断裂铸铁管的维修
切片下下洲片常萦甲常军常希卞常 铸铁管断裂以后就会发生渗漏。特别是上水铸铁管,管内水的下布带带带带压力很大,铸铁管稍有裂纹,水就会 喷射出来。维修时只能割断管子,加两节铸铁套筒和一节铸铁短管(见图l),用熔铅塞缝将其连接起来。这种方法既费工时又费材料,如果更换整根管子,维修工作量就更大。 为了改进维修方法,我们采用钢套筒护管法,现以6英寸的上水铸铁管为例,此管横向一周全部断裂,纵向也有250毫米长的裂纹。修复时,先找┌──┬─────┬───┐│口1 │叮节r 11 │l上一J│├──┼─────┼───┤│...&
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太原市铸造厂是具有近三十年历史的专业性铸造厂。本厂设备先进,技术力量雄厚,年产各种机制铸铁管6。。。~7。。。吨。产品质量稳定,深受用户欢迎。 本厂生产: 一、适用于城市输送中低压煤气的TMG一I型机械接口煤气铸铁管。它安全可靠,气密性好,具有良好的抗震性和耐腐蚀性(使用寿命可达30年以上)。主要规格有:小200 x 6000,小300 x 6000,小400 x60...&
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铸铁管在复土深度较大时,必须进行强度验算。铸铁管同时承受内水压力和外荷载时的强度验算,可以采用下列公式: Wk .wz二二牙=下行丫P一kP 犷L-(l)些 d(2)W=R tZ0 .56(d+t)C w=Mw/(3)(4) 式中: P—管道仅承受内水压力时的破坏压力,公斤/厘米2; W—管道在三边支承条件下的压损荷载,如图,(公斤/厘米);W分布在管段上的均布荷载 (公斤/厘米)三边支承荷载图 R—压损强度,按冶金部部标准 YB一428~64要求为2,000公斤/厘米“; S—抗拉强度,按YB一428一64要求为1,400公斤/厘米“; t—管壁计算厚度,厘米, d—管道内径,厘米; C—系数,直径400毫米及以下者为1.0,道径450毫米及以上者为1.2; p—管道承受的内水压力,公斤/厘米“; w‘—管道在内水压力为p时所能承受的等效三边支承荷载,公斤/厘米;一,喊 w—管道所能承受的外荷载,公斤/厘米; M—三边支承荷载...&
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铸铁管具有建厂快,生产工艺简单,成本低廉,施工方便,耐腐蚀能力强等优点,是我国输水和煤气常用的管材。但近十多年来,由于种种原因,出现过一些问题,其中较突出的是在施工和使用过程中,管体破裂损坏,严重地影响了工程进度和生产使用安全,给国家带来了巨大损失。 “铸铁管破裂损坏的原因何在了采取什么措施能够避免和补救了”这是大家关心和常谈论的问题,也是当前争论较多、尚未解决的问题。对此,我们做了一些调查研究,现谈谈调研情况和个人意见,以期共同研究解决这一问题。 一、情况 近十多年来,铸铁给水管线出过一些破裂损坏事故,有的还相当严重,兹举几例: 1.某厂功600毫米水泥管线,长7.6公里,采用连铸管。1972年施工,在运输、装卸、敷设、试压和试通水过程中,先后破裂损坏了100多根,还没有达到交工要求。最后全线报废,另换质量较好的离心铸铁管。这一工程,损失约150万元。 2.某市水源三厂,必1200毫米输水干线,长5.8公里,采用连铸管。197...&
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根据市场调查,我厂于1981年6月着手小1200毫米铸铁管的试制工作。现巳完成首批生产任务.产品已投入供水工程施工。 主要工艺参数如下:浇注温度℃,脱模温度l0(犯℃、1030℃;脱模时间90、100秒;拉管总时间:9、n分;拉速0.53、0.42米/分;冷却水压1.5、2.5公斤/厘米盆;流盘:1.3~2.1米,/分;温升6、18℃. 一、工艺特点 连续铸管与一般铸造方法比较,其特点是冷却迅速、晶粒细化、不需浇胃口、生产效率高、金属材料消耗低.这种铸铁管通过结...&
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上水铸铁管道在施工中,往往需要断管。过去要弄断一根直径700毫米的铸铁管,需要八人用16磅大锤打上一千多下,还要边打边转动铸铁管子,操作三个多小时才能完成。 这里介绍一种用爆破法断大口径铸铁管的方法。采用这种方法断管,只需二人操作,十多分钟即可完成。它的优点是使工人摆脱了笨重的体力劳动,而且,.管子断口表面整齐光滑,质量比手工操作的还要好,工料费用和手工断管基本相当。 爆破断管是利用炸药产生的冲击波将管子切断。炸药用直径5.7一6.2毫米的导爆线二按管壁厚度不同,在需要切断处交错重叠地绕上数圈。如直径为700毫米铸铁管,第一层绕四圈,第二层绕三圈,第三层绕两圈,一共绕九圈。引爆材料是导火索(直径5一6毫米,长20一30厘米)和雷管(6号或8号)...&
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& 球墨铸铁管裂口或者裂开怎么修补和更换
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球墨铸铁管厂家专业生产球墨铸铁管，球墨铸铁管是城镇供水、输气的理想管材。公司生产的球墨铸铁管严格按照国家标准（GB/T），以及柔性排水管按照国家标准（GB/T）执行，生产规模和综合技术实力居世界领先水平，是国内市场的首选产品。公司所生产铸管规格齐全，达到ISO6594，EN 877，ASTM A888等多国标准，拥有自营进出口权，产品远销及欧洲、美国、德国、澳大利亚和中东等30多个国家和地区。
球墨铸铁管在施工过程中注意事项
1．沟槽开挖
　　沟槽底宽应按下式计：B=D1＋2(b1＋b2)
　　式中：B&管道沟槽底部的开挖宽度(mm) D1&管道结构的外缘宽度(mm) b1&管道一侧的工作面宽度(mm) b2&管道一侧的支撑宽度(mm)
　　2．2沟槽支撑
　　根据沟槽土质、地下水、开槽断面、荷载条件等因素进行设计，要求牢固可靠，防止塌方、支撑不得妨碍下管和稳管。
　　3． T型接口管道在垂直或水平方向转弯处应设支墩。应根据管径、转角、工作压力等因素经计算确定支墩尺寸
　　4．输送生活饮用水时，管道不应穿过毒物污染区，如必须穿过时应采取防护措施。
　　5．凡承插连接的球墨铸铁管线，必须经计算设支墩，参见国家建筑标准设计图集03SS505《柔性接口给水管道支墩》。
　　6．球墨铸铁管的外防腐蚀涂层应根据敷管地的土质情况来选择镀锌和环氧沥青涂层或更高要求的涂层。
　　7． 管道安装完、试压合格后，宜用低氯离子水冲洗和0.03%高锰酸钾水溶液消毒。
本产品网址：/b2b/lcqmztg/sell/itemid-.html球墨铸铁管出现漏洞怎么去维修
　　现在有很多的，虽然看到的外形都是一样的，但是他们的主人生产厂家是不一样的，但是对于厂家也不能仔细的去分辨或者说什么?
　　若是我们在购买的时候没有找到一家正规的厂家，买的东西质量差，它在使用的过程中一定会出现一些问题。例如：在安装的时候，链接的地方不是很严实或者是管道出现了细小裂缝等。在后面的使用中还会出现各种各样的小麻烦，对于球墨铸铁管出现漏的问题，我们应该怎么去维修呢?
