本發(fā)明屬于機械領域，具體涉及一種對鍍鉻層缺陷的評估方法。

背景技術：

工程機械液壓油缸一般包括缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、密封裝置、緩沖裝置以及排氣裝置，其中，活塞桿是液壓油缸中最大和最重的零件之一。液壓缸活塞桿需要鍍鉻處理以提高活塞桿的耐磨、防腐等要求，液壓油缸活塞桿鍍鉻層一般在0.05-0.06mm之間，活塞桿的鍍鉻層在使用過程中會出現(xiàn)明顯的表面外部缺陷和不明顯的次表面內(nèi)部缺陷，活塞桿的鍍鉻層明顯的表面外部主要包括磨損、銹蝕、剝落等；活塞桿的鍍鉻層的內(nèi)部缺陷主要是鍍鉻層和基體損傷缺陷，這些損傷缺陷會最終導致鍍鉻層出現(xiàn)分離。

活塞桿的鍍鉻層表面外部明顯缺陷很容易檢測和修復，活塞桿的內(nèi)部缺陷——鍍鉻層和基體損傷評價，現(xiàn)有常規(guī)方法很難進行檢測，最終導致現(xiàn)有的回收活塞桿鍍鉻層陷入是否需要進行修復的矛盾，如果鍍鉻層全部修復，則需要把現(xiàn)有的鍍鉻層全部磨掉，重新鍍鉻，成本明顯增加；如果不進行修復，則活塞桿體鍍鉻層與基體之間存在損傷，活塞桿體鍍鉻層很快或出現(xiàn)鼓包缺陷，將嚴重影響產(chǎn)品的正常使用。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決上述問題而進行的，目的在于提供一種對液壓油缸活塞桿鍍鉻層缺陷的修復方案選擇方法，用于評價回收工程機械液壓油缸活塞桿體鍍鉻層是需要全部剝落重新鍍鉻、還是通過局部修復的方法進行修復,其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，對活塞桿的鍍鉻層表面缺陷進行尺寸檢測,得到活塞桿的鍍鉻層的磨損厚度t；

步驟二，判斷步驟一中磨損厚度t是否超過原鍍鉻層厚度T的50％，當判斷結果為是時進入步驟九，當判斷為否時進入下一步；

步驟三，當磨損厚度t不超過原鍍鉻層厚度T的50％時，則進一步觀察檢測活塞桿的鍍鉻層表面是否有局部缺陷，當判斷為有時進入下一步，當判斷為否時進入步驟五；

步驟四，當活塞桿的鍍鉻層表面存在局部缺陷，在對活塞桿的鍍鉻層表面局部缺陷進行修復后，回到步驟一；

步驟五，當活塞桿的鍍鉻層表面沒有發(fā)現(xiàn)局部缺陷，則對活塞桿鍍鉻層的表面進行硬度測試，得到復數(shù)組表面和次表面的硬度測量數(shù)據(jù)h；

步驟六，將步驟五中的硬度測量數(shù)據(jù)h分別與對應的無缺陷的活塞桿鍍鉻層表面和次表面標準硬度數(shù)據(jù)H進行比較，判斷比較的結果是否存在數(shù)值急劇突變的狀況，當判斷為是時進入步驟九，當判斷為否時進入下一步；

步驟七，當復數(shù)組硬度測量數(shù)據(jù)h與對應的無缺陷的活塞桿鍍鉻層表面和次表面標準硬度數(shù)據(jù)H進行比較后沒有發(fā)現(xiàn)數(shù)值急劇突變的狀況，則對活塞鍍鉻層的表面進行殘余應力測試，得到復數(shù)組表面和次表面的殘余應力測量數(shù)據(jù)y；

步驟八，將步驟七中的殘余應力測量數(shù)據(jù)y與對應的無缺陷的活塞桿鍍鉻層表面和次表面標準殘余應力數(shù)據(jù)Y進行比較，判斷比較的結果是否存在數(shù)值急劇突變的狀況，當判斷為是時進入下一步，當判斷為否時進入步驟十；

步驟九，對所述活塞桿鍍鉻層進行整體剝除重新鍍鉻修復后，進入下一步；

步驟十，活塞桿鍍鉻層檢測完成，所述活塞桿將進行下一步剩余強度和剩余壽命評價。

在本發(fā)明提供的對液壓油缸活塞桿鍍鉻層缺陷的修復方案選擇方法中，還可以具有這樣的特征：其中，在步驟五中，對活塞桿體鍍鉻層表面及次表面硬度進行檢測方法是利用最小測試載荷進行測試。

另外，在本發(fā)明提供的對液壓油缸活塞桿鍍鉻層缺陷的修復方案選擇方法中，還可以具有這樣的特征：其中，在步驟五中，硬度測量數(shù)據(jù)h需要測量至少3組試樣表面的硬度值，每組試樣需要檢測至少20個均勻分布在活塞桿體表面點，且每個位置測試至少10個表面硬度值。

