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(dòng)，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(dòng)，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(chǔ)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(huì)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(huì)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(dòng)，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(huì)對缸體造成損壞。