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修复压力机横梁裂纹的方法
来源：不祥 | 责任编辑：小语
　　1800t压力机是轻型汽车车架生产的关键设备。由于多年的使用，压力机的主要受力部件上横梁沿螺栓固定槽口处产生了较大的纵向裂纹，随裂纹的扩大，镶在横梁上的成形模随之产生变形(见图1)，不能正常工作。
图1　上横梁裂纹图
　　该横梁材料为QT60-2，外形尺寸为1650mm×1300mm×210mm，重量为2.3t。若重新加工1个横梁，大约需要1个多月的时间，造价约2.6万元。现采取修复横梁的办法。　　结构设计中螺栓T型槽尖角是造成裂纹的主要原因，而加强筋厚度尺寸小，加强筋边缘部位圆角小及在较大力作用下，横梁产生700mm左右的裂纹，上下贯通，对于如此长的裂纹必须考虑焊接和机械加固相结合的办法才能保证横梁的强度。
　　二、修理方法
　　由于横梁是球铁材料，可焊性差，为了尽量提高焊缝强度，并从经济上考虑决定采用复合焊接工艺。工艺过程是用纯镍焊条铺底，大面积CO2气保焊成形。该工艺最大的特点是铺底焊可焊性好，减少基体裂纹和剥离现象；CO2焊接热影响区较窄，同时熔深浅，热效率高，经济可靠。采用以上复合焊接工艺，既经济实用，又能满足球墨铸铁的焊接要求。　　1.焊前准备　　认真检查横梁裂纹的走向，沿裂纹处，用气焊刨开出深度20mm左右、70°～80°的坡口，并用砂轮机和角向磨光机打磨，露出金属光泽，开完坡口后去除杂物，用酒精将表面擦拭干净(见图2)。
　　2.焊接　　1)过渡层铺焊　　采用直流手弧焊，Z308纯镍焊条，直径?3.2mm，焊前烘干焊条1～2h。焊前用焊炬对坡口处进行烘烤预热，焊接电流110A左右。焊完后，用小锤趁热敲击焊缝。　　2)CO2焊接　　焊机选用NBC-400型，焊丝直径?1.2mm，材质H08Mn2Si。为了保证CO2气体纯度，焊前将CO2气瓶倒置1～2h，放水2～3次。焊接参数为：电压22～24V，电流120～140A，焊速0.15m/min。尽量采用平焊位置。采用交叉焊接法，焊后趁热敲击焊道，消除应力。由于焊缝不需机械加工，为了提高焊缝强度，焊缝尽量地加宽加高(见图3)。
　　焊后对每一层焊缝进行认真地检查，凡检查出的裂纹均需进行修磨补焊。对于长度小于5mm，区域间隔较大的裂纹不做处理。　　3.机械加固　　焊后对横梁的上平面进行机械紧固处理。用2块1000mm×250mm×25mm厚的钢板，加工8-M24螺孔。然后用M24×60螺栓将加强板紧固在横梁上，加强板将横梁上有裂纹的平面紧紧连接(见图4)。
图4　机械加固
　　上平面紧固后，对整个横梁周边用宽200mm、δ12mm钢板，夹紧紧固。由于框架较大，周边又有4-R125，所以采取了分段拼焊的做法。采用6-M24×75螺栓紧固，在卡子处留出20mm左右的间隙，以便在使用一段时间后紧固，确保横梁始终处于紧固状态(见图5)。
图5　钢带夹紧紧固
　　采取了以上焊接和机械紧固的方法后，对横梁进行检查，装机后横梁平面度为0.08mm/1000mm，经反复验证，没有发生超差变形，从1996年10月修复至今，使用状况良好。　　该横梁的实际修理费用约1300余元，修理时间仅用了48h。
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矿井大型空压机修理与安装（中）
矿井大型空压机修理与安装(中)
(五)气缸的修理
气缸在工作过程中，由于受较大的交变应力，必然引起磨损甚至破坏。当气缸磨损较大，表面有裂纹、擦伤或拉毛，以及水套有裂纹或渗漏时，应进行修理。
1.磨损的修理
气缸磨损到最大直径与最小直径之差为0.5—0.9mm或伤痕大于O～～1 mm并有数个时，应对缸体进行镗削。