　　第一个：当发现管道出现漏水或者裂缝的时候，要把那个地方凿成垂直或者是大喇叭的形状，同时把里面的脏杂物清理干净。
　　第二个：等里面清理干净了以后，把快速堵漏剂跟水配好比例进行搅拌，搅拌成泥膏状。这个时候要注意一下温度，若是外部温度快接近零度的话，要用四十度的水去搅拌，防止堵漏剂搅拌不均。
　　第三个：把配好的胶泥在弄好以后，最好是先将泥先放在手上，感到泥有点热的手，要非常快的把它呀在漏洞的地方，要按住一段时间，一般十多分钟就可以堵好了。
　　第四个：堵好之后，还不是最终的完活。还要在球墨铸铁管上面涂一层防水的高分子砂浆，需要护养三天左右的时间。
　　第五个：还有一种问题就是出现渗水坑，处理这个需要把干粉堵漏剂快速的放在坑内，然后用脚踩住，要等剂固化以后，才能松脚。
　　第六个：在使用的过程还会出现比较严重的漏水裂缝，处理之前要先弄一个引流孔，这样会减缓其他地方的渗漏，根据上面提供的方法，进行一步步的操作，最好还是要涂上防水砂浆。
　　以上简单的六步，对于球墨铸铁管使用新手来说，会起到一定的帮助。有更多的问题可以来电咨询我们。
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第一节 零件修复方法
&&& 汽车运行到使用性能严重恶化并进入极限状态时，约有70%以上的零件处于可用状态或稍加修理即可以继续使用。若将这些零件报废，将是一个很大的浪费。另外，使用修复件不但可以减少零件贮备费用，而且还可以解决一些备件短缺问题。在工业发达的美国、德国和日本等国很重视零件的再生。例如，美国卡特彼勒公司一个发动机再生厂，职工仅187人，年修发动机6000台～10000台。其中主要零件的再生率，发动机缸体为60%、缸盖为80%、曲轴为70%、飞轮为80%、活塞为10%。零件再生品价格为新品的30%～65%。再生零件寿命相当于新品或超过新品。因此，零件修复对节约原材料、能源和降低成本具有重要意义。
&&& 一 机械加工修复法
&&& 1修理尺寸法
&&& 修理尺寸法是将磨损的零件表面通过机械加工恢复其正确的几何形状，并与相配合零件恢复原配合要求的一种加工方法。汽车有多种主要零件可以采用这种方法进行修复，其中包括缸体、缸套、活塞、曲轴、轴瓦，转向节主销与主销轴承孔等。
&&& 待修复的零件可以有若干等级修理尺寸，修理尺寸的大小与级别的多少取决于汽车修理间隔期内零件的磨损量、加工余量以及材料强度和结构。例如，桑塔纳轿车发动机气缸除标准尺寸外,还有每次加大0.25mm的四级修理尺寸，见表7.1所示。而捷达发动机气缸只有一次加大0.5mm的修理尺寸，曲轴主轴颈和连杆轴颈有每次加大0.25mm的三级修理尺寸，如表7.2所示。
表7.1 桑塔纳发动机修理尺寸
1.6L气缸直径(mm)
1.8L气缸直径(mm)
第一次修理尺寸
第二次修理尺寸
第三次修理尺寸
第四次修理尺寸
每级加大尺寸
捷达发动机修理尺寸
AHP、ANL、ATK型发动机
气缸直径(mm)
曲轴主轴直径(mm)
曲轴连杆直径(mm)
第一次修理尺寸
第二次修理尺寸
第三次修理尺寸
每次加大尺寸
&&& 在实际修理过程中，由于车辆报废里程和报废年限的限制，修理的等级有所减少，如东风EQ1090型汽车气缸一般只推荐采用0.5mm和1.0mm两级修理尺寸。
&&& 每一级修理尺寸的级差对于同一种零件是定值，对于不同的零件则不尽相同，但以每级级差为0.25mm的最多。
&&& 1) 轴类零件修理尺寸的计算
&&& 轴颈的修理尺寸的计算，如图7.1所示，设轴颈的基本尺寸为dm，经使用磨损后的直径为dw。
&&& 由于沿圆周方向磨损不均匀，最小磨损量为δmin，最大磨损量为δmax，一般情况下最小磨损与最大磨损在同一直径方向上，则直径方向总磨损量为：
&&& δ=δmax+δmin=dm-dw
&&& 设ρ为轴颈磨损不均匀性系数，ρ=δmax/δ，当磨损均匀时δmax=δmin，则（7-5）
&&& 当只有单面磨损时，δmin=0。由此得出磨损的不均匀性系数ρ=0.5～1。按图7-18所示状态，在不改变轴心位置情况下进行机械加工，加工后零件轴颈尺寸与其基本尺寸相差量为最大单侧磨损量δmax与机械加工余量x1之和的两倍，因此轴颈的第一级修理尺寸可以按下式计算：
&&& dr1= dm-2（δmax+x1）
&&& 式中：x1――磨损最大侧机械加工余量。
&&& 根据最大单侧磨损量δmax与ρ和δ的关系，即δmax=ρ?δ，代入式9-1中得出：
&&& dr1=dm-2（ρδ+x1）
&&& 设上式中2(ρδ+x1)=γ，则γ称为修理间隔级差量。因此，轴颈各级修理尺寸的计算公式可写成如下形式：
&&& drn=dm-nr
&&& 式中：drn――分别为dr1，dr2，…；
n――修理次数。
轴的修理次数可按下式计算：（7-9)
轴的最小直径是依据零件刚度、强度、载荷情况以及零件表面热处理状态等最低允许值来确定。
&&& 2）孔类零件修理尺的计算
孔类零件修理尺寸的计算，如图7.2所示，按轴颈修理尺寸的计算方法可求得内孔表面第一级修理尺寸：
Dr1=Dm+2（δmax+x1）=Dm+2(ρ-δ+x1)=Dm+r
式中：Dm――孔的基本尺寸；
Dr1――孔的第一级修理尺寸。
孔的各级修理尺寸为：
式中：Drn――可分别为Dr1，Dr2，…。
设孔的最大允许寸为Dmax，则孔的允许修复修理次数为：（7-12）
&&& 3）轴和孔修理尺寸计算实例
&&& 例6-1 6135型发动机曲轴的连杆轴颈设计尺寸dr=95mm。根据统计测量的资料得知ρ=0.8，δ=0.25mm。轴颈最小允许直径dmin=93mm。选用磨损削加工，余量x取0.05mm。试确定各级修理尺寸。
&&& 解：修理间隔级差量为：
&&& γ = 2（ρ?δ+x）=2（0.8×0.25+0.05） = 0.5（mm）
允许修理次数为：n=(95-93)/0.5=4
各次修理尺寸为：
dr1=95-0.5=94.50（mm）
drr2=95-2×0.5=94（mm）
dr3=95-3×0.5=93.50（mm）
dr4=95-4×0.5=93（mm）
某台东风EQ6100发动机，经过测量6个气缸后，其中某缸磨损后的最大值φ100.38mm。选用搪缸和珩缸加工，加工余量x=0.1mm。试确定采用何级修理尺寸。
解：该气缸恢复到正确几何形状的尺寸至少为： 100.38+0.1=100.48（mm）
按该气缸修理级差为0.25mm计，第一级修理尺寸100.25mm；第二级为100.50mm。显然，要加工搪磨到100.48mm，接近第二级修理零件尺寸，即：
Dr2=Dm+2γ=100+2×0.25=100.50（mm）
因此，可以采用第二级修理尺寸进行加工修理。
4）修理尺寸法的特点
（1）修理尺寸法使各级修理尺寸标准化，便于加工和供应配件。但修理时要按级差加工，往往加大了加工余量，使可修理的次数减少。
（2）修理尺寸法修复的零件通常是配合副中较贵重和结构复杂的那一种，更换的是与其配合的零件则是造价低的配件，这就大大延长了复杂贵重零件的使用寿命，且工作简单易行，经济性好。
（3）修理尺寸法是一种有限的修理方法。随着零件修理加工次数增加，其强度不断削弱，修理到最后一级时，零件尺寸也到了极限。若要继续使用，则需用其他方法恢复到基本尺寸。
2 镶套修复法
