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第2章 项目一汽车维修技术基础(2)

将磨损的零件转一角度或翻面,用未磨损的部位代替磨损的部位,这种方法称为转向和翻转修理法。例如轴上的键槽磨损后,可将轴转动一个角度重新加工键槽,如图I-12(a)所示。零件上均匀的销孔磨损后,可变动一定角度,重新钻孔,如图1-12(b)所示。飞轮齿圈的牙齿端面磨损后,只要拆下齿圈,翻面后再重新镶压在飞轮上即可使用。

(a)磨损键梢的修理<b>磨损螺栓孔的修理

机械加工修理法的优点是:用料经济、工艺简便、质量好、能延长零件的使用寿命,适合于修复贵重的零件。其缺点是:对机械加工的精度要求较高,对高硬度和交变载荷的零件要保证其硬度和强度。

二、压力加工修复法

压力加工修复法是利用外力在加热或常温下,使零件的金属产生塑性变形,以金属位移恢复零件的几何形状和尺寸。它适用于恢复磨损零件表面的形状和尺寸及零件的弯曲和扭曲校正。

采用压力加工修复法时,要注意零件材料的性质。如低碳钢、铝、铜等可塑性好的材料可在常温下进行;而对于中碳钢及高碳钢等可塑性较差的材料,则需先加热到一定温度后进行。

压力加工修复法包括镦粗法、冲大法、缩小法、伸长法、压花和校正等几种。

①镦粗法。镦粗法是利用减少零件的高度,来增加实心零件外径的方法。如加大气门工作表面等。

②冲大法。冲大法是利用扩大空心零件的内径,增加外径,来恢复磨损了的外径尺寸的方法。它适用于活塞销、青铜套等。

③缩小法。缩小法是利用挤压外径,来缩小空心零件内径的方法。它适用于修复衬套、外圈及其他空心零件。

④伸长法。伸长法是利用拉长杆类零件,来恢复其长度的方法。它适用于拉杆、气门杆等。

⑤压花法。压花法是用带齿纹的滚花刀在零件磨损的表面上进行挤压,使之产生沟纹或凸峰,来增大磨损的外形尺寸的方法。它适用于恢复静配合件的过盈表面。

⑥校正法。校正法用于修复扭曲或弯曲变形的杆或轴类零件的方法,有冷压校正与热压校正两种。一般采用冷压校正,当变形较大时采用热压校正。它适用于曲轴弯曲、连杆扭曲等。

压力加工修复法的优点是:工艺简单、节省材料。缺点是:对形状复杂的零件,需加工较复杂的工装,仅适用于具有一定可塑性的零件。

三、电O加工修复法

电镀是将金属工件浸人电解液中,以零件为阴极,通人直流电,在电流的作用下,电解液发生电解现象,使溶液中的金属析出,积附到被镀零件的表面,形成电镀层。

电镀修复法,不仅可以恢复零件的尺寸,改善其表面性能;同时因电镀过程中温度不高,不会引起零件的变形,也不会影响原来的热处理性能。电镀是汽车零件修复的重要方法之一。目前应用较广泛的是镀铬和镀铜等。

1.电镀的基本原理

在电解液中,电解质分子会电解分离成带负电的负离子和带正电的正离子。如硫酸铜电解液中,硫酸铜分子分解为带正电的铜离子和带负电的硫酸根离子,用方程表示为在硫酸溶液中插人两个电极,以零件为阴极,铜板为阳极(图1-13),接通直流电源,这时电解液中正离子(铜离子)就向阴极运动,达到阴极后,在阴极上取得本身所缺少的电子,转变为中性的铜原子附着在阴极上;同时,负离子(酼酸根离子)向阳极运动,与阳极的铜板起化学反应,生成硫酸铜。硫酸铜又被水溶解,补充电解液中失去的离子。通过连续的化学反应,零件表面镀覆上一层铜。这就是电镀的基本原理。

2.镀铬

汽车修理中镀铬用得最多。镀铬时,以零件作阴极,以铅板作阳极,以铬酐的水溶液,加人一定量的硫酸作电解液。接通直流电后,阴极上有金属铬析出,附着在镀件表面,形成镀铬层。镀铬层具有硬度高、耐热、耐腐蚀及耐磨损等优点。缺点是镀铬层随着厚度的增加机械性能变坏,故一般镀铬层的厚度不应超过0.5mm。在汽车维修中,电镀常用于修复活塞销(图1-14)、气门挺杆(图1-15)、凸轮轴轴颈、转向节轴、主销等零件。

3.镀铜

镀铜在电镀中是比较容易获得良好镀层的一种工艺,镀层可较厚,但镀层较软、耐磨。多用于修复静配合件,如青铜衬套外表面和轴瓦面,以增大外径尺寸。它也可作为镀铬、镀铁、镀镍的底层,在螺母上镀铜还可起到防松的作用。

