鑄件挽救工程及其應用

第1章 緒論1
　1.1 鑄件挽救工程的定義及其意義1
　　1.1.1 鑄件缺陷1
　　1.1.2 缺陷鑄件的挽救2
　1.2 鑄件挽救工程技術(shù)分類3
　　1.2.1 表面缺陷挽救技術(shù)3
　　1.2.2 內(nèi)部缺陷挽救技術(shù)4
　1.3 鑄件挽救決策及經(jīng)濟性分析4
　　1.3.1 決策模型5
　　1.3.2 示例分析6
　1.4 常用鑄件材料的焊接性能7
　　1.4.1 鑄鋼件7
　　1.4.2 鑄鐵件8
　　1.4.3 有色合金鑄件10
　　參考文獻10
　　
第2章 鑄件電弧熔焊修復11
　2.1 電弧熔焊修復原理11
　　2.1.1 焊接電弧的物理基礎(chǔ)11
　　2.1.2 焊接電弧產(chǎn)熱13
　　2.1.3 焊接電弧的熱效率14
　　2.1.4 焊件的加熱及熱能分布15
　　2.1.5 焊接溫度場16
　　2.1.6 焊接電弧力及影響焊接電弧穩(wěn)定性的因素16
　　2.1.7 熔焊修復的冶金過程21
　　2.1.8 熔焊區(qū)組織與性能22
　2.2 電弧熔焊修復設(shè)備23
　　2.2.1 電弧焊設(shè)備23
　　2.2.2 埋弧焊設(shè)備25
　　2.2.3 TIG焊設(shè)備27
　　2.2.4 熔化極氬弧焊設(shè)備34
　　2.2.5 CO2氣體保護電弧焊設(shè)備36
　　2.2.6 絲極電渣焊設(shè)備42
　2.3 電弧焊修復用焊接材料42
　　2.3.1 焊條電弧焊用焊接材料42
　　2.3.2 埋弧焊用焊接材料44
　　2.3.3 TIG焊用焊接材料46
　　2.3.4 熔化極氬弧焊用焊接材料49
　　2.3.5 電渣焊用焊接材料51
　2.4 電弧熔焊修復工藝53
　　2.4.1 焊條電弧焊修復工藝53
　　2.4.2 埋弧焊工藝54
　　2.4.3 TIG焊工藝60
　　2.4.4 熔化極氬弧焊工藝63
　　2.4.5 CO2氣體保護電弧焊工藝65
　　2.4.6 電渣焊工藝68
　2.5 電弧熔焊修復實例69
　　2.5.1 柴油機曲軸裂紋的電弧焊修復69
　　2.5.2 磨煤機變速箱高速軸斷裂后的電弧焊修復71
　　2.5.3 雙螺旋分級機空心軸裂紋的電弧焊修復72
　　2.5.4 軋制機齒輪軸的電弧焊修復73
　　2.5.5 20g鋼蒸汽鍋爐上鍋筒埋弧焊工藝實例74
　　2.5.6 1035工業(yè)純鋁臥式儲罐手工TIG焊工藝實例75
　　2.5.7 6351?T4鋁合金管熔化極氬弧焊工藝實例76
　　2.5.8 鰭片管的半自動CO2氣體保護焊工藝實例76
　　2.5.9 電站鍋爐筒體縱縫絲極電渣焊工藝實例77
　　參考文獻78
　　
第3章 鑄件氣焊修復80
　3.1 氣焊修復原理80
　3.2 氧?乙炔氣焊修復設(shè)備及焊材81
　　3.2.1 氣焊修復用設(shè)備81
　　3.2.2 氣焊修復材料的選用86
　3.3 氧?乙炔氣焊修復工藝方法88
　　3.3.1 氣體火焰的選擇88
　　3.3.2 氣焊修復工藝參數(shù)89
　　3.3.3 常用材料的氣焊修復91
　3.4 氣焊修復實例98
　　3.4.1 滑動軸承及軸瓦的氣焊修復98
　　3.4.2 變速箱體孔類鑄造缺陷的氣焊修復99
　　3.4.3 汽車油底殼裂紋的氣焊修復100
　　參考文獻102
　　
第4章 鑄件溶解擴散焊修復103
　4.1 溶解擴散焊原理103
　4.2 溶解擴散焊裝備106
　4.3 溶解擴散焊材料107
　　4.3.1 鎳基自熔合金粉末108
　　4.3.2 鈷基自熔合金粉末109
　　4.3.3 鐵基自熔合金粉末110
　4.4 溶解擴散焊操作工藝111
　4.5 溶解擴散焊熱過程113