镶套修复法是对局部磨损及损坏的零件，当其结构和强度容许时，可将其磨损部分车小（对轴）或搪大（对孔），再用过盈配合的方法镶套并经进行加工使其恢复到基本尺寸和技术要求的修复方法。有些零件在结构设计上就已经考虑了用镶套法进行修复，如发动机气缸套。此外，还有气门座圈、气门导管、飞轮齿圈及各种铜套的镶配等。
1）材料选择
镶套的材料要根据镶套部位的工作条件来选择，如在高温下工作的部位，镶套材料应与基体一致或相近似，使它们线膨胀数相同；除此而外，材料热稳定性要好，以保证零件工作的可靠性。如镶气门座圈，就要选择与基体一致或膨胀系数相同的材料，象灰铸铁或耐热钢，但不能用普通钢，以防排气高温使普通钢氧化、脱皮。为了获得好的耐磨性能，也可采用比基体好的耐磨材料，镶套过盈量应选择合适，必要时要进行强度计算。因为过盈量太大，易使零件变形或挤裂，过盈量不足，又易松动和脱落。
2）过盈量确定
镶套时由于多是薄壁衬套，包容件受拉应力，被包容件受压应力。套不厚时（一般2 mm～3mm)，应力大小与相对过盈成正比。所谓相对过盈就是单位直径（为镶套的基本尺寸）上的过盈量。
如轴承孔镶套，若套外径基本尺寸为100mm，则其过盈量为0.05mm,即相对过盈为0.05/100=0.0005，根据相对过盈的大小，镶套配合分为四级。分别为轻级，中级，重级及特重级，见表7.3所示。
&&& 为了保证镶套可靠，对重及特重两级别，必须验算结合强度和材料最大应力，并要通过试验后，再投入正式使用。
&&& 镶干式缸套，一般选用中级过盈配合即可。
&&& 镶气门座圈时，由于它承受高温和高频冲击，负荷较大，用重级过盈配合（修理时宜选用中级过盈配合）。
&&& 镶气门导管时，由于尺寸小，受力小，选用中级过盈配合，过大镶配时会使缸体承孔失园甚至胀裂。
&&& 3）加工精度确定
&&& 为了保证准确的过盈量，配合面加工精度要求较高，常采用IT6、IT7，粗糙度Ra 2.5～Ra 1.25。如镶缸套外圆表面粗糙度为Ra 1.25，缸套承孔为Ra 2.5，气门座圈外表面为Ra 2.5，气门座圈承孔为Ra 2.5。
&&& 如表面粗糙度过高，压入时表面凸凹处相互剪切，压入后实际过盈量减小。同时，由于表面粗糙，缸套与承孔实际贴合面积也减小，散热性能也差。零件粗糙度加工精度，应根据图纸要求选择。
&&& 4）镶套修复法特点
&&& 镶套修复法可以恢复基础件的局部磨损，延长基础件的使用寿命，采用镶套法可以使磨损的零件直接恢复到基本尺寸，为以后的修理提供了方便；而且镶套工艺简单，没有复杂的操作和加工；不需大型设备，所以成本低，质量容易保证。由于不需要高温，零件又不易变形（注意过盈量不要过大）和退火。但是，它的应用受到零件的结构和强度的限制。
&&& 3 变形校正法
&&& 零件的校正是利用金属的塑性变形来恢复零件几何形状的一种加工方法。汽车上许多零部件在使用中会产生弯曲、扭曲和翘曲，在修复中都要校正，如前轴、传动轴、曲轴、凸轮轴和连杆等，常用的校正方法有压力校正和火焰校正两种。
&&& 1）压力校正
&&& 压力校正简称压校，它是汽车零件修复中常用的方法。一般是采用室温冷校，如果零件塑性差或尺寸较大，也可以进行适当的加热。
&&& 因为零件具有弹性，所以中碳钢制造的凸轮轴、曲轴在压校时所采用的反向压弯值一般是原来弯曲值的10～15倍，并需保持一段时间。这样压力撤消后，才能得到需要的反向塑性变形，使零件校直。零件的压力校正原理，如图7.3a所示。工件所受应力状态，如图7.3b所示。由图可见工件上部受压产生塑性变形，表面缩短，下部受拉也产生塑性变形，零件表面伸长，中部为弹性变形。这样产生的内应力使零件抗弯刚度下降，而且变形也不稳定，使用中容易回弹。为了使变形稳定，冷校后必须进行消除应力的热处理。
&&& 对于调质和正火处理的零件（连杆、前轴、半轴、半轴套管等），可在冷压后加热到400℃～500℃，保温0.5h～2h；对于表面淬硬的零件（曲轴、凸轮轴），加热到200℃～250℃，保温5h～6h，这样不会降低表面硬度。
&&& 有些汽车凸轮轴、曲轴是球墨铸铁制造的，由于塑性差，冷校时易折断，不宜采用冷压校正，工字梁校正需要用专门的设备。
&&& 零件经校正后，疲劳强度下降10%～15%，校正次数越多，下降幅度越大，因此只宜作1～2次校正。
&&& 零件的校扭更为复杂，如曲轴、连杆和工字梁，一般需用专门设备。在扭曲的反方向加一个很大的扭矩，保持一定时间，并进行加热时效处理。同样，零件的校扭也会大大降低零件的扭转刚度，对于球墨铸铁和铸铁件均不能采用此法。
&&& 2）火焰校正
&&& 火焰校正是氧-乙炔热点校正的简称，它是一种比较先进的校正方法。其校正效果好，效率高，尤其适用于一些尺寸较大，形状复杂的零件。火焰校正的零件其变形稳定，对疲劳强度影响也较小。
&&& 火焰校正是利用气焊炬迅速加热工件弯曲凸起处某一点或几点，再急剧冷却的校正方法。当工件凸起点温度迅速上升时，表面金属膨胀使工件向下弯曲，上层金属受压应力。在高温下产生塑性变形，如它本来要膨胀0.1mm，但由于受周围冷态金属的限制，只膨胀了0.05mm，其余0.05mm产生了塑性变形。尽管冷却后仍要收缩0.1mm，但由于塑性变形的0.05mm无法收缩，从而使收缩量大于膨胀量0.05mm，那么表层就缩短了0.05mm，使工件向上变曲，抵消了下弯，起到了校正作用，如图7.4所示。
&&& 火焰校正时，工件支承在V型块上，如图7.5所示。用百分表检查弯曲情况，并用粉笔作好记号，然后使工件凸点朝上，用火焰将凸点迅速加热到700℃～800℃，立即离开，用水迅速冷却。校正时，可在凸点处多加热几点，直到校直为止。
&&& 曲轴的火焰校正。在几个轴颈曲柄侧面选加热点，用各加热点校正的综合效果使曲轴校直。但由于加热点的选择、加热长度、宽度、深度都凭经验来确定，因此较难掌握。
&&& 对于塑性较差的合金钢零件、球墨铸铁及弯曲较大的工件，宜多选几个加热点。每点加热温度可稍低些，使工件均匀校直。不能使一点温度过高，以防应力过大而断裂。
&&& 火焰校正的关键是加热点温度要迅速上升，焊炬热量要大，加热面积要小。如果加热时间拖长，加热面积过大，整个工件断面温度都升高了，就降低了校正作用。
&&& 加热长度一般不宜超过工件长度的70%；根据具体零件一般选择加热温度范围为200℃～800℃，最高不超过1000℃；加热深度，不得超过工件厚度的60%，以30%～50%为最好，但加热深度只能凭经验控制，所以也很难控制。
&&& 二 表面技术修复法
&&& 1.喷涂技术
&&& 1）喷涂方法分类
&&& 喷涂技术是用高速气流将熔化的金属喷敷到零件的磨损表面上，以恢复其原来尺寸。常用的表面喷涂技术有电弧喷涂、气喷涂和等离子喷涂。各种喷涂所形成的喷涂层系由金属小颗粒撞击堆砌而成。每个小颗粒包有一层氧化膜，小颗粒之间以及小颗粒与基体金属都仅仅是机械地挤结在一起,没有熔合,因此一般喷涂层的本身强度和喷涂层同基体的结合强度都不高 (10～40Mpa)。喷涂层中含有10％左右的孔隙，有利于润滑油膜的吸附，却不利于承受冲击载荷和较大的接触应力。
&&& （1）电弧喷涂。以两根金属丝做电极等速向前送给，在其尖端产生电弧，熔化的金属由压缩空气喷敷到零件表面上。电喷涂的特点是成本低，质量稳定可靠，适用于修复曲轴轴颈。
&&& （2）气喷涂。用氧-乙炔火焰熔化金属,由压缩空气喷敷到零件表面。气喷涂的特点和用途与电喷涂相同。
&&& （3）等离子喷涂。用等离子电弧熔化金属进行喷涂。一般是由气流将金属粉末带入喷枪，经等离子电弧熔化喷敷到零件表面。等离子电弧温度高，能熔化电喷涂和气喷涂难以熔化的金属或非金属粉末。等离子喷涂设备复杂，粉末贵，用于喷涂需要高硬度或耐高温的零件。