另外，在本發(fā)明提供的對液壓油缸活塞桿鍍鉻層缺陷的修復方案選擇方法中，還可以具有這樣的特征：其中，在步驟七中，殘余應力測量數(shù)據(jù)y需要測量至少3組試樣表面的殘余應力值，每組試樣需要檢測至少10個均勻分布在活塞桿體表面點。

另外，在本發(fā)明提供的對液壓油缸活塞桿鍍鉻層缺陷的修復方案選擇方法中，還可以具有這樣的特征：其中，在步驟六中，當硬度測量數(shù)據(jù)h與硬度標準數(shù)據(jù)H之比小于90％或大于110％時判斷為數(shù)值急劇突變。

另外，在本發(fā)明提供的對液壓油缸活塞桿鍍鉻層缺陷的修復方案選擇方法中，還可以具有這樣的特征：其中，在步驟八中，當殘余應力測量數(shù)據(jù)y與標準殘余應力數(shù)據(jù)Y之比小于90％或大于110％時判斷為數(shù)值急劇突變。

發(fā)明的作用與效果

根據(jù)本發(fā)明提供的對液壓油缸活塞桿鍍鉻層缺陷的修復方案選擇方法，在對舊的液壓油缸活塞桿鍍鉻層進行測試評價后得到活塞桿鍍鉻層需要整體修復或局部修復的修復方案，可以避免漫無目的進行修復造成不必要的浪費，或不進行修復造成不必要的損失，因為有些活塞桿體鍍鉻層與基體之間存在的潛在損傷得不到修復，會使得活塞桿體鍍鉻層在使用中很快出現(xiàn)鼓包，影響活塞桿正常使用，若有潛在無法修復的損傷，則需要把現(xiàn)有的鍍鉻層全部磨掉并重新鍍鉻。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實施例中對液壓油缸活塞桿鍍鉻層缺陷評估方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明的實施例中無損傷淬火后活塞桿表面和次表面硬度測試結果及擬合曲線圖；以及

圖3是本發(fā)明的實施例中無損傷未淬火的活塞桿表面和次表面硬度測試結果及擬合曲線圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，以下實施例結合附圖對本發(fā)明提供的對液壓油缸活塞鍍鉻層缺陷的評估方法作具體闡述。

圖1是本發(fā)明的實施例中對液壓油缸活塞鍍鉻層缺陷評估方法的流程圖。

如圖1所示，下面結合附圖1對液壓油缸活塞桿鍍鉻層缺陷的修復方案選擇方法的詳細過程進行說明。

步驟S1，對活塞桿的鍍鉻層表面缺陷進行尺寸檢測,得到活塞桿的鍍鉻層的磨損厚度t。

舊的活塞桿體鍍鉻層表面缺陷主要包括磨損、碰傷、破損、劃傷、銹蝕、起皮等，由于活塞桿的鍍鉻層只有0.05mm左右，如果活塞桿的鍍鉻層缺陷很明顯，可以通過直接觀察外觀或通過局部放大觀察確定，觀察檢測包括對鍍鉻層表面進行直接目測和使用測量儀器來測量鍍鉻層表面的磨損程度，測量儀器包括千分尺、千分表以及磁性測厚儀。

步驟S2，判斷步驟S1中磨損厚度t是否超過原鍍鉻層厚度T的50％，當判斷結果為是時進入步驟S9，當判斷為否時進入下一步；

步驟S3，當磨損厚度t不超過原鍍鉻層厚度T的50％時，則進一步觀察檢測活塞桿的鍍鉻層表面是否有局部缺陷，當判斷為有時進入下一步，當判斷為否時進入步驟S5。

步驟S4，當活塞桿的鍍鉻層表面存在局部缺陷，在對活塞桿的鍍鉻層表面局部缺陷進行修復后，回到步驟S1。

步驟S5，當活塞桿的鍍鉻層表面沒有發(fā)現(xiàn)局部缺陷，則對活塞桿鍍鉻層的表面進行硬度測試，得到復數(shù)組表面和次表面的硬度測量數(shù)據(jù)h。

