焊接部位，使所述焊接部位低于所述氣缸體的加工表面； (8)用脈沖冷焊修補(bǔ)所述焊接部位，使所述焊接部位高于所述氣缸體的加工表面； (9)將所述焊接部位磨至與所述氣缸體的加工表面持平。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體加工表面水蝕缺陷的修復(fù)方法，其特征在于，在步驟(3)中，利用燃燒法除去油質(zhì)，所述燃燒法為在所述缺陷部位涂抹可燃介質(zhì)并點(diǎn)燃。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體加工表面水蝕缺陷的修復(fù)方法，其特征在于，在步驟(7)中,所述焊接部位比所述氣缸體加工表面低0.1mm 0.2mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體加工表面水蝕缺陷的修復(fù)方法，其特征在于，在步驟(8)中,所述焊接部位比所述氣缸體加工表面高0.3mm 0.5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體加工表面水蝕缺陷的修復(fù)方法，其特征在于，在步驟(1)和步驟(2)中采用鋼絲輪或者風(fēng)動(dòng)砂輪修整器修磨；在步驟(7)中采用金剛石磨具修磨；在步驟(9)中采用平面磨床磨削。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體加工表面水蝕缺陷的修復(fù)方法，其特征在于，所述電火花離子微焊的焊材為直徑2mm的鎳鉻合金；所述脈沖冷焊的焊材為0.1mm 0.2mm鎳鐵合金薄片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體加工表面水蝕缺陷的修復(fù)方法，屬于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體再制造技術(shù)領(lǐng)域，修磨缺陷部位表面，露出氣缸體本體；修磨所述氣缸體本體上的尖角或棱邊；除去所述缺陷部位的油質(zhì)；重復(fù)修磨處理；清洗所述缺陷部位；用電火花離子微焊修補(bǔ)所述缺陷部位，使所述焊接部位與所述氣缸體的加工表面持平；修磨所述焊接部位，使所述焊接部位低于所述氣缸體的加工表面；用脈沖冷焊修補(bǔ)所述焊接部位，使所述焊接部位高于所述氣缸體的加工表面；將所述焊接部位磨至與所述氣缸體的加工表面持平。本發(fā)明有效保證焊接時(shí)焊材與基體的良好結(jié)合；同時(shí)電火花離子微焊和脈沖冷焊的合理結(jié)合，既提高了效率，又保證了修復(fù)后組織致密無缺陷。
文檔編號(hào)B23P6/02GK103192226SQ201310141168
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月22日
發(fā)明者韓繼勝, 王圣斌, 張?zhí)m春, 丁韜, 楊生明, 孫占昌 申請(qǐng)人:濰柴動(dòng)力(濰坊)再制造有限公司