&&& 合金粉末种类很多，可根据零件工作条件选用。如镍包铝或铝包镍粉末用于打底，可提高结合强度；镍基合金粉末用于抗磨损、抗腐蚀的零件；钴基合金粉末则用于在高温下工作的零件。合金粉末中除金属元素外，还含有硼、硅等强脱氧剂以降低合金熔点，熔解氧化膜形成的熔渣及硬化喷涂层。
&&& 2）喷涂层结构特点
&&& 喷涂时被雾化的材料颗粒群中，大部分颗粒处于熔融状态，颗粒在飞行时受到热和化学作用，表面产生硬化膜层。当撞击到零件表面以后，颗粒的硬化膜破裂，内部液态材料就流散开来，并且相互扩散，部分交叉熔合在一起。部分温度稍低的颗粒被撞扁，在喷涂的基体表面互相嵌塞和堆积，形成了多孔层状结构。
&&& 涂层中颗粒间的结合或颗粒与零件表面间的结合，以机械结合和物理结合为主，同时还有部分(金属材料）为冶金结合。
&&& 由于喷涂工艺有方向性，形成的涂层是层状的，因此，涂层的物理机械性能有方向性。例如，垂直和平行方向中的拉伸强度不同。液态颗粒被撞扁、凝结收缩时，凝结的微小颗粒中保留有一定的残余拉应力。当涂层一层接一层形成后，每个颗粒中微小应力积聚在一起，在整个涂层中发展为一种有规则的应力。
&&& 涂层外层产生拉应力，基体有时也包括涂层内层产生压应力。在严重的情况下，这种应力足以撕裂涂层。喷涂前预热基体，可以减少或消除这种应力。
&&& 喷涂层化学成分常常是不均匀的。大部分颗粒由喷涂材料组成，而喷涂层内部包含有材料的氧化物。在空气中喷涂，无保护气体时，这种情况更为突出，但氧化物的强度可能比未氧化材料高。
&&& 大多数喷涂层都是多孔的，但超音速喷涂已能喷出孔隙最少的涂层。当用镍包铝粉打底，若厚度大于0.1mm时，喷涂层有较高的气密性，即使工作层是多孔的，底层对基体仍可起到保护作用。多孔性对零件表面贮油以及隔热是有利的。用等离子喷涂时，涂层的孔隙率有很大的调整范围。碳钢（0.14% C)的普通电喷涂层内，孔隙占涂层体积的4%～20%。
&&& 3）喷涂层机械性能
&&& 喷涂层的机械性能与所用热源性质、喷涂材料、工艺等许多因素有关。但起决定作用的是喷涂材料的性能。
&&& （1）硬度。钢涂层中由于氧化物的存在，以及急冷时产生的马氏体和托氏体淬火组织，颗粒被撞击产生的冷作硬化等，涂层硬度一般比原喷涂材料高。例如，80钢丝硬度为HB230，喷涂层的硬度为HB310。在喷涂方法及喷涂规范相同条件下，钢喷涂层硬度主要决于喷涂材料的的含碳量。涂层硬度随含碳量多少而增减，见表7.4所示。
表7.4 涂层硬度与线材硬度含碳量的关系
线材中含碳量/%
线材硬度/HB
涂层硬度/HB
硬度增加/%
&&& 在喷涂过程中，喷涂材料中合金元素要部分被氧化烧损，见表7.5所示。碳元素的烧损对涂层硬度影响最大。采用丝材电喷涂比气喷涂温度高，碳氧化烧损比气喷涂也多。因此采用相同地喷涂材料，气喷涂层硬度比电喷层高。
&&& 在等离子喷涂中，对不要求耐高温而要求耐磨的表面，最好的硬化材料是碳化物与镍基合金的混合物。等离子喷涂铁基合金粉涂层组织的金相结构硬度也比较高，其主要相组织铁素体，显微硬度约为HV7500，宏观硬度可达HRC38～HRC 40。
&&& 采用氧-乙炔火焰喷涂313铁基合金粉时，喷涂层宏观硬度约为HB250。这种涂层可作为常温下的耐磨涂层。
表7.5 喷涂材料中合金元素主要部分被氧化烧损比例表
电金属喷涂
气金属喷涂
&&& （2）耐磨性.喷涂层的耐磨性与喷涂层中某些相结构显微硬度、涂层宏观硬度有密切关系。涂层中的孔隙可以吸附贮存润滑油，并在零件表面保持油膜，可降低摩擦系数和减少磨损。
&&& 喷涂的钢轴和淬火钢轴，与巴氏合金轴承配合时，在相同的运转条件进行摩擦对比试验的结果，如图7.6所示。当淬火钢轴在停止供油2.5h～3h后，油膜破裂，摩擦系数迅速上升，并引起烧伤（图中曲线1）；而喷涂的钢轴在停止供油运转21h后，磨擦系数才急剧上升（图中曲线2）。当使用掺有石墨的润滑油时，喷涂的钢轴在停止供油190h后，未见烧伤（图中曲线3）。
&&& （3）对疲劳强度的影响.喷涂零件的疲劳强度，主要取决于喷涂前对被喷涂的表面加工或处理方法。试验表面：喷砂可以提高零件的疲劳强度，而车螺纹、镍拉毛、喷钼都会引起零件的疲劳强度的降低，见表7.6所示。
表7.6表面准备加工方法对零件疲劳强度的影响
喷涂后疲劳强度/Mpa
&&& 电加工方法（如镍拉毛）使零件疲劳强度降低，是因为零件表面在电弧或电火花放电作用下，被瞬间高温加热，热影响区内金属组织发生改变；冷却时，因收缩在表面形成拉应力，使疲劳强度降低。在喷钼打底时，高温钼颗粒与零件表面熔合，从而使零件疲劳强度降低。喷砂处理时，砂粒的撞击使零件表层产生压应力，从而使零件疲劳强度提高。
&&& （4）结合强度. 喷涂层中金属颗粒间的结合强度是比较低的。由于喷涂具有方向性，垂直于涂层方向比平行于涂层方向的抗拉力强度低5～10倍。涂层与基体间结合强度受工艺因素及表面处理方法影响较大。对基体表面进行粗糙处理，并进行严格的除油、除锈，对提高涂层与基体的结合强度有重要的作用。
&&& 对于金属材料采用喷钼和喷镍包铝粉打底，可大大提高涂层与基体的结合强度。若使用得当，钼层与基体间结合强度可高于钼层本身强度；通常钼底层厚度规定为0.05mm～0.1mm。采用喷镍包铝粉打底，形成的铝化镍涂层与基体的结合强度优于钼，可达到15MPa～50MPa，铝化镍涂层的厚度一般为0.006mm～0.13mm。
&&& 4）喷涂工艺
&&& 喷涂工艺过程主要有：喷前表面准备，零件的喷涂和喷后处理的3个阶段。
&&& （1）喷前零件表面准备。表面准备是喷涂工艺的主要工序。喷前零件表面状态对喷涂层与零件基体的结合强度影响较大，需要注意以下几点：
&&& a.表面净化。要彻底清除零件表面的油污、锈层等污物。对各种铸件因组织疏松有孔隙，容易吸油应加热到超过喷涂时零件的温度（一般加热到350℃左右），烘干2h～3h，以彻底除去表层的油污。
&&& b.表面加工。喷前加工的目的有：除去零件表面硬化层、消除不均匀磨损及保证涂层的厚度。动配合零件的表面，由于摩擦磨损的表层产生厚度不超过0.1mm具有塑性变形和残余应力存在的硬化层。喷前应通过加工除去，否则会降低结合强度。
&&& c.遮蔽处理。当喷涂表面有键槽、油孔时，可用竹或木塞堵塞，堵塞物应稍高于涂层厚度。为防止涂层冷却收缩从轴端脱落，可在轴端部车沟槽或燕尾槽等。
&&& d.粗糙处理。粗糙处理有3个目的：使涂层冷却收缩时的应力限制在局部的地方；增加结合面积；使涂层本身层片之间折迭，以达到提高涂层强度和涂层与基休的结合强度。
&&& 常用的方法有镍拉毛、车螺纹或喷砂等。对多数零件用60°Ｖ形刀具，切出螺距为0.5mm～1.5mm螺纹，深度为标准螺纹的50%即可。刀尖可做成圆形，以减少应力集中。但车螺纹和镍拉毛都会降低零件的抗疲劳性能。喷砂可以提高零件的疲劳强度，国外应用广泛。
&&& (2) 喷涂过程。喷涂过程控制是喷涂工艺过程的关键环节。
&&& a.预热. 零件经除油和粗糙处理之后，应尽快进行喷涂。在喷涂时，先将零件预热，预热零件一般在100℃～250℃左右。预热可以减少涂层与基体的温度差，从而减少涂层与基体收缩的应力差，有利于提高涂层的结合力。
&&& b.喷涂过渡层（打底层）. 为了提高涂层与基体的结合力，目前普遍采用先喷一薄层（约0.06mm～0.13mm)过渡层，然后立即喷工作涂层。在丝材的电喷涂和气喷涂中，过渡层材料采用钼。在火焰粉末喷涂及等离子喷涂中，有些采用钼，多数采用镍包铝或铝包镍粉。