活塞桿體鍍鉻層無任何缺陷時，活塞桿體表面和次表面的力學性能不會出現(xiàn)突變，通過試驗的方法可以得到復數(shù)個鍍鉻層無任何缺陷時的活塞桿體的表面和次表面的硬度測量數(shù)據(jù)h和殘余應力測量數(shù)據(jù)y。活塞桿體鍍鉻層無任何缺陷時的硬度測量數(shù)據(jù)h和殘余應力測量數(shù)據(jù)y是活塞桿體次表面缺陷評價的基礎數(shù)據(jù)?；钊麠U體鍍鉻層表面硬度可用表面洛氏硬度檢測法進行測量，為了保護鍍鉻層表面，根據(jù)活塞桿表面和次表面硬度不同選擇測試HRC、HRA、HB等硬度值時，檢測力選擇最小檔位，壓頭可采用120°金剛石圓錐或規(guī)定尺寸的鋼球或硬質(zhì)合金球。測量過程中將硬度計的壓頭在初始檢測力和主檢測力的先后作用下，壓入活塞桿體鍍鉻層表面，保持一定時間后，卸除主檢測力，然后根據(jù)壓頭殘余壓入深度的變化量來確定試樣表面的硬度值。為避免產(chǎn)生統(tǒng)計誤差，至少測量3組試樣表面的硬度值，每組試樣的表面硬度檢測至少20個位置，各個位置需要均勻分布在活塞桿體鍍鉻層上，且每個位置至少測試10個表面硬度值。

圖2是本發(fā)明的實施例中無損傷淬火后活塞桿表面和次表面硬度測試結果及擬合曲線圖。

如圖2所示，實施例中無損傷淬火后活塞桿表面和次表面(次表面硬度測試用砂紙將活塞桿鍍鉻層表面打磨掉一定的深度)在硬度測試采用壓頭為120°的金剛石，試驗力為HR15N，保持載荷時間為5秒的條件下，得到的無損傷淬火后活塞桿表面和次表面硬度測試結果及擬合曲線。

圖3是本發(fā)明的實施例中無損傷未淬火的活塞桿表面和次表面硬度測試結果及擬合曲線圖。

如圖3所示，實施例中無損傷未淬火的活塞桿表面和次表面(次表面硬度測試用砂紙將活塞桿鍍鉻層表面打磨掉一定的深度)在硬度測試采用壓頭為120°的金剛石，試驗力為HR15N，保持載荷時間為5秒的條件下，得到的無損傷未淬火的活塞桿表面和次表面硬度測試結果及擬合曲線圖。

圖2和圖3表明了鍍鉻層沒有缺陷的活塞桿的表面和次表面硬度關系，回收的活塞桿如果鍍鉻層硬度磨損或鍍鉻層與基體發(fā)生開裂以及開裂趨勢的話，表面和次表面硬度會發(fā)生偏離圖2和圖3的曲線關系。

步驟S6，將步驟S5中的硬度測量數(shù)據(jù)h分別與對應的無缺陷的活塞桿鍍鉻層表面和次表面標準硬度數(shù)據(jù)H進行比較，判斷比較的結果是否存在數(shù)值急劇突變的狀況，當硬度測量數(shù)據(jù)h與硬度標準數(shù)據(jù)H之比小于90％或大于110％時判斷為數(shù)值急劇突變，當判斷為是時進入步驟S9，當判斷為否時進入下一步。

回收的液壓油缸活塞桿體鍍鉻層次表面缺陷包括鍍鉻層與基體微小分離或分離趨勢，很快導致鍍鉻層明顯分離或鼓包等缺陷?；厥盏幕钊麠U體鍍鉻層次表面損傷缺陷的表面硬度檢測的方法是通過活塞桿體表面硬度在檢測時出現(xiàn)的急劇突變來判斷，例如超過10％，如果鍍鉻層與基體出現(xiàn)損傷，則活塞桿體表面硬度在檢測時會出現(xiàn)明顯低于鍍鉻層無損傷的活塞桿體表面硬度；回收的液壓油缸活塞桿體鍍鉻層次表面缺陷的表面硬度檢測至少4個位置，每個位置至少測試10個表面硬度值?；钊麠U體鍍鉻層次表面缺陷的表面硬度檢測完后還需要繼續(xù)進行殘余應力檢測最終確定。

下面的表1是本發(fā)明的實施例中活塞桿表面和次表面硬度測試結果列表。

如表1所示，表1顯示了實施例中回收的未淬火活塞桿表面和次表面硬度測試(次表面硬度測試用砂紙將活塞桿鍍鉻層表面打磨掉一定的深度)在硬度測試采用壓頭為120°的金剛石，試驗力為HR15N，保持載荷時間為5秒的條件下，得到的未淬火的活塞桿表面和次表面硬度測試結果。對比表1和圖3中的硬度值，可得看出實施例中回收的表面未淬火活塞桿的表面和次表面硬度和原始完好的活塞桿表面和次表面硬度分布相近，沒有急劇下降，由此可以得到本實施例回收的活塞桿鍍鉻層沒有缺陷。

步驟S7，當復數(shù)組硬度測量數(shù)據(jù)h與對應的無缺陷的活塞桿鍍鉻層表面和次表面標準硬度數(shù)據(jù)H進行比較后沒有發(fā)現(xiàn)數(shù)值急劇突變的狀況，則對活塞鍍鉻層的表面進行殘余應力測試，得到復數(shù)組表面和次表面的殘余應力測量數(shù)據(jù)y。