　　4.5.1 焊補過程溫度場的數(shù)值模擬113
　　4.5.2 溫度場的實測結(jié)果115
　　4.5.3 加熱過程對基材組織的影響117
　　4.5.4 冷卻過程對焊補后基材組織的影響117
　　4.5.5 加熱功率對基材組織的影響118
　　4.5.6 焊材對基材組織的影響118
　4.6 質(zhì)量檢驗119
　　4.6.1 焊補后硬度的檢驗119
　　4.6.2 溶解擴散焊界面結(jié)合強度的測試119
　4.7 溶解擴散焊可能產(chǎn)生的問題及預防119
　4.8 溶解擴散焊的應用實例120
　　參考文獻120
　　
第5章 鑄件熱噴涂修復122
　5.1 熱噴涂技術(shù)概述122
　　5.1.1 噴焊技術(shù)122
　　5.1.2 噴涂技術(shù)123
　5.2 常用的熱噴涂材料的性能及使用方法126
　5.3 常用的鑄件熱噴修復方法127
　　5.3.1 工藝要點128
　　5.3.2 鑄件表面制備128
　　5.3.3 噴焊工藝128
　5.4 鑄件上的表面強化129
　　參考文獻130
　　
第6章 鑄件釬焊修復131
　6.1 釬焊修復基本原理131
　　6.1.1 釬料的潤濕與鋪展131
　　6.1.2 液態(tài)釬料與母材的相互作用134
　6.2 釬焊修復設(shè)備139
　　6.2.1 烙鐵釬焊139
　　6.2.2 火焰釬焊140
　　6.2.3 感應釬焊141
　　6.2.4 電阻釬焊142
　6.3 釬料142
　　6.3.1 對釬料的基本要求142
　　6.3.2 釬料的分類143
　　6.3.3 釬料的型號與牌號143
　　6.3.4 常用釬料的成分與性能144
　　6.3.5 釬料的選擇147
　6.4 釬焊修復工藝方法148
　　6.4.1 焊前準備148
　　6.4.2 釬焊工藝150
　　6.4.3 焊后處理151
　6.5 釬焊修復實例152
　　6.5.1 碳鋼和低合金鋼的釬焊修復152
　　6.5.2 不銹鋼及耐熱合金的釬焊修復154
　　6.5.3 鑄鐵的釬焊修復156
　　6.5.4 鋁及其合金的釬焊修復158
　　6.5.5 銅及銅合金的釬焊修復161
　　6.5.6 高溫合金釬焊修復162
　　6.5.7 鎂及其合金的釬焊修復165
　　6.5.8 鈦及其合金的釬焊修復165
　　6.5.9 鉬及其合金的釬焊166
　　參考文獻166
　　
第7章 鑄件刷鍍修復167
　7.1 刷鍍原理及其工藝特點167
　7.2 刷鍍設(shè)備168
　　7.2.1 刷鍍電源168
　　7.2.2 刷鍍筆168
　　7.2.3 刷鍍筆的安裝、使用與保管172
　　7.2.4 刷鍍輔助工具和輔助材料173
　　7.2.5 新型刷鍍設(shè)備174
　7.3 刷鍍?nèi)芤?74
　　7.3.1 刷鍍預處理溶液174
　　7.3.2 刷鍍金屬溶液175
　　7.3.3 退鍍液、鈍化液及陽極氧化溶液176
　　7.3.4 刷鍍?nèi)芤旱呐渲?76
　　7.3.5 刷鍍?nèi)芤旱氖褂?76
　　7.3.6 刷鍍?nèi)芤河昧康墓浪?77
　7.4 刷鍍工藝和規(guī)范177
　　7.4.1 刷鍍工藝177
　　7.4.2 刷鍍工藝的有關(guān)參數(shù)178
　　7.4.3 刷鍍手工操作注意事項179
　7.5 刷鍍層的組織和性能181
　　7.5.1 刷鍍層與基體金屬的結(jié)合力181
　　7.5.2 刷鍍層的金相組織181
　　7.5.3 刷鍍層的硬度181
　　7.5.4 刷鍍層的耐磨性能182
　　7.5.5 刷鍍層的應力測試182
　　7.5.6 刷鍍層對基體金屬疲勞強度的影響182
　7.6 刷鍍應用實例182
　　7.6.1 刷鍍在汽車維修中的應用182