&&& 钼和镍包铝粉（或铝包镍粉）称为“自粘结”材料。它是指这种喷涂材料，在普通基体温度下，能与光滑的无孔表面产生微观冶金结合。
&&& 钼涂层作过渡层，只要有0.05mm～0.09mm厚，就可以和大多数金属材料粘结，如普通钢、不锈钢、铸铁、镁合金和大多数铝合金及铸钢。钼的熔点高达2600℃，大大高于它的氧化物的熔点（750℃），当钼的熔化颗粒飞行并撞击到零件的表面时，其表面的氧化物已气化消失。即使不完全气化，氧化膜也极薄极易被破坏，因此为金属分子间的结合创造了条件。有关研究证明，钼与基体材料的结合为熔合或扩散的冶金结合。
&&& 镍包铝粉（按重量80%镍，20%的铝）是在每颗铝粉末的周围包上一层镍。这种粉末加热到660℃～680℃时，镍和铝产生剧烈的放热反应，生成铝化镍和镍三铝。零件表面在火焰及放热反应等几种热源的作用下，使局部温度可达3000℃以上，可使镍扩散进入基体，获得冶金结合。铝化镍涂层的硬度为HRC20～HRC25，涂层与基体的结合强度为40MPa～60MPa，在1648℃时涂层不熔化；在1316℃或更高的一些温度时，仍保持有足够的结合强度。这种涂层密性好，涂层厚度达到0.1mm时，就可以充分保护基体，免遭腐蚀气体的侵蚀。铝化镍涂层是非磁性的，导电性很好。导热性类似于不锈钢。铝化镍涂层本身也考虑作为耐磨涂层使用，其耐磨性类似于普通火焰喷涂的高铬，高碳不锈钢。铝化镍不受熔化的镍基、钴基硬化表面合金的浸润和浸蚀，因此，可以用在钎焊夹具，加热坩锅，铸勺等器具上。
&&& 镍包铝和其他材料的混合物，只要镍包铝粉含量不少于30％，还是属于“自粘结”材料。另外与镍包铝粉同类型的铝包镍粉，对氧-乙炔火焰喷涂，其使用性能远较镍包铝粉好，但价格高。
&&& c. 丝材电喷涂和气喷涂的主要工艺参数。丝材电喷涂和气喷涂的主要工艺参数，如表7.7和表7.8所示。
表7.7 金属喷涂工艺规范
喷嘴至零件距离/mm
压缩空气压力/MPa
0.13～0.15
0.14～1.16
表7.8 零件转速与喷枪进给量
零件直径/mm
零件转速/r?min-1
喷枪进给量
零件直径/mm
零件转速/r?min-1
喷枪进给量
&&& d.氧-乙炔火焰粉末喷涂工艺参数. 火焰参数的选择是在选定喷枪和粉末之后，通过调整供气压力和流量，以得到一个相应的火焰能量来保证粉末充分熔化。喷涂基本上使用中性焰，在给定乙炔气体压力和流量之后，只要调节氧化压力和流量使火焰成为中性焰即可。氧气压力和流量实际上是在一定的火焰量下的乙炔压力和流量的函数，不用单独选择。对于乙炔压力的流量，往往给定乙炔压力一个足够的数值（一般为0.06MPa～0.1MPa），火焰能量的大小只需控制乙炔流量即可。
&&& 零件预热温度100℃～250℃，喷涂时零件温度一般不超过250℃。
&&& 送粉量由喷枪功率大小决定，喷涂距离一般选定为150mm～200mm。
&&& f.等离子喷涂工艺参数。等离子喷涂的工艺参数很多，但在设备和粉末已选定的条件下，生产中最重要的是电功率、气体流量、送粉量、喷涂距离和基体温度等参数。对耐磨涂层，这些参数选择的正确与否，首先反应在涂层与基体的结合性能上。
&&& 等离子气体的选择确定了单位电弧弧长的电压降；喷枪结构和等离子气体的速度确定了电弧弧长。电压主要由喷枪和等离子气体确定，而电流的大小是允许调节的，因此输入功率可在一下范围内调节。一般对大多数喷涂层，采用15kW～25kW的功率就可获得高质量的涂层。当喷枪功率高到40kW时，可使喷涂速度加快，增加了喷枪每小时的喷粉量。气体流量与所使用的功率密切相关，等离子体的温度取决于所使用的电流值与等离子的气体流量。
&&& 粉末供给速率是最后影响涂层结构和沉积效率的参数。如果送粉速率大于喷枪所能加热粉末的能力，不仅沉积效率很快地下降，而且涂层本身还会含有未熔化的粉末。相反，送粉速率太低，则喷涂费用增高。
&&& 喷枪与工作距离一般要求不太严格，但在一定的场合保持不变。当然，喷枪与工作的距离会影响工件的温度。对大多数工件来说，喷涂距离在100mm～150mm范围内。
&&& 等离子喷枪产生等离子焰的效率约为65%，水冷喷枪和电极等热损失大约35%。这与丝材或粉末燃烧火焰喷枪的热输出量近似相等。尽管等离子火焰比燃烧火焰温度高得多，但火焰输出热量是由于选定的功率决定的。等离子火焰热辐射和热传导的损失大，因此，火焰在到达工件之前就有较多的热量损失掉了。
&&& (3)零件喷后处理和加工. 喷后处理和加工将影响喷涂层的质量和使用效果。
&&& 对间隙配合件的喷涂层，喷后应将零件在机油中浸泡1h～10h，使机油渗入涂层孔隙中。
&&& 由于喷涂层性质脆硬，结合强度较低，又需保持喷涂层表面的多孔特性，在选择加工方法、切削工具及加工规范时必须考虑此特点，以防止涂层加工时崩落、脱层和表面孔隙被堵塞。
&&& 车削常采用YG6或YG8硬质金刀头。磨削一般用粒度46目或60目，硬度为ZR２或ZR1的碳化硅砂轮，用皂化液冷却。对碳钢，车削速度为0.2m/s～0.34m/s；磨削时切削速度为0.4m/s～0.5m/s。
&&& 5）喷涂材料
&&& （1）丝材. 主要用于修复和防腐。主要为钢、纯金属、耐磨、耐蚀及耐高温的复合喷涂丝。钢质丝材如T12、T9A、80＃及70＃高碳钢丝等主要用于修复磨损表面。纯金属丝材有锌、铝等，主要用于防腐．
&&& （2）自熔性合金粉末. 在合金粉中加入适量的硼和硅等强脱氧元素。硼和硅能降低合金的熔点，增加了液态金属的流动性和湿润性。硼和硅与氧的亲合力强，喷涂时在高温下首先与氧化合，保护了金属元素免受氧化。硼和硅的氧化物还能与零件表面的氧化物在熔化时形成硼硅酸熔渣浮盖于金属表面。
&&& 6）涂层质量的影响因素
&&& 喷涂层质量的好坏与零件的喷涂前表面状态、喷涂规范以及喷涂材料等许多因素有关。
&&& （1）喷涂前零件的表面状态。涂层与基体的结合强度在很大程度上取决于喷前的表面状态。零件表面污物以及氧化层清涂不净，将大大减弱涂层与基体间的结合力。对承受较大切向力的涂层，在不影响零件要求的抗疲劳性的情况下，零件表面应具有一定的宏观粗糙度，以提高结合强度。
&&& 零件喷涂前的预热温度不够或过高，都会增加涂层与基体冷却时的应力差，降低结合强强度。预热温度的高低应根据零件形状、大小、喷涂材料、喷涂层的位置等因素决定。
&&& （2）喷涂工艺参数. 喷涂工艺参数选择不当，对涂层质量将产生较大影响。恰当的工艺参数应能使喷涂材料充分的熔化。熔化的金属颗粒飞行速度越大，温度越高，金属元素氧化损失少，就容易得到好的涂层。
&&& 在用丝材电喷涂和气喷涂时，在金属熔化速度不变时，熔融颗粒尺寸随压缩空气的压力增高而减少。空气压力过低（＜0.4MPa)，液态金属雾化较差，颗粒粗大，涂层结合强度降低。但空气压力过高（＞0.6MPa)，雾化颗粒太细，不仅动能小，冷却快，热能贮备减少，而且氧化损失加大，涂层的结合强度也会降低。颗粒必须有足够的动量，才能穿过反射气流射击到零件表面。送丝速度与电弧电压或火焰功率必须相匹配。送丝速度太快，也会得到粗大的不均匀的颗粒。
&&& 喷涂距离太大，雾化金属颗粒到达零件表面时的速度减少，颗粒温度下降，氧化损失增加，使涂层结合强度降低。若喷涂距离太小，涂层和零件基体温度上升快，易形成局部过热。这样不仅零件易变形，还会使涂层冷却时的收缩应力过大，造成涂层开裂，硬度也会降低。
