液压缸修复技术及工艺流程.docx

工程机械常见的破坏形式主要包括摩擦副的磨损和局部破坏（拉伤、电击伤、压坑等）对 于磨损件的修复，传统的修复方法包括：机械加工修理法（如修理尺寸法、附加零件法、局 部更换法等）、焊接修理法（堆焊、补焊、钎焊等）和电镀修理法（低温镀铁、镀铬）等 对于结构简单的零部件也可以采用热喷涂（热喷焊）修复技术对于重要零部件的局部破坏 （如液压杆、油缸的拉伤、电击伤、压坑等），采用上述维修方法常常是费工、费时、费料 甚至无法修复以下主要介绍一些局部破坏的修理方法，并详细说明每种方法的优缺点一、 焊修技术的优缺点对于局部损伤，常用的焊修方法包括补焊、堆焊、钎焊等，每一种焊修方 法都有其自身的特点和不足补焊焊接技术用于修复零部件的局部缺陷时称之为补焊 补焊的最大特点是施工简便、修复成本低、时间短补焊时应根据材质的种类选用恰当的补 焊材料和补焊工艺对于普通碳素钢，应根据材质的碳当量（而不是含碳量）确定补焊方法 对于不锈钢、铸铁、铝及铝合金应的补焊应特别注意材质的性能和工件的使用环境，做到基 体问题具体分析，把握好焊前处理、施焊、焊后处理方法及施工参数既然补焊是焊接的一 种特殊形式，在施焊过程中不可避免地会在焊修部位形成熔池（产生局部高温），从熔池到 工件本体之间的不均匀加热必然造成焊区及热影响区产生热应力，导致焊修件变形、裂纹（如 铸铁件、高碳钢件炸口等）、局部硬化、相组织变化、疲劳性能下降等缺陷。

焊修过程中还 会导致熔池及熔池附近产生气孔、相变、机械性能降低等问题因此，用补焊方法修复局部 缺陷，常常是一种不得已而为之的选择钎焊为了降低焊修时的施焊温度，人们使用熔 点较低的焊料进行热熔焊——人们常称之为钎焊补焊与钎焊的最大不同之处在于钎焊时在 工件上不形成熔池，在钎焊过程中熔化的只是钎料（钎料的熔点较低），基体并未真正熔化， 利用钎料熔化后的浸润作用粘附基体并在钎焊部位形成修复层如果钎料、焊剂选择恰当， 钎料与基体间的微扩散有助与提高钎焊层与基体间的结合强度因此，与熔化焊相比，钎焊 时工件的热影响小，零件很少变形，机械性能也不会受到太大的影响目前，很多人采用钎 焊一一电刷镀复合修复技术修补压坑，具体方法是先钎焊锡一铋合金钎料（钎料熔点135〜 140°C），经刮研后再刷镀一层耐磨镀层，从而实现对压坑的修复钎焊的最大缺点是焊层 软、强度低，当钎料或助焊剂选用不当时，钎焊层与基体结合不牢为了提高钎焊层与基体 的结合力，对于铸造缺陷、易在金属表面形成氧化膜的材料（不锈钢、铝及其合金），应在 钎焊之前，先刷镀铜，然后再钎焊锡－铋合金镀铜的作用就是为了改善基材的可钎焊性冷焊修复技术之一（补片修复技术）冷焊（补片）修复技术是利用电阻焊的原理开发出 来的一种新型维修方法。

当基体金属和补片金属之间有较高的接触电阻时，脉冲电源瞬间输 出的大电流脉冲所产生的电阻热将金属片与基体粘结在一起在单位面积上产生的电脉冲越 多，粘结点越多，金属片与基体的粘结强度越高这就如同传统的纳鞋底一样，针线越密， 纳出的鞋底越结实由于补片时只是在电极接触部位出现瞬间高温，在补片过程中工件本身 不会升温，因此热影响小补片修复技术的缺点是，当凹坑深度远高于金属片厚度时，需要 多次修磨、多次补修，施工效率低下因为补片是局部粘结，而不是整体焊接，所以金属片 与基体间的结合强度不高，层间夹杂很多空隙另外，由于补片层与基体之间无法形成一个 完美的整体，所以对冷焊后的工件进行修磨时，在基体与补片部位之间不能形成平滑过渡 对于导电良好的基材（铜、铝等），由于其具有较低的表面接触电阻，无法用补片方法进行 维修冷焊修复技术之二（气体保护熔丝焊修复技术）气体保护熔丝焊修复技术有时也 称之为微弧冷焊修复技术，它是在传统氩弧焊基础上开发出来的一类新型焊修技术设备的 主要构成部分包括脉冲电源、保护气体（氩气等惰性气体）和用来填补缺陷的金属丝利用 焊枪产生的电弧（电弧温度一般在6000C以上）将金属丝熔化，用保护气体（惰性气体） 把熔化的金属液滴吹射到工件的局部缺陷处，从而填平工件表面的凹坑。