　　7.6.2 刷鍍在礦山大型設(shè)備維修中的應用183
　　7.6.3 刷鍍在模具上的應用183
　　7.6.4 刷鍍在電力行業(yè)中的應用184
　　7.6.5 刷鍍在冶金機械中的應用184
　　7.6.6 刷鍍在飛機結(jié)構(gòu)維修中的應用185
　　7.6.7 刷鍍在船舶修理中的應用185
　　參考文獻185
　　
第8章 鑄件電火花微弧堆焊修復187
　8.1 電火花微弧堆焊原理187
　　8.1.1 技術(shù)原理187
　　8.1.2 堆焊過程188
　　8.1.3 技術(shù)特點188
　8.2 設(shè)備與焊材191
　　8.2.1 電火花微弧堆焊設(shè)備191
　　8.2.2 設(shè)備技術(shù)參數(shù)192
　　8.2.3 設(shè)備操作194
　　8.2.4 堆焊焊材195
　8.3 工藝方法196
　　8.3.1 工藝參數(shù)196
　　8.3.2 堆焊層特性197
　8.4 應用實例203
　　8.4.1 軸承座孔磨損表面的修復204
　　8.4.2 35CrMoA汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子磨損表面的修復204
　　8.4.3 HT250機床導軌面缺陷的焊補204
　　8.4.4 HT250發(fā)動機缸體滲漏缺陷焊補204
　　8.4.5 QT40?4閥體氣孔、砂眼缺陷的焊補205
　　8.4.6 ZL101發(fā)動機缸體焊補205
　　參考文獻205
　　
第9章 鑄件激光修復207
　9.1 原理概述207
　9.2 激光修復材料207
　　9.2.1 自熔性合金粉末207
　　9.2.2 陶瓷粉末212
　　9.2.3 復合粉末212
　　9.2.4 其他金屬體系材料212
　　9.2.5 稀土在激光熔覆中的應用213
　9.3 激光修復工藝213
　　9.3.1 激光熔覆的布粉213
　　9.3.2 激光熔覆工藝參數(shù)213
　　9.3.3 過渡層的組織214
　　9.3.4 激光熔覆件的力學性能215
　　9.3.5 激光熔覆缺陷216
　9.4 激光修復裝備218
　　9.4.1 氣體光源激光修復設(shè)備218
　　9.4.2 固體光源激光修復設(shè)備220
　　9.4.3 新型激光修復設(shè)備221
　　參考文獻227
　　
第10章 鑄件冷焊粘接修復229
　10.1 概述229
　10.2 粘接技術(shù)229
　　10.2.1 粘接基本原理229
　　10.2.2 膠黏劑的組成231
　　10.2.3 膠黏劑的分類232
　　10.2.4 膠黏劑的選用234
　　10.2.5 粘接接頭的設(shè)計239
　　10.2.6 粘接工藝242
　　10.2.7 常見粘接缺陷及解決方法256
　　10.2.8 粘接技術(shù)修復鑄件實例257
　10.3 表面粘涂技術(shù)267
　　10.3.1 表面粘涂技術(shù)維修應用范圍267
　　10.3.2 表面粘涂技術(shù)的發(fā)展269
　　10.3.3 表面粘涂膠黏劑的組成271
　　10.3.4 表面粘涂膠黏劑的種類271
　　10.3.5 表面粘涂層的主要性能272
　　10.3.6 表面粘涂工藝273
　　10.3.7 表面粘涂技術(shù)修復鑄件實例276
　10.4 密封固持技術(shù)290
　　10.4.1 密封固持技術(shù)概述290
　　10.4.2 密封固持劑的分類291
　　10.4.3 密封膠的特性291
　　10.4.4 密封膠的選用291
　　10.4.5 鎖固密封工藝292
　　10.4.6 密封固持技術(shù)修復鑄件實例301
　　參考文獻303
　　