&&& 喷涂时应尽量使喷嘴和零件表面保持垂直，偏差愈大，金属颗粒愈易散失，结合强度也降低。
&&& （3）喷涂材料. 丝材在使用前必须清除表面油污，锈蚀物等。带油污丝材喷涂时，油污燃烧，烟灰夹入涂层会降低结合强度。对电弧喷涂，油污会引起导电不良，使电弧中断。粉末材料应注意防潮，必要时，喷涂前应进行烘干。
&&& 2 喷焊技术
&&& 喷焊工艺是在火焰喷涂工艺基础上发展起来的。它是将喷涂层再进行一次加热重熔处理，在零件表面获得一层类似堆焊的涂层。喷焊的设备和操作都较简单，又能得到耐磨、耐腐蚀、抗高温氧化等多种性能的涂层。可用于旧件的修复，也可用于新件表面的强化、装饰等。
&&& 1）氧-乙炔火焰粉末喷涂（焊）。利用氧-已炔火焰将粉末加热到熔化或半熔化的高塑性状态后，利用高压空气将其喷射到经过预处理的零件表面上形成涂层。主要设备有喷涂炬、空气和乙炔供给装置（乙炔）。喷涂炬结构示意，如图7.7所示。
&&& 火焰粉末喷焊是20世纪50年代出现的一种修理方法。喷涂时，先以氧－乙炔火焰把零件表面加热到 300℃左右，开始喷涂合金粉末,然后再用氧-乙炔火焰加热使喷涂层再次熔化，以提高喷涂层与基体的结合强度。
&&& 喷涂炬中主要有燃气输送与混合系统，粉末供给与输送系统两部分。为了扩大加热粉末的区域得到高能量的火焰，喷嘴多采用梅花形分布喷孔。工作时燃气由喷嘴四周的小孔喷出。粉末由氧气造成的负压被吸入并经喷嘴的中心孔喷出。火焰大小和性质可通过乙炔阀和氧气阀调节。送粉量由送粉氧气的流量及下粉阀门开启大小来调节。
&&& 喷涂粉末过程分两步进行。第一步先喷镍包铝或铝包镍粉末，即喷涂底层。厚度为0.06mm～0.13mm；第二步喷合金粉，即喷工作涂层。喷后需要加工的零件，要留0.2mm～0.3mm的加工余量。对厚涂层应进行多次喷涂，这样可获得更均匀的涂层。一次喷层厚度不要超过0.25mm。如果要求涂层厚度为0.25mm以上，最好分两次喷成。
&&& 粉末粒度一般在40μm～100μm范围内。粉末使用前应在100℃～150℃温度烘干1h～1.5h。
&&& 2）喷焊层特点
&&& （1）喷熔层与零件基体是完全熔合的，溶深很浅，约0.05mm，因而涂层冲淡率小，结合强度高达350MPa～400MPa；
&&& （2）喷焊层组织致密无孔，表面光滑，成形好，加工余量小；
&&& （3）喷焊层薄而均匀，厚度可控制在0.1mm～23mm之间；
&&& （4）可得到硬度达HRC35～HRC65的硬化涂层；
&&& （5）重焊时零件表面温度达1000℃～1100℃，零件热影响区较大，变形倾向大，甚至引起金属组织变化，使应用范围受到一定限制。
&&& 3）喷焊工艺
&&& （1）喷前零件表面准备。是指零件表面喷涂前应彻底除油，除锈；表面硬度大于HRC30时，需经退火处理（可用氧一乙炔火焰加热）；对电镀、渗碳、氮化等表面亦需去除，否则影响涂层与基体的结合强度。
&&& （2）喷前预热。应根据材料的性质而确定，碳钢一般需预热到270℃～300℃，合金钢预热到300℃～400℃。预热温度不应使零件变形和氧化。
&&& （3）喷涂与重熔.有两种操作方法，其操作工艺如下：
&&& a.两步法. 将喷涂和重熔分两步进行。第一步将合金粉用轻微碳化焰，喷涂在零件表面，形成一定厚度；第二步用中性焰或轻微碳化焰将涂层重熔。
&&& 重熔是为了将涂层金属全部熔化，使涂层金属在零件表面迅速扩散，与被加热到熔化或半熔化状态的零件表面形成焊合，并得到致密且均匀的喷焊层。重熔时，喷嘴与涂层表面距离约为20mm～30mm；最好采用左向“焊法”，火焰与零件表面约成60°～70°夹角。当加热到涂层表面在火焰照射下，出现镜面反光现象时，说明熔化程度合适，重熔炬应立即向前移动，直至全部涂层重熔。
&&& 两步法适用于大面积及轴类零件喷焊。厚度易保持一致，操作人员容易掌握，应用较普遍。
&&& b.一步法. 一般采用中性火焰，边喷边熔。当起始喷涂点被加热到暗红色（约500℃～600℃）时，立即喷粉，合金粉在高温基体及火焰加热下很快熔化成为喷焊层。随着喷枪向前移动，新的表面又被加热到所需温度，合金粉连续不断地被送入熔池，同时有部分粉末喷射到原有的熔化层中被熔化，形成重叠层，直到所需喷焊层厚度。
&&& 一步法可以喷涂一些熔点较高和粒度较大的合金粉。粉末利用率较高，热影响区小（与二步法比较）。适用于小面积及形状不规则的零件。
&&& 4）合金粉末材料
&&& 对喷熔合金粉末的要求主要有：
&&& （1）合金粉应具有自熔性，熔点应低于被喷焊基体材料的熔点，以保证在基体金属表面被湿润的条件下，合金粉熔化并覆盖于基体表面，避免基体过热；
&&& （2）应具有良好的液态流动性，以便脱氧和净化；
&&& （3）喷层应具有足够的韧性和小的线收缩系数。避免在冷却时出现大的应力，使焊层开裂或剥落。喷焊用合金粉有镍基、铁基、钴基、铜基等，其性能指标及其应用，如表7.9所示。
喷熔合金粉末主性能指标及应用
特性及适用范围
抗热蚀性、耐氧化性、耐急冷急热性、韧性、切削性能均良好。可用于铸铁、钢、不锈钢零部件的缺陷焊补
摩擦系数小、耐热耐蚀性好、高温600℃～700℃耐磨性好。可用于工夹具、阀杆、曲轴等
高温性能好，700℃以下有较高红硬性以及耐燃气腐蚀和抗氧化能力，用于大功率柴油机高温排气阀及热加工模具
基体50～63
适用于高温下严重磨损以及腐蚀和氧化强烈磨损综合作用的场合
HRB250～300
常温耐磨、耐蚀、可切削，价格低廉，适用于农业机械易损件修补
难切削、高硬度、高耐磨、价格低廉
&&& 与喷涂用合金粉相比，硼、硅等自熔性元素含量要多一些。喷焊时，硼、硅一方面起助熔作用，使合金粉末的熔化温度降低；另一方面，硼、硅被氧化，分别生成B2O3和SiO2，在零件表面形成薄膜，这种膜既能防止合金中的镍铬铁等元素被氧化，又能与这些元素的氧化物形成硼酸盐和硅酸盐熔渣，从而获得氧化物含量低、气孔少的喷焊层。在喷涂粉中，涂层不重熔，硼硅含量应少一些，以免粉末熔化时排除的熔渣多，使涂层中留下过多的熔渣而降低涂层强度。
&&& 镍铬硼硅系自熔性合金目前应用较广。它基本上属于镍铬固溶体，本身就具有良好的抗氧化、耐酸蚀性能。合金粉里的碳元素与铬相结合，形成了碳化铬。它与硼化铬都是较硬的难熔化合物，所以，喷焊层具有较高的耐磨性。
&&& 一般来说，随着含碳量增加，硬度和耐磨性都有提高，但脆性增加，故含碳量不宜过高。在镍基粉末里，铁的含量一般不超过10%，最好低于5%。含铁量过高，合金层耐腐蚀性会大大的降低。
&&& 铁基合金粉末，是在镍基粉末的基础上发展起来的，成本较低，但耐蚀性不如镍基和钴基粉末。一些不重要的零件的修复，铁基合金粉末一般可满足要求。
&&& 5）喷熔层质量的影响因素
&&& 为了获得良好的喷熔层，必须使喷涂前零件表面洁净，预热温度适宜，喷焊后要缓慢冷却。除此之外，在喷涂和重熔时应注意以下几点：
&&& （1）火焰调整。喷涂前把火焰调整到轻微的碳化焰，以防止粉末和基体金属表面在喷涂中过热氧化。重熔时火焰不宜太大或过于接近涂层。
&&& （2）喷涂粉末时，喷嘴与零件表面距离约为100mm～150mm。距离太近，粉末经火焰区受热不足，撞击到零件表面不易产生塑性变形，喷层孔隙率大，重熔后结合强度不高。反之，熔融的粉末到达零件表面时，动能太小，喷层同样不致密。另外距离大，火焰不能有效地保护粉末，粉末易氧化，重熔后喷焊层质量同样不好。
&&& （3）在重熔时应及时排除液面上的硼酸盐和硅酸盐熔渣。重熔速度愈快愈好，以防止基体表面过熔。