活塞桿體鍍鉻層表面和次表面殘余應力可以用小直徑鉆孔的盲孔法進行測量，盲孔法的具體實施步驟是：

步驟1，在試件的被測部位貼上應變片并在所述被測部位周圍設置應變計；

步驟2，在所述應變片的中心打一個小測量孔，使得被測部位的應力得到釋放；

步驟3，使用所述應變計測得釋放的應變量的數(shù)據(jù)；

步驟4，根據(jù)所述應變量的數(shù)據(jù)通過彈性力學原理計算出相應的殘余應力測量數(shù)據(jù)y。

操作如下：在試件上選定殘余應力測量點，測量點周圍應當表面光潔，用專門膠水將應變計粘貼于被測部位；待膠水凝固，確認應變計粘貼牢固后，將應變片與應變檢測儀相連接；用專用工具在應變片中間打一個小孔，等待15分鐘后，用檢測儀測量打孔后釋放的應變量，然后計算出被測點出殘余應力測量數(shù)據(jù)y的大小。同樣，為避免產(chǎn)生統(tǒng)計誤差，至少測量3組試樣表面的殘余應力值，每組試樣的表面殘余應力至少檢測10個點，各個點需要均勻分布在活塞桿體表面。

步驟S8，將步驟S7中的殘余應力測量數(shù)據(jù)y與對應的無缺陷的活塞桿鍍鉻層表面和次表面標準殘余應力數(shù)據(jù)Y進行比較，判斷比較的結果是否存在數(shù)值急劇突變的狀況，當殘余應力測量數(shù)據(jù)y與標準殘余應力數(shù)據(jù)Y之比小于90％或大于110％時判斷為數(shù)值急劇突變，當判斷為是時進入下一步，當判斷為否時進入步驟S10。

如果殘余應力明顯低于或高于活塞桿體無鍍鉻層缺陷時的殘余應力時，例如10％，則可以判斷活塞桿體鍍鉻層次表面出現(xiàn)了缺陷，可能很快導致分離和鼓包等鍍鉻層缺陷。為了避免錯檢和漏檢，鍍鉻層殘余應力至少檢測3-4點的值進行平均并判斷是否突變。

步驟S9，如果步驟S1中的活塞桿的鍍鉻層的磨損厚度t超過原鍍鉻層厚度T的50％、步驟S6中活塞桿的鍍鉻層硬度測量數(shù)據(jù)h與對應的無缺陷的活塞桿鍍鉻層表面和次表面標準硬度數(shù)據(jù)H之比小于90％或大于110％時以及步驟S8中活塞桿的鍍鉻層殘余應力測量數(shù)據(jù)y與對應的無缺陷的活塞桿鍍鉻層表面和次表面標準殘余應力數(shù)據(jù)Y之比小于90％或大于110％時，將對該活塞桿鍍鉻層進行整體剝除重新鍍鉻修復，整體修復完成后，進入下一步。

步驟S10，活塞桿鍍鉻層檢測完成，活塞桿將進行將進行下一步剩余強度和剩余壽命評價。

實施例的作用與效果

根據(jù)本實施例提供的對液壓油缸活塞桿鍍鉻層缺陷的修復方案選擇方法，在對舊的液壓油缸活塞桿鍍鉻層進行測試評價后得到活塞桿鍍鉻層需要整體修復或局部修復的修復方案，可以避免漫無目的進行修復造成不必要的浪費，或不進行修復造成不必要的損失，因為有些活塞桿體鍍鉻層與基體之間存在的潛在損傷得不到修復，會使得活塞桿體鍍鉻層在使用中很快出現(xiàn)鼓包，影響活塞桿正常使用，若有潛在無法修復的損傷，則需要把現(xiàn)有的鍍鉻層全部磨掉并重新鍍鉻。

另外，本實施例使用的測量儀器包括千分尺、千分表以及磁性測厚儀，由于千分尺、千分表以及磁性測厚儀使用普遍，價格低，使用以上量具不僅能完成數(shù)據(jù)的采集而且具有使用成本低的特點。

進一步地，在本實施例中，所述硬度測量數(shù)據(jù)h需要測量至少3組試樣表面的硬度值，每組試樣需要檢測至少20個點，且每個位置測試至少10個表面硬度值，使得數(shù)據(jù)采集更具有代表性和整體性，從而全面反映試樣的整體情況，為修復方案的制定奠定了良好的基礎。

更進一步地，在本實施例中，所述殘余應力測量數(shù)據(jù)y需要測量至少3組試樣表面的殘余應力值，每組試樣需要檢測至少10個均勻分布在所述活塞桿體表面點，使得數(shù)據(jù)采集更具有代表性和整體性，從而全面反映試樣的整體情況，為修復方案的制定奠定了良好的基礎。