与一般意义的气体保护焊技术不同，实施气体保护熔丝焊时被熔化的金属焊丝，不会在修复部位形成焊接熔池， 所以在微弧冷焊的施工过程中，工件温升小，不会产生明显的热影响气体保护熔丝焊技术 的最大特点是焊层与基体结合牢固气体保护熔丝焊修复技术不足之处是生产效率低，焊层 多孔，有微观缺陷，表面粗糙一般采用对焊层修磨后再刷镀一层金属镀层的方法来提高表 面光洁度5.焊修技术的共性问题实际焊修实践表明，用前面提到的焊修技术（软钎焊除外） 修复镀铬液压支柱（油缸），在使用过程中经常出现两类质量问题：（1）焊区局部硬化， 很难修平，焊修部位与完好部位难以实现平滑过渡，使用中焊区凸起部位很容易刮伤油封， 在短期内就会出现漏油现象2）即使焊修部位与完好部位能够实现平滑过渡，尺寸精度 也符合要求，当时检测不出修复质量问题但是，由于修复区（焊修区）与完好区（镀铬区） 的材料性质存在差异，在使用环境中存在电偶腐蚀，导致近铬区边界（靠近镀铬层的区域） 因腐蚀而下陷，使用不久便会出现渗油现象，随着使用时间的延长，漏油现象越来越严重在阴雨、潮湿环境中工作的油缸，这种电偶腐蚀现象很常见二、电镀修复技术电镀修复技 术是一种在低温条件下恢复零部件尺寸的传统修复技术，与焊修技术相比，不会出现因局部 高温而带来的种种问题。

电镀修复技术是利用电解的原理将镀液中的金属离子还原成金属原 子并沉积在金属表面形成具有较高结合力和一定厚度的修复层虽然电镀的种类很多，但是 可以用于修复的主要有两类，即低温镀铁和镀厚铬由于镀铬时沉积速度很慢，生产效率低， 人们多采用低温镀铁修复技术为了提高镀铁层的耐腐蚀能力和耐磨性，通常在镀铁层表面 再镀一层薄铬对于液压杆、油缸这类在户外工作的部件，用低温镀铁恢复尺寸，经修磨后 表面罩铬是最常用的修复方法电镀法修复局部压坑的一般工艺流程是：焊修法填坑-机械 修磨（整体磨光）f低温镀铁f机械修磨（整体磨光）f镀铬照面f机械修磨（磨削加工至 符合尺寸及光洁度要求）电镀修复法的适合在专业化的电镀厂进行批量加工，不适合单件、 异型件以及野外现场修复三、电刷镀修复技术电刷镀技术出现后，越来越多的维修工作者 开始利用电刷镀技术修复液压杆、油缸由于电刷镀维修技术简便易行、成本低、生产效率 高、在常温下就能实现修复层与基体之间的金属键结合，因此，在众多的现代维修方法中， 电刷镀修复技术已逐渐成为修复工程机械液压系统的主要方法西安精艺达金属表面科技工 程技术有限公司用环保、快速、超厚、多功能刷镀技术用超厚刷镀法修复局部缺陷非常 方便。

大量成功修复实例证明，在液压杆、油缸领域，西安精艺达电刷镀技术已表现出替代 常规修复技术的潜力镀铬液压杆电刷镀工艺流程机械整形（用电动磨头将缺陷处拓展 至适合镀笔良好接触）f电净f水洗f去氧化膜（各种活化处理）f铬面活化f铬面底镍f 水洗f高速厚铜填坑（镀厚能力3mm以上）f机械修磨（修磨至平滑过渡）f电净f水洗 f铬面活化f铬面底镍f水洗f耐磨面层f水洗f机械修磨f表面抛光修复工艺说明 均匀磨损的液压杆很容易修理，比较有效的方法是先磨去表面的电镀层（主要是磨去镀铬层 如果直接在镀铬表面电镀，结合力难以保证虽然有人采用阳极刻蚀的办法活化镀铬层，但 常常因难以确保活化效果，修复可靠性不高），然后按常规电镀修复工艺进行电镀修复对 于在工作现场出现的点坑破坏、电击伤破坏、碰伤破坏等深度大（毫米级）、面积小的局部 损坏的修复，不适合采用电镀修复法精艺达快速超厚电刷镀修复技术是解决这类问题的最 佳选择，其工艺说明如下：机械整形：用电动磨头打磨待修部位至弧形平滑过渡，保证镀笔 能够接触到凹坑的底部电净：电净的作用是出去工件表面的油污为了防止油污污染镀液， 镀液可能流过的地方都应该进行电净处理电净的面积可以大一些、次数可以两次以上，确 保经过此步骤后，工件上的油污能够彻底除尽。

