一、引 言
在仪器仪表及其专用设备中 ,轴的作用是至关重要的。它们支承轴上工作零件,传递运动和转矩 ,其精度较高 ,因此造价也高 ,一旦损坏大多需采用修复方法恢复其工作性能。轴主要的失效形式有弯曲变形和轴颈磨损等。
二、弯曲变形的校直
1、热校直法
当轴径大于 50mm 时 (多出现在专用设备中) ,宜采用加热校直法。该法采用氧 -乙炔火焰在轴的最大弯曲凸起处或其邻近部位加热使其产生热膨胀 ,待冷却收缩后即可变直。若轴的弯曲过大 ,可分几次加热校直。每次加热时间不可过长 ,以免出现过热或过烧 ,破坏金相组织、恶化机械性能。
2、冷校直法
当轴径小于 50mm 时 ,可采用冷校直法。将轴放置在 V 形铁上 ,凸部朝上 ,用压力机向凸部施加压力 ,并要适当地压过头 ,以消除弹性回复的影响。一般此过程需反复多次进行直到校直为至。但在校直过程中 ,由于在材料内部产生了新的残余应力 ,因此在冷校直后应进行时效处理以清除残余应力。也可采用球形手锤敲击轴的凸起部及其附近捕面 ,使其内应力重新分布达到校直的目的。
三、轴颈磨损的修复
1、堆焊
当仪器仪表专用设备中轴的轴颈磨损严重时可采用堆焊方法修复。此法不仅可恢复轴颈的尺寸 ,而且可以通过堆焊材料改善零件的表面性能 ,使其更加耐用。各种熔焊方法都可用于堆焊。较简便易行的是手工电弧堆焊和氧 —乙炔火焰堆焊 ,但堆焊质量较差。埋弧堆焊法堆焊质量较好。而对于已经热处理 ,要求焊后不降低硬度的小直径轴 ,最好采用振动电弧堆焊。此外 ,还有使用保护介质的振动电弧堆焊 ,其堆焊质量更佳。近年来日益广泛使用的等离子弧堆焊和电子束堆焊 ,以其堆焊质量好、焊接变形小特别适宜仪器仪表中的轴的修复。
堆焊时 ,由于零件的受热是不对称的 ,因此堆焊后零件会产生显著变形。这要通过焊后校正变形及在为获得所需尺寸而进行的机械加工过程中以消除。更重要的是在堆焊过程中通过选择合理的工艺参数(如预热温度、堆焊电流、送丝速度、堆焊速度等。其数值可通过查手册或试验获得) 。尽可能预防变形的产生。
堆焊后必须进行机械加工 ,通过切去多余的堆焊层金属才能获得所需尺寸及表面质量。
2、热喷涂
该法不仅能够恢复被磨损零件的尺寸 ,而且通过选用适当的喷涂材料还能够改善和提高耐磨性等表面性能。由于喷涂层厚度一般约为 1mm 左右 ,所以该修复方法特别适合修复仪器仪表中的轴颈。热喷涂又分为喷涂和喷焊。
喷涂的复盖层与母材的结合强度较低 ,硬度值也不高。但由于喷涂层疏松多孔 ,能储存润滑油 ,所以在正常润滑条件下有较高的耐磨性。
喷焊在喷涂后进行。喷焊层与母材的结合强度都在喷涂层 10 倍以上 ,硬度值也要高得多。
喷涂层单边 015～112mm 为最佳厚度 ,最厚不能超过 4mm。若过厚则与母材结合不牢、易脱落。若太薄也因强度不高易脱落。
按照所用热源不同 ,热喷涂又分为氧乙炔热喷涂、
电弧热喷涂、
等离子热喷涂等。其中等离子热喷涂因其涂层尺寸精度高、结合强度大 ,特别适合修复仪器仪表中的轴。
喷涂后表面一般都要采用磨削加工 ,而不宜用车削方法 ,否则喷涂层微粒会被剥落下来。