镗削的尺寸沿直径方向不应大于2如必须大于2mm时，应配制与新气缸内孔相适应的活塞和活塞环。气缸表面如发现疏松或其他缺陷，应增大镗孑L尺寸后镶缸套。缸套厚度可根据气缸直径决定，对中等直径缸套可取10～14mm，大直径缸套可取16～25mm。
对缸体进行镗削时，可根据具体条件用立车或镗床进行加工。加工过的气缸表面上会有刀痕，条件允许时应进行一次光磨。小直径气缸可在立钻上镗削和研磨，必须保证气缸中心线与钻床立轴中心线重合。如气缸表面有轻微擦伤缺陷或拉毛现象时，可用半圆形油石沿缸壁表面以手工研磨，到用手摸无明显感觉时即可。若拉痕较深而更换有困难时，可
用铜、银等熔焊在拉痕之处，刮研后暂时使用。
2.裂纹或渗漏的修理
1)气缸表面裂纹或渗漏的修理
目前，对于气缸表面的裂纹还没有较完善的办法进行修补。必要情况下，在现场有时
对低压(1MPa以下)空压机采用紫铜丝人工手捻办法进行修理，效果可以达到保证正常运行的程度。
修理过程是先擦净气缸表面，在气缸壁裂纹处两端钻直径1.5～2.Omm的孔，深度可
为裂纹深度的1.2倍，防止修理后再运转时裂纹扩展。然后沿裂纹用专制的小扁錾将裂纹剔成燕尾槽，槽深与底宽可等于钻孔直径，槽顶宽可以比底宽小0.5mm(图6一11)。将錾出的燕尾槽清扫干净，选择适当直径的紫铜丝，用小手锤轻轻地敲击燕尾槽断面捻压，捻压后的铜丝不要高于缸壁面过多，只留够刮研和光磨的余量即可。在用刮刀刮研时应小心、仔细，刮研后可用细油石磨光，铜料表面应与缸壁表面一致，不能有凸凹现象。对于裂纹严重的气缸应进行更换。
2)气缸水套裂纹或渗漏的修理
气缸水套的裂纹或渗漏，可用缀缝钉、补补钉以及冷焊等方法修补。
裂纹缀缝钉是在裂纹的两端钻出直径为5mm的孔，然后沿着裂纹的全部长度按照8mm的间距分别钻孔，用直径6mm的丝锥在孑L内攻出螺纹。然后将紫铜杆旋人这些孔内，之后用手锯在距裂纹表面1.5～2ram的地方将紫铜杆锯断。再在各个紫铜杆的中间钻孔，并攻出螺纹，最后用紫铜杆旋人这些孔内，这些杆应挤住以前所旋人的紫铜杆。用手锤轻轻敲击紫铜杆，将裂纹牢牢堵塞。
裂纹补补钉(当气缸水套有较大裂纹或成块掉落时采用)是在裂纹两端各钻一个直径为4～5mm的孑L，补钉用4～7mm的铜板，其每边的大小应超过裂纹20～25mm。用直径为6mm的钻头沿补钉周边钻孔，孔间距为10～20mm，在补钉上最好钻出浅的埋头坑。
将裂纹处盖上补钉，并用手锤轻轻敲打，使补钉紧密地贴合在裂纹的位置上。以补钉做样板，用中心冲子在气缸水套上冲出孑L中心，以直径为4.5mm的钻头钻孔，并用6mm丝锥在孔内攻出螺纹。将补钉涂上铅丹，盖在裂纹上，用螺钉紧固。此外，也可以用胶接修复的方法进行修补。
裂纹冷焊修补可用镍及镍金属焊条进行焊补，焊补方法如下：
(1)请理裂纹，开凿坡口，在两端钻孑L，以防止裂纹扩展。
(2)焊前进行烘烤，除去水分，焊后保温，缓慢冷却。
(3)焊补所用焊条应在150～200~C的温度下烘烤1.5～2.Oh，除去水分并存放在烘箱
中，以便趁热使用。在保证电弧稳定的情况下，用较小直径焊条和适当电流反向进行焊补。
(4)为避免在焊接处产生过大温差，应采用多次分段焊接的方法进行焊接。每次焊接时间不宜太长，每段焊接长度30～50mm，使焊接处的温度降低到不烫手时再进行下一次焊接。每焊完一段时，应立即用小锤敲击，以便获得较细的金属组织，提高焊接接头质量，消除因焊接产生的内应力。敲完后，应用细钢丝刷清除熔渣。
(5)在焊补过程中，每焊完一层就需检查有无裂纹和气孔。如发现裂纹应彻底铲除进行重焊，发现气孔可用点焊修补。
(6)裂纹补焊完后，最后一层高出母体3～4mm，并用5～10倍放大镜检查，不允许再有裂纹。如焊接时需要进行机械加工时，在加工后需再次用放大镜检查有无裂纹。
有时也可用铜丝氧焊进行裂纹焊补，这种方法简单、迅速，对小裂纹效果较好。
对气缸水套贯穿的孔眼，可用拧人丝堵的方法修理。以较高表面精度的螺纹，涂上铅丹或白铅后拧入孔眼，丝堵的直径可达15mm。
用上述方法修理后的气缸水套，均应进行水压试验，以便检查修理后的质量是否符合