四、金属喷涂加工修复法

金属喷涂也叫金属喷镀。它是用压缩空气的高速气流将金属粉末或被热源熔化的金属吹散成雾状并继而喷射到准备好的粗糙干净的工件表面上,形成金属涂层。

金属喷涂在汽修方面应用甚广,已有很多年的历史。金属喷涂主要包括电喷涂和气体火焰喷涂两种,另外还有高频电喷涂、等离子喷涂以及爆炸喷涂等。电喷涂是利用电弧熔化金属丝,气体火焰喷涂是用氧气-乙炔火焰熔化金属丝。两者都是利用高压空气,将熔化的金属微粒均匀地冲击黏附在零件表面上,积成喷涂层。金属喷涂在汽车修理中,主要应用于填补铸铁零件的裂纹,如汽缸体及各部件的外壳;恢复磨损零件的尺寸,如曲轴、凸轮轴的轴颈、气门挺杆等;对金属防锈和装饰,如对保险杠、车门把手及汽油箱内壁等进行喷锌、喷铅等。

金属喷涂修复法的优点:能按需要把各种金属喷涂到零件表面,获得10-15mm的喷涂层,因此能对磨损较严重的零件进行修复。被修复的零件喷涂层硬度高,并富有多孔性,所以有良好的耐磨性。

其缺点是:喷涂层与零件表面粘接强度不高,易出现喷涂层脱落,在喷涂小零件时,金属损失多;喷涂层硬而脆,不易机械加工。

五、焊接修复法

焊接修复法是利用高温将焊补材料及零件局部金属熔化,使金属零件连接起来。焊接分为熔焊和钎焊两种。

熔焊是将零件局部加热至熔点,利用分子的内聚力,使金属零件连接起来的过程。熔焊分为电弧焊和气焊两种。

(1)电弧焊(电焊)

①电弧焊工作原理。电弧焊的工作原理如图1-16所示。电焊机的一极通过焊钳与焊条相接,另一极与焊件相接。焊接时,先将焊条与焊件瞬时短接,由于接触处通过短接电流,

产生很大的电阻热,使接触处的金属温度迅速升高而熔化。当将电焊条提起瞬间,接触处形成“细颈”,大电流由“细颈”通过,使温度进一步升高,并使周围的部分金属蒸气和热空气猛烈受热而电离。焊条提起2-4mm与焊件分离时,在电压作用下,从负极逸出的电子,在飞向正极的途中也冲击气体分子,使气体更进一步分离,于是带电离子不断增加,电极间气体被击穿,产生很强的光和热。

电弧放电放出的热量将焊件接头部分的金属加热到熔化状态形成焊缝,并在焊缝表面产生一层渣壳。

②电弧焊的主要设备及工具:

a.电焊机(图1-17)。电焊机有交流和直流两种。直流电焊机电弧较稳定,燃烧均匀,通过将零件接正极或负极可适当控制零件的受热程度,因此焊接质量好;但直流电焊机设备较复杂,效率较低,成本较高,多用于重要的焊修处。交流电焊机设备简单、效率较高、汽车修理中广泛应用;但电弧不稳,温度不易控制。

b.电焊钳(图1-18)。电焊钳用来挟持焊条并传导电流。钳口用导电性能好的金属制成,外壳用绝缘材料制作。

c.电缆。焊接电缆用来传导焊接电流。采用两根电缆,一根接焊钳,另一根接焊接件,其规格根据电焊机容量大小确定。

③电焊条(图1-19)。电焊条由焊芯和包在外面的药皮组成。

a.焊芯。焊芯用来传导电流并作为填充金属。焊芯的直径即是焊条的直径,常用焊芯的直径有3.2mm、4mm、5mm三种。

b.药皮。药皮的作用是稳定电弧,形成保护层,防止空气进人焊缝,除去氧、硫、磷等有害元素,并使锰、钛、铬等金元素渗人焊缝,以提高其强度。

④电弧焊基本操作:

a.接头形式。常用的接头形式有对接、搭接、角接和T字形接等,如图1-20所示。接头形式应根据焊件厚度、结构形式和强度要求进行选择。由于电弧熔化金属的深度只有3-4mm,因此较厚的焊件必须开坡口才能焊透。

(a)对掊(b>搭接(c>角掊(d>T字形接

b.焊接规范。焊条的选择要和被焊零件的材料相同,焊条的直径取决于焊件的厚度,焊件越厚、焊条直径越大。焊接电流的选择应根据焊条直径大小来确定,焊条直径大,电流就大,焊条直径小,电流就小。

⑤电弧焊接时注意事项:

a.电焊机外壳应接上地线,焊钳与电缆的绝缘应可靠。操作时,应戴防护面具、手套和穿胶底鞋。

b.电焊机线路各接头必须接触紧密,以免因接触不良而发热。焊钳不得放在工作台上,以免电焊机短路。施焊结束后,应切断电源。

c.工作场所应通风,要有排风设备。

(2)气焊

①气焊工作原理。气焊是将乙炔和氧气通过焊炬混合后燃烧时的火焰作为热源,把焊接金属加热到熔化状态,形成焊池,然后不断地将焊丝向焊池进人,而融合成一体,冷却后形成焊缝。如图1-21所示。

②气焊设备。气焊所用设备及管路系统的连接方式,如图1-22所示。

a.乙炔瓶。乙炔瓶是贮存溶解乙炔的装置。使用时,溶人丙酮中的乙炔,不断逸出,瓶内压力降低,剩下的丙酮,可供再次灌气使用。乙炔瓶的表面被涂成白色,并有用红漆写上的“乙炔”字样。

b.氧气瓶。氧气瓶是贮运高压氧气的容器,容积为40L,贮氧的最大压力为14.7MPa(150kg/cm2)。氧气瓶外表漆成天蓝色,并用黑漆写上“氧气”字样。

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