&&& （4）重熔结束时，喷焊炬应缓慢移开零件。特别是零件环形焊层的接头处，应注意避免产生缩孔和疏松。
&&& 3 刷镀技术
&&& 刷镀是依靠一个与阳极接触的垫或刷（即镀笔），提供电解液的电镀方法。电镀时，刷镀工件与阴极作相对运动。关于刷镀，在我国曾出现多种名称，如金属涂镀、快速笔涂电镀、擦镀．．．等。现在国家标准已经正式采用“刷镀”这一名称。刷镀具有设备简单、工艺灵活、镀积速度块、镀层金属种类多、镀层与基体材料的结合强度高、镀层均匀、厚度范围宽（0.001mm～0.4mm)并可精确的控制、镀后一般不需要机械加工、对环境污染小等优点。可以用于轴、壳体、孔类、花键槽、轴瓦及深孔等各种形状零件的局部修复，并可在零件表面建立强化层、减磨层、防护层、装饰层等多种功能性涂层。
&&& 1) 刷镀层性能
&&& （1）与基体金属结合强度。金属刷镀层在各种钢、铸铁、铝、铜等常用金属材料上，均有良好的结合强度。目前，对金属刷镀层结合强度进行准确定量测试是比较困难的。因此，一般是根据我国电镀行业定性试验标准和美国国家标准“金属镀层粘附强度的标准试验方法”进行定性试验，包括对刷镀层进行机械切削、弯曲、锉削、划痕、冷热疲劳等试验。
&&& 例如，利用拉片法和切片法，测得在一般的工艺水平上，镍镀层在钢铁工件上的结合强度，拉伸强度可达到70MPa～140MPa，剪切强度可达90 MPa～140MPa。
&&& （2）硬度。由于刷镀层具有超细晶粒结构，镀后内应力较大，晶格畸变和位错密度大，所以，刷镀层的硬度比槽镀镀层的硬度高。
&&& 试验表明，快速镍、镍钨合金、镍钨“D”合金、快速铁、铁合金等，刷镀规范合理时，其硬度均可达到HRC50以上。能满足多数零件的使用要求，常用来做耐磨镀层或强化零件表面。
&&& （3）耐磨性。 金属材料的耐磨性，不仅与材料自身性能和硬度有关，还与载荷、润滑、温度、磨擦副的匹配等多方面因素有关。因此，应针对具体情况来评价刷镀层的耐磨性。
&&& 在磨损试验机上的试验结果表明，镍镀层、铁镀层、铁、镍合金镀层的耐磨性比42CrMo氮化、20Cr渗碳、45钢淬火处理的性能要好。其中，镍镀层耐磨性性能是45号钢淬火处理后的1.36倍，铁镀层是1.8倍，铁合金层是1.4 倍。镍-钨合金类镀层的耐磨性比快速镍镀层要高一些。
&&& （4）对基体疲劳强度的影响。刷镀层对基体金属的疲劳强度影响较大，一般下降30%～40%左右。不同的基体金属材料，疲劳强度降低的幅度不同。铸铁的疲劳强度下降幅度最小，中等强度的35CrMo钢下降24%～35%，高强度的50Cr钢疲劳强度降低更多些。刷镀后进行200℃～300℃低温回火处理可减少应力，降低对零件疲劳强度的影响。
&&& 2) 刷镀原理
&&& 金属刷镀的基本原理和工作过程，如图7.8所示。经过表面处理的工件6通过导线9与直流电源7的负极相连，镀笔4通过导线8与直流电源7的正极相连。
&&& 刷镀作业时，用外包吸水纤维的镀笔（阳极），吸满镀液并与工件（阴极）相接触，以10m?min-1～20m?min-1的速度相对运动。这时镀液中的金属离子在电场力的作用下从工表面获得电子并沉积在工作表面上形成镀层。镀笔刷到哪里，哪里就形成镀层。随着刷镀时间的延长。金属镀层逐渐增厚，
&&& 如果把上述电流的极性交换，工件成为阳极，此时镀笔所刷到之处，工件表面的金属就要发生溶解。表面凸起部位的电流密度比凹部大，凸部的溶解比凹部快，于是工件表面就由粗糙变成平滑。这就是利用同一刷镀设备可进行去金属毛刺、刻蚀和电抛光的原理。
&&& 3) 刷镀溶液
&&& 刷镀溶液的作用不同可分为表面准备溶液、电镀溶液、退镀溶液和钝化溶液四大类，汽车维护中最常用的是前两种。
&&& 表面准备溶液又称预处理溶液。它包括电净液和活化液，其作用是除去待镀零件表面油污和氧化物以获得洁净的金属表面，为施镀金属作准备。
&&& （1）电净液. 电净液是无色透明的碱性水溶液，pH＞10。具有较强的除油作用，同时也具有轻度的去铁锈能力，适应于绝大多数金属材料的去油净化处理。
&&& 电净处理的实质是一种电化学除油过程。电净时，一般工件接负极（正接法），通电后，镀笔在工件上反复擦拭，零件表面折出的氢气撕破油膜，促使溶液中的化学物质与油发生皂化或乳化反应，起到去除油污的作用。对于某些超高强度钢或弹簧钢，工件应接正极（反接法）进行电净，此时，工件表面析出氧气，以避免发生氢脆。
&&& 对于钢铁件，电压10V～20V，电净时间为30s～60s；铜和黄铜，电压8V～12V，电净时间为15s～30s；对于白色金属，则只需在5V～8V电压下电净5s～10s。
&&& 电净液的主要成分是氢氧化钠、碳酸钠及磷酸三钠，少数电净液中加有缓冲剂（如乙酸钠）和少量非离子表面活性剂。常用的电净液配方。
&&& （2）活化液。各种活化液均系酸性水溶液，pH在0.2～4之间不等。为了使用时便于区分，可将某些常用的活化液染成不同的颜色。例如，将2号活化液染成红色，将3号活化液染成蓝色。
&&& 活化液的作用是通过电化学和化学的方法（同时伴随机械摩擦运动）。将经过电净除油后使残留在工件表面的氧化膜加以彻底的退除。对于中、高碳钢和铸铁件而言，还必须去除第一次活化泛出的黑色石墨碳渣，从而使被镀基体金属显露出其非常新鲜的纯净金属表面，使刷镀层与基体金属牢固地结合。
&&& （3）金属溶液。金属溶液是刷镀溶液的主要组成部分，选用不同的金属溶液进行刷镀，便可获得各种不同性能(包括耐磨性、减磨性、防腐蚀性、导电性、钎焊性等）的镀层。
&&& 刷镀工艺与槽镀有很大的区别，因此给金属溶液提出了特殊的要求。与槽镀溶液相比，刷镀金属液具有如下几方面的特点：
&&& (1)所含金属离子浓度比槽镀溶液高几倍至几十倍，以获得较高的电流效率和沉积速度；
&&& (2)更多地采用有机络合物，以增大阴极极化值和分散能力；
&&& (3)溶液具有较好的缓冲能力，在循环使用过成中pH值变化幅度很小；
&&& (4)能在较宽电流密度和温度范围内沉积合格的金属镀层；
&&& (5)极少使用剧毒的氰化物；
&&& (6)某些溶液获得的刷镀层氢脆性很低（如低氢脆镉），在高强度钢上刷镀后毋需烘烤处理。
&&& 4）刷镀工艺
&&& 刷镀的工艺流程为：表面准备(预加热、除油、除锈、非镀表层保护）→电净→水冲→活化→水冲→镀过渡层→水冲→镀工作层→水冲→镀后处理。
&&& 电净合格的标志是水冲后，被镀表面挂水（水膜连续）。电净时，被镀部位邻近表面同时进行电净处理，然后用水冲净电净液。
&&& 活化是刷镀质量的关键，必须认真做好，因为它决定工件与镀层是否能结合良好。活化合格的标志是：低碳钢表面呈银白色；中、高碳表面呈银灰色；铸铁表面呈深灰色。
&&& 刷镀时，为了提高工作层与基体的结合强度，工件经电净、活化后，根据零件材料性质选用特殊镍、碱铜或低氢脆镉作过渡层，厚度为0.001～0.002 mm。
&&& 工作层则根据零件的不同需要和用途，选择合理的活化液和镀液进行刷镀。
&&& 三 焊接修复法
&&& 1铸铁件焊修
&&& 汽车的某些零件如气缸体、离合器壳、变速器壳等常用的灰口铸铁（HT）制造；驱动桥壳、制动鼓、主减速器壳等常用可锻铸铁（KT）制作；有的曲轴、凸轮轴等则用球墨铸铁（QT）制作。这类零件的典型损伤是裂纹和螺孔损坏等，最常用的修复方法之一是焊修。
&&& 1） 铸铁件焊修的特点
&&& （1）易产生白口。焊修铸铁件的主困难之一是焊缝中容易产生白口，这是焊修金属冷却太快和石墨化元素烧失的结果造成的。碳在快速冷却中来不及以石墨状析出而停留在碳化铁中的化合状态，焊缝既硬又脆，难以加工。