要求。试验压力的大小，气缸一般取工作压力的1.5倍，水套取0.3～0.5MPa。试验时，
不允许有渗漏和残余变形。
3.水套的清洗
水套内的结垢多了，会严重影响气缸散热，阻碍循环水流动。
对于水套内的固结物，用含盐酸5%的溶液注入水套中停留24h后就可清洗干净。当溶液注入水套后，须打开一个或数个孔，以便排出气体。由于排除的气体中有从盐酸中分解出来的氢气，因此禁止火焰接近出气孔。
利用盐酸清洗后，再用氢氧化钠溶液(每10kg水中放人0.5kg氢氧化钠)清洗。清洗完毕，再次工作前必须检查水套中是否残留其他有害气体。
(六)气阀的修理
气阀经常承受着变动的撞击负荷，易于磨损，尤其是压缩弹簧常常因失去原有的弹力和原有的长度而损坏。无论是检查气阀，还是修配气阀，都要注意阀座的清洁情况，阀门如果粘有小粒污垢，就会造成漏隙。气阀在使用过程中，出现阀座和阀体磨损、擦伤，阀座的密封边缘出现轻微裂纹和沟痕时，应进行修理。
阀座和阀片的磨损和擦伤不大时，可用研磨方法进行修复。若磨损或擦伤较为严重时，应进行更换。
用研磨方法修复阀座和阀片时，应先将阀座和阀片分别用刮刀修平，然后放在平板上进行粗磨。粗磨时，先在平板上涂一层滑石粉或玻璃粉与润滑油调制成的薄糊液，然后在糊液上绕圆周方向或按“8”字形轨迹进行研磨。在研磨时，必须保持阀座和阀片平直，
用力要均匀。磨平滑后，将磨平的阀座和阀片上涂一层用红丹粉或硫黄粉和润滑油调制成的薄糊液，再进行精磨。数分钟后，将它揩净，用四氯化碳清洗，直到表面无粗糙现象或刮研痕迹后，置于平板上推动研磨件进行检查。如果不平，还须继续研磨，一直到完全符合要求为止。
当阀片具有微量不平度变形时，可在平面磨床上进行磨削加工修理。但如果将阀片直接放于电磁吸盘2上加工’(图6—12)，由于吸引力会造成弹性变形，即使吸附时很平，磨削后也会出现凸凹不平的现象。为了消除这种变形，可采用弹性磨削方法，即磨削时，在阀片1与电磁吸盘2中间垫一层合适的弹性物质(如橡胶、海绵等)，使之在磨削过程中既能使工件吸牢不移动，又能利用弹性物质的可压缩性保持工件原形吸在电磁吸盘上(图6一13)。这样磨出的工件比较平直，经过几次翻磨后即可修平。
不论是用研磨修复的阀座和阀片还是重新更换的阀座和阀片，使用前都应进行组装并用煤油进行密封性试验。
阀座密封边缘发现有不太严重的裂纹和沟痕时，除了同样可用研磨方法消除以外，还可用车削加研磨的方法进行修理。
弹簧丧失弹性力时，在自由状态下其长度会减小。丧失了弹性力的弹簧，在原则上是可以恢复的，但恢复作业必须仔细进行，特别应当注意的是热处理工作。这项工作如果与规定的做法稍有出入，就会使弹簧变软和变脆。因此，对丧失弹性力的压缩弹簧一般应更换新的。
压缩弹簧的钢丝材料，最常采用铬矾钢。它的断面可以是圆形的，也可以是方形的。
新配置的弹簧应当用淬火来提高它的弹性和强度。弹簧经过热处理后，应预先使它发生永久变形，否则它就会在工作中变形。为了使弹簧预先发生永久变形，须将弹簧各圈压至互相接触状态，在250~C的温度中保持24h。经过这样的处理以后，弹簧的长度会缩短一些，故在卷弹簧时应将它的螺距卷得较要求尺寸稍大些。
修复、配置和装配弹簧时，应严格遵守如下技术质量要求：弹簧不应呈弯曲形(即中部弹簧向外膨胀)，弹簧钢丝不应有裂纹、磨损或擦伤;不许将折损的弹簧或长度不足的弹簧加垫装配使用;把弹簧底座放在水平面上，弹簧的轴线应与水平面垂直，其不垂直度的偏差在每100mm长度上不得超过2同一弹簧各螺距值的差不应超过I mm，但弹簧首尾的第一个螺距值不受这个限制;弹簧螺旋圈数的公差值，5圈以下的为±0·25圈，5圈以上的为±0.5圈。
修复或配置的弹簧弹性力需用专门的仪器进行检查。图6—14中的限制器4可放在立柱的任何位置，并用它把被检查的弹簧压制到要求的长度(即工作长度)，然后由压力表的指示判定弹簧的弹力大小。如果没有上述检查仪器，也可用一种按照杠杆原理制成的简单器具(图6—15)来检查弹簧，被检查弹簧的弹力可与鉴定用的弹簧的弹力比较而得。
