大型轴类零件的修复方法

大型轴类零件的修复方法
本文针对大型轴类零件修理过程中遇到的问题，以及修复方法提出以下几点建议，以供大家参考。

在机械设备的修理过程中，大型轴类零件由于轴径较大产生弯曲变形的较少，时常会发生的是因轴承损坏或安装不正确导致轴类零件轴承位磨损的现象，而轴的其他部位却完好无损、尚有一定的利用价值。

换置新轴，由于轴较大会相对增加修理成本，且造成不必要的浪费。

有时由于没有配件还会延长修理工期，甚至致使设备的闲置。

故在此情况下，根据实际生产情况对轴承位进行修复，保证了设备的正常使用。

笔者对轴承位的修复主要采取了四种方法：轴承位喷涂修复法、轴承位补焊修复法和轴承位红装镶套修复法及索雷碳纳米聚合物复合材料修复法。

1、轴承位喷涂修复法
此方法适用于轴承位磨损轻微（磨损量小且形位公差尚符合要求），但已无法保证轴承内圈与轴承位的配合要求，磨损量一般在0.2mm以内的情况。

修理方法和步骤如下：
1.1擦拭轴承位表面，清除油渍、毛刺等。

1.2检测轴承位的变形、磨损情况。

只是尺寸因磨损变小的，可直接转入喷涂工序修复；如果是轴承位已产生轻微的椎度，则应先对轴承位进行车削加工，消除其形位误差再转入喷涂工序修复。

对轴承位形位公差已超差的在喷涂前进行误差消除是很有必要的，因为喷涂是在原有机面上进行的，喷涂修复的只是尺寸，但不能修复形位误差。

1.3酸洗轴承位表面，对轴承位进行喷涂处理，修复其尺寸精度。

1.4当喷涂后的尺寸超出了公差要求，应对其进行磨削加工，以保证轴承位与轴承的良好配合。

在这里还应指出的是，喷涂层厚度在满足要求的情况下一定要尽可能薄一些，喷涂层过厚有时会出现喷涂层在力的作用下局部脱落的现象。

2、轴承位补焊修复法
此方法适用于轴承位磨损不是很严重，磨损量不超过1~2mm的情况。

修理方法和步骤如下：
2.1将轴承位用汽油清洗干净并晾干，有锈的要将铁锈彻底清除掉，防止在堆焊时产生焊接缺陷。

2.2根据与轴承位配合的轴承确定轴承位原有尺寸及公差。

2.3修复该轴头两侧的中心孔。

2.4用E5016（J506）或E5015（J507）焊条在轴头磨损部位进行堆焊。

堆焊时应采用对称焊法对轴承位表面分成的4等分对称施焊，防止因焊接而产生变形。

两条焊道之间接合要紧密，后一焊道要熔化掉前一焊道的1/2~2/3，堆焊厚度以堆焊完成后，超出轴承位原尺寸2~3mm为宜。

补焊后被焊接处要自然冷却，不得强制冷却。

强制冷却会增加补焊部位的硬度和应力，会造成下一步机加工的困难。

2.5车削或先车削后磨削加工轴承位，恢复其原有的形位和尺寸公差。

3、轴承位红装镶套修复法
此方法适用于轴承位磨损严重，磨损量超过2mm的情况。

同时要注意的是，此修复方法是要将轴承位加工小后再在该位置上安装镶套，故要特别考虑轴承位的强度和刚性。

因此一般只有当轴承位直径大于40mm时，才使用轴承位红装镶
套法修复，以保证修复后轴的综合机械性能不减弱。

修理方法和步骤如下：
3.1将轴承位用汽油清洗干净并晾干，有锈的要将铁锈彻底清除掉。

3.2检测、确定轴与镶套内孔的尺寸和过盈量。

过盈量可根据下列公式计算：—轴、孔间的过盈量，mm；d—轴和孔的工程直径，mm。

对于镶套的壁厚，一般至少应大于轴承位原有尺寸的2~3mm。

应注意在确定车削轴承位的尺寸时应根据实际情况，留有足够的余量。

因为轴承位在车削或磨削后，如轴承位直径过小，使轴的强度降低过于严重，会导致轴无法使用。

3.3加工轴承位和镶套，镶套的材料应选用45号钢或是40Cr。

3.4根据镶套的大小选用HG38、HG52、HG62过热汽缸油，将过热汽缸油倒入容器中加热，镶套放入油中随油一起加热，加热至所需300℃左右后，即可将镶套取出与轴套合。

也可由火焰直接加热，加热到温度后即可使镶套与轴套合。

套合前要将准备工作做好，在套合的过程中，动作一定要快，避免出现镶套尚未装到位置便因收缩而紧箍在轴上。

3.5待轴与镶套完全在空气中冷却后，采用车削或先车削后磨削加工轴承位，恢复其原有的形位和尺寸公差。

笔者经过多次的实验证明，使用以上三种方法修复轴承位的磨损与变形，简便易行，既可保证了修复后的轴类零件的正常使用又能节约一定的修理费用，完全适用于此类零件的修复。

该方法在生产实践中得到了良好的应用。

下面针对第四种修复方法的探讨与研究比对在实践过程中的应用;
轴径磨损是企业设备管理与维护中普遍存在的问题，并且数量较大，损坏频繁。

轴径出现磨损的原因有很多，但是最主要的原因就是用来制造轴的金属特性决定
的，金属虽然硬度高，但是退让性差（变形后无法复原），抗冲击性能较差，抗疲劳性能差，因此容易造成粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、微动磨损等，大部分的轴类磨损不易察觉，只有出现机器高温、跳动幅度大、异响等情况时，才会引起人们的察觉，但是到人们发觉时，大部分轴都已磨损，从而造成机器停机。

轴径磨损修复技术对比 ,传统解决方法如补焊后机加工、镶嵌轴套、刷镀、喷涂、打麻点、报废等，这些方法虽在一定程度上应对了生产的需要，但都无法从根本上解决问题，而且对安全连续生产还埋下了隐患，如高温变形、裂纹、镀层脱落等；同时这些传统方法的延续对设备管理工作也不会带来实质性的提升。

索雷碳纳米聚合物复合材料是一种由碳纳米管和纳米无机材料增强的高性能环氧双组份复合材料。

该材料最大优点是利用特殊的纳米无机材料与环氧环状分子的氧进行键合，提高分子间的键力，从而大幅提高材料的综合性能，可很好的粘着于各种金属、混凝土、玻璃、塑料、橡胶等材料。

有良好的抗高温、抗化学腐蚀性能。

同时良好的机加工和耐磨性能可以服务于金属部件的磨损再造。

为用户在设备防护、修复再造等领域提供更安全保障和更长使用寿命的同时，也实现了设备管理和维修维护工作的升级和进步。

4.轴径磨损修复工艺
4.1、设备的尺寸、转速、磨损的因素，选择相应的“机加工”、“工装”、“刮研”的修复工艺。

4.2、做好施工前的准备工作，如工具、材料等。

4.3、表面除油。

4.4、表面粗糙处理。

4.5、严格按比例调和索雷碳纳米修复材料，并充分混合直至颜色均匀一致没有
色差。

4.6、根据磨损尺寸填补材料，根据所选用的“修复工艺”进行恢复尺寸。

4.7、进行足够时间的固化，具体固化时间根据现场温度并参照材料技术数据表而定。

轴径磨损修复案例欣赏。