活化：液压杆的材质多为经调质处理的碳素 结构钢一般用2 号活化和3号活化去除钢铁表面的氧化膜、渗碳体和游离碳（过饱和碳） 全能铬面活化液去除镀铬层表面的氧化膜如果不用铬面活化液处理镀铬面，铬面上的镀层 与镀铬层结合不牢，镀后修磨时难以实现平滑过渡使用时毛糙的边界会刮伤油封铬面底 镍：镀铬面底镍的作用是在修复部位刷镀出结合牢固的底层（其作用与盖楼房打地基的作用 相似，只有把地基打牢了，楼房才能稳固），镀铬面底镍的时间不宜太长，以施镀面呈均匀 的亮白色为宜如果底层呈灰色（或暗灰色），应磨去底层，重新进行镀前处理和镀底镍工 序高速厚铜填坑：液压杆的局部破坏深度一般在 0.5 ~ 3mm 之间，用快速超厚高堆积厚 铜填坑，刷镀时间约0.5〜1小时（一般情况下，1mm的深度可以在15〜20分钟内填平） 机械修磨：用仿形磨具修磨刷镀面，按照由粗到细的顺序修磨至平滑过渡并符合公差求镀 耐磨面层：耐磨面层是为了提高表面硬度和耐腐蚀性，一般选用镍及其合金作面层因面层 是覆盖在铜层和铬层之上的，所以在镀面层之前，仍需要进行铬面活化、铬面底镍工序表 面抛光：表面抛光的作用是精修刷镀面，用细砂纸蘸抛光膏抛磨刷镀面，使表面达到镜面光 泽。

抛光有双重作用：其一是提高密封性能，其二是防止磨伤油封按照本文推荐的刷镀方 法修复镀铬液压杆、油缸，使用效果与新件相当镀铬表面修复简介 电刷镀是电镀的一种高速电镀新技术，即通过阴极、阳极反应使电源流出电子，经电解液中 的阴离子、阳离子定向迁移，构成一个完整的回路在镀笔与工件接触部位之间，镀液中的 金属离子Mn+在电场作用下便向工件表面移动，在阴极表面获得电子e后，被还原成金属 电子M,沉积结晶成镀层，在阴极反应为Mn+Ne—Mo 电刷镀的特点：沉积速度高，镀层与基体的结合力超过喷涂技术施工时不解体，工件不变 形升温，不再加工现场操作，现场修复镀层可超过3—5m m,可车削加工 传统修复工艺简介热喷涂技术存在结合力问题、胶粘技术存在老化和结合力差问题，冷焊技 术存在效率低、修复精度差等问题因此，对于经常从事设备维修的科技工作者而言，根据 零件的破坏方式选用恰当的维修技术，实现高效、可靠、低成本的设备维修显得非常重要 电镀修复技术是一种在低温条件下恢复零部件尺寸的常用修复技术，与焊修技术相比，不会 出现因局部高温而带来的种种问题，而且电镀层与基体结合牢度接近焊修技术电镀修复技 术是利用电解的原理将镀液中的金属离子还原成金属原子并沉积在金属表面形成具有较高 结合力和一定厚度的修复层。

虽然电镀的种类很多，但是可以用于修复的主要有两类，一类 是镀硬铬，另一类是低温镀铁1•镀铬修复技术从修理后工件的使用效果来看，镀铬层较 其它金属镀层具有更好的性能，其突出特点如下：（1）镀铬层的硬度高，一般认为镀铬层 的显微硬度可达到6 0 0〜lOOOHv,实际使用厚铬镀层的硬度多在6 0 0Hv左右太 硬的镀铬层因内应力太大，常常存在微观裂纹或出现起皮现象，不宜用于修复厚度要求较大 工件2）镀铬层有较低的摩擦系数，因此与镀铬层配合的摩擦副有较长的使用寿命3） 镀铬层有较好的耐热性能，在5 0 0 ^以下使用，镀层硬度不降低，适合修复工作温度较高 的零部件（如缸套、活塞环等）4）无表面缺陷的镀铬层有很好的耐腐蚀性（铬层不宜 太厚，太厚就有微观缺陷镀铬层一旦存在表面缺陷，还会加速基体材料的腐蚀），对于在 野外、潮湿环境下工作的零部件（如液压杆、工程机械、矿山机械等），一般采用多层镀层， 先用铜作底层、用镍作防腐层、用铬作面层镀铬修复工艺的以下缺点在一定程度上限制了 镀铬层的使用：（1）镀铬层的油附性不好，润滑油很难在完整、光滑的铬层上形成油膜， 当润滑不良时，局部易出现干摩擦现象2）难以电镀出既有较高硬度、又有较大厚度的 铬层，当修复厚度超差较大的工件时，常常出现质量问题。