(七)风包的修理
要经常清扫冷却器与风包间的管道，防止积垢。打开检查孔，清理风包中的污秽物。 风包上装设的阀，放油、水阀应动作可靠。对风包表面应经常观察，如发现因碰撞而出现的掉漆部位，要及时修补刷漆，防止锈蚀。刷漆时，’一般先涂一层铁红色防锈漆，再涂一层灰色调和漆。
新安装或大修后的风包应进行水压试验，试验压力为工作压力的1.5倍。试验时注意观察风包的各部位尤其是管道接头处有无渗漏，如发现渗漏可进行焊接修复。修理后重新进行水压试验。
(八)冷却器的修理
在使用过程中，如果发现冷却器芯子有严重锈蚀，冷却器内部有较厚的污垢，个别管子有纵向或横向的裂纹，管子在管板上连接不严密或渗漏，以及冷却器外壳和管板有裂纹时，就应进行修理。
冷却器芯子锈蚀严重或个别管道产生渗漏时，可在管子两端用木塞塞住。为便于确定存在渗漏现象的管子，可先停止空压机的工作，将水从冷却器中放出，取下冷却器中一端的盖子，慢慢旋转空压机或用电动方式启动电动机转动，锈蚀的管子就会出现气体渗漏。如果需将冷却器拆下来进行修理，可用水压试验的方法确定出哪根管子渗漏。
冷却器内部污垢可用盐酸溶液进行酸洗，污垢严重的可用洗管器或其他机械方法加以清除。有裂纹的管子，应该更换。
管子在管板上连接不严密时，可进行胀管(或适当焊接)处理，但要注意不宜对一根管子进行多次胀管，否则将可能出现新的渗漏。胀管前，应除掉管板孔上的锈蚀和油垢。胀管时，管子末端露出管板表面的尺寸不应大于管子直径的25%。
发现管板或冷却器外壳存在裂纹时，应更换或适当修理。
中心紧固螺栓松弛，隔板与管子就会发生碰击(可根据冷却器内部的金属声音来判断)，应取出冷却器芯子加以紧固。
四、4L一20/8型活塞式空压机装配质量及安装工艺
空压机能否正常运转，与各零部件的装配质量及安装工艺有着直接的关系。因此，空
压机装配时必须满足技术要求，保证装配质量。
(一)装配须知
(1)装配前应将所有零件清洗或擦拭干净。当用煤油清洗时，必须待煤油挥发后才可进行装配，装配时在配合面上涂润滑油。
(2)各配合零件若发现有拉毛现象或边缘毛刺，则应研磨光滑。
(3)装配时要检查各主要零部件的配合间隙及活塞内外止点间隙。
(4)在装配前应用涂色法检验连杆大小头瓦与配合零件的接触情况，其接触面积一般应保持在。75%以上。两个连杆螺栓的紧固程度应一致。连杆螺栓拧紧时要用扭矩扳手，预紧力必须符合有关规定。
(5)装配顺序与拆卸顺序相反。
(二)零部件装配质量要求
1.曲轴的装配要求
(1)轴瓦应进行刮研。轴颈与对开式轴瓦、轴承承受负荷部分须有90。～1000的接触角。接触点的总面积不得小于该接触弧面面积的60~,/0～80%。
(2)轴瓦与轴颈间的径向和轴向间隙应符合规定。
(3)曲轴的水平度偏差在每米长度上不大于O.1mm。
(4)曲轴中心线与机身十字头导轨中心线的垂直度偏差，在每米长度上应不大于0.1 mm。
2.连杆的装配要求
(1)分别刮研连杆大头轴瓦和小头轴套，使其与曲轴轴颈和十字头销接触点的面积
为各自面积的。70%，接触点应分布均匀。
(2)连杆大头轴瓦与曲轴轴颈间的径向间隙和轴向间隙应符合规定。
(3)连杆小头轴套与十字头销问的径向间隙和轴向间隙应符合规定。
(4)连杆螺栓及螺母应拧紧，不得有松动现象。其拧紧程度应使螺栓伸长量不大于螺栓长度的1/1000，并不得超过螺栓的弹性极限。
(5)连杆小头铜轴套装配必须为过盈(0.05～0.15mm)装配，其断面还应超出小头两端面各1.O～2.5mm。油槽应良好。
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钕铁硼压机裂纹发生的原因是什么呢?
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