第11章 鑄件組織及性能不合格的修復304
　11.1 常見鑄造材料組織及性能要求304
　　11.1.1 鑄鐵304
　　11.1.2 鑄鋼306
　　11.1.3 鑄造鋁合金307
　　11.1.4 鑄造鎂合金310
　11.2 鑄鐵組織及性能不合格的挽救312
　11.3 鑄鋼組織及性能不合格的挽救314
　11.4 鑄造鋁合金組織及性能不合格的挽救315
　11.5 鑄造鎂合金組織及性能不合格的挽救316
　　11.5.1 鎂合金熱處理的主要方式316
　　11.5.2 鎂合金組織及性能不合格缺陷及挽救316
　　參考文獻317
　　
第12章 鑄件滲漏缺陷的修復318
　12.1 浸滲技術(shù)的作用和應用范圍318
　12.2 浸滲設(shè)備319
　12.3 浸滲劑的種類和特征323
　　12.3.1 浸滲劑應具備的性能323
　　12.3.2 浸滲劑的分類323
　　12.3.3 無機浸滲劑324
　　12.3.4 有機浸滲劑326
　　12.3.5 聚脂類浸滲劑331
　12.4 浸滲方法及浸滲工藝流程332
　　12.4.1 浸滲方法332
　　12.4.2 真空加壓浸滲工藝流程333
　　參考文獻335
　　
第13章 鑄件挽救工程實例336
　13.1 箱、殼體類鑄件修復336
　　13.1.1 殼體件的修復336
　　13.1.2 箱體的修復341
　　13.1.3 應用舉例343
　13.2 液壓件的修復347
　　13.2.1 齒輪泵的修復347
　　13.2.2 葉片泵的修復349
　　13.2.3 柱塞泵的修復350
　　13.2.4 液壓缸的修復352
　　13.2.5 閥的修復355
　　13.2.6 應用舉例356
　13.3 軸類零件的修復360
　　13.3.1 一般軸類零件的修復及應用實例360
　　13.3.2 花鍵軸和機床主軸的修復及應用實例365
　　13.3.3 曲軸修復工藝367
　13.4 模具的修復373
　　13.4.1 常用模具修復方法的基本原理及特點373
　　13.4.2 典型模具的修復376
　　13.4.3 應用實例377
　13.5 已加工鑄件的修復379
　　13.5.1 常用鑄件的修補方法380
　　13.5.2 應用舉例383
　13.6 機床導軌的修復386
　　13.6.1 機床導軌的刮研修復386
　　13.6.2 導軌的機械加工修理390
　　13.6.3 導軌表面局部損傷的修復392
　　13.6.4 導軌的粘鑲板修復與粘貼軟帶修復392
　　13.6.5 應用舉例393
　　參考文獻398
　　
第14章 修復鑄件的檢驗399
　14.1 力學性能檢驗399
　　14.1.1 強度和延伸性能的檢驗399
　　14.1.2 硬度的檢驗404
　　14.1.3 沖擊韌性檢驗407
　14.2 探傷檢驗408
　　14.2.1 射線探傷檢驗408
　　14.2.2 超聲波探傷檢驗412
　　14.2.3 磁粉和滲透探傷檢驗415
　14.3 密封性檢驗422
　　14.3.1 檢漏方法的分類422
　　14.3.2 對檢漏方法的要求424
　　14.3.3 壓力檢漏法424
　　14.3.4 真空檢漏法430
　　14.3.5 其他檢漏法431
　14.4 殘余應力檢驗431
　　14.4.1 X射線法測應力432
　　14.4.2 磁性法測應力437
　　14.4.3 超聲波法測應力437
　　14.4.4 其他方法測殘余應力439
　14.5 金相組織檢驗444
　　14.5.1 主要金相檢驗設(shè)備444
　　14.5.2 鑄件焊補區(qū)組織形態(tài)及金相檢驗445
　　14.5.3 現(xiàn)代物理冶金分析技術(shù)449
　　14.5.4 無損金相檢驗452
參考文獻454