&&& （2）易产生裂纹。铸铁塑性差而发脆，焊接时由于冷热不均或冷却过快都会造成应力，当应力超过焊缝处强度时会产生裂纹。
&&& （3）易产生气孔. 铸铁焊接中所形成的熔点约为1400℃的难熔氧化物在焊缝熔池下结成一层硬壳，阻碍气体由熔化金属内向外自由溢出，从而产生大量气孔。
&&& 为克服铸铁焊修存在的上述问题，采取了几个方面的措施：预热；加石墨化元素；加塑性变形材料；特殊措施减应力。
&&& 2）铸铁件焊修方法
&&& 铸铁的焊修方法很多，各有特点。常用的方法按所用的设备和热源不同可分为气焊、电焊和钎焊；按对焊件预热的程度不同可分为热焊和冷焊。
&&& （1）气焊。也称为氧-乙炔火焰焊。铸铁气焊的优点是熔池金属与母体材料相似。缺点是施焊速度慢，生产率低，零件受热变形大，且工作环境恶劣。
&&& （2）电焊。也称电弧焊。铸铁电焊的特点是焊接速度快；生产率高，零件受热变形较小。缺点是焊缝的机械性能和加工性能比气焊差。
&&& （3）钎焊。采用气焊的火焰加热，母材不熔化，焊后不易裂，加工性好。其强度因钎料而异。
&&& （4）热焊。将工件预热到600℃～700℃，然后用氧气-乙炔火焰施焊。热焊能保证焊接质量良好，但工艺复杂，所以较少使用。主要用于修复复杂的壳体零件。
&&& （5）冷焊。焊件不预热或预热温度低于400℃的焊接。冷焊可用气焊也可采用电焊，方法比较简单。因此，在汽车修复生产中得到广泛的应用。
&&& 3）铸铁焊条选用
&&& （1）气焊铸铁焊条. 常用的气焊铸铁焊条有QHT1、QHT2两种。焊条断面为边长4mm～5mm的方形，其成分和用途，见表7.10所示。
表7.10 气焊用铸铁焊条成分 (%)
薄件热焊或冷焊
&&& 气焊粉的统一牌号为“粉201”，熔点650℃，呈碱性，能将铸铁气焊时生成的高熔点SiO２ (约为1350℃）变为易熔盐类。焊粉可购买，也可以按硼砂56%、碳酸钾22%的比例配制。
&&& （2）电弧焊铸铁焊条. 常用的电弧焊铸铁焊条和牌号、性能和用途，见表7.11所示。表中钢芯石墨化铸铁焊条（铸238）和铸铁芯石墨化焊条（208）施焊后，其焊缝为铸铁组织。铸116、铸117、铸308、铸408、铸607等焊条施焊后的焊缝为非铸铁组织。焊接为非铸铁组织的焊条与前一类相比较，其成本要高，其中镍焊条成本最高。
表7.11 常用的电弧焊铸铁焊条
焊缝机械性能
气缸受力小的非加工表面(入水套裂纹)
交直流、直流
机床、气缸加工面、高强度铸铁、球墨铸铁、一般铸件、受力不大的加工面
高强度铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁
拖拉机、机床、较大铸铁件、工件预热400℃
一般灰铸铁件
球墨铸铁件预热500℃，焊后正火，退火处理
&&& 4）铸铁件电弧冷焊工艺
&&& 使用表7-17中电弧焊条的电弧冷焊工艺如下。
&&& （1）焊前准备工作。施焊于缸体、变速器壳之类的铸铁件前，应彻底清除油污、水垢等。查出裂纹的位置和方向，在裂纹两端各钻一个的φ4mm～5mm的止裂孔，坡口角度为60°～70°，底部为圆角度渡，坡口深度为铁厚度的2/3～4/5，如图7.9所示。然后，用汽油或丙酮刷洗并烘干。
&&& （2）焊接电流选择。电流选择的基本原则是：在保证焊透的前提下尽量选择小电流。电流大，熔池深，母材金属成分和杂质向熔池里转移。不仅使焊缝性能改变，而且在熔合区产生较厚的白口层，如图7.10所示。
&&& （3）施焊方法。主要采用的是分段施焊法或分层焊。在施焊过程中为了减小焊补区与整体之间的温差，相应减小焊接的应力和变形，宜采用分段施焊法，如图7.11所示。图中（a）为一次长段施焊的应力；(b）为分成四小段焊的应力分布。例如，焊气缸体时，每段长可取10mm～30mm。每焊完一段后立即用小锤从弧坑开始锤击焊缝，直到焊缝的温度下降到40℃～60℃不再烫手时为止，然后再焊下段。
&&& 分段施焊法施焊过程中，应注意的要点是：
&&& a.焊缸体、缸盖等形状复杂的零件应在室内避风处预热到200℃～250℃后进行，这有利于提高焊接质量。
&&& b.当工件上的裂纹如图7.12所示的情况分布时，应从中心部位沿箭头所指方向向边缘焊补，以减小焊接应力和变形。
&&& c.对于受力不大而焊后不需切削加工的部位，如焊补气缸体水套冻裂的裂纹，应选用铸铁焊条（铸607，铸612）。对于气缸体、变速器壳、后桥壳之类的高强度铸铁件，应选用高钒焊条（铸116，铸117）进行焊补。
&&& 工件较厚时，一般采用分层焊，如图7.13所示。分层焊时，可采用较细的焊条和较小的电流，使后焊的一层对先焊的一层有退火作用。另外，当使用镍基焊条多层焊时，可以先焊两层镍基焊层作过度层，再采用低碳钢填满坡口，以解决贵重的镍合金。
&&& 5）铸铁零件气焊――“加热减应”焊
&&& 加热减应焊是指对铸铁件施焊时，在焊前和施焊过程中，用气焊火焰加热铸件的选定部位，使之不妨碍焊缝金属的膨胀和收缩从而减少焊缝应力的方法叫做加热减应焊法，被选定加热的部位称减应区。
&&& 一个中间有孔的零件，如图7.14所示。如直接在裂纹处施焊，焊后焊缝可能被拉裂，零件会产生较大变形，如果施焊前在减应区对称加热，使焊接区与减应区同时膨胀与收缩，便可减少焊接应力，防止产生裂纹。
&&& （1）减应区的选择原则. 减应区应选择在裂纹延伸的方向；减应区应选择在零件棱角，边缘强度较大处。
&&& （2）减应区的检验. 主要是指减应区选择是否得当，可通过加热检验。
&&& 当减应区加热到500℃～700℃时，零件上待焊补的裂纹如胀开1mm～1.5mm，即说明减应区选择合理；反之裂纹紧闭，则选择不当。
&&& （3）加热减应焊补前的准备. 加热减应焊补铸铁的焊前准备与电弧冷焊相同，只是开坡口的角度比电弧焊时大（约90°～120°），如图7.15所示。
&&& （4）加热减应焊应用实例. 对气缸体上各气缸之间裂纹采用加热减应焊的焊补情况，如图7.16所示。
&&& 焊补是采用QHT2型气焊铸铁焊条，201焊粉，中性火焰，熔敷速度约0.02kg?min-1，选择缸体左右边棱处J1和J2为减应区。
&&& 焊补裂纹L1时，先用两把焊炬同时加热焊补区和减应区，当J1达到400℃时即可施焊。在焊接过程中，J1区温度应始终保持在400℃～500℃。焊补完成后仍加热J1区，温度升高到700℃才停止，然后自然冷却到室温。
&&& 焊补的方向应按箭头所示，即指向减应区。如果反方向焊补则起不到减应的作用。
&&& 裂纹2的焊补过程与裂纹1相同，其减应区为J2。
&&& （5）加热减应法气焊铸铁零件的特点。焊缝质量高。焊缝材料、金相组织及机械性能都与母材相近，机械加工性能好；零件变形小。由于加热减应力，所以零件的焊补变形也很小；成本低，工人劳动条件好。
&&& 6）球墨铸铁的焊补工艺
&&& 球墨铸铁多用于制造曲轴、凸轮轴，活塞和后桥壳之类的零件，对于这些零件出现的裂纹和其它机械损伤也可用焊补法修复。但在焊接时，焊缝和熔合区基体金属将失去球化且易于形成白口，比一般灰铸铁更难焊接。因此，球墨铸铁的焊补需要采用特殊焊条和特殊的焊接方法。
&&& （1）球墨铸铁电孤焊. 使用钢芯球墨铸铁焊条（铸238）焊补时，在对小工作施焊前应预热到500℃左右，大工件预热700℃左右。焊后进行正火处理：工件加热到900℃～920℃，保温2.5h，炉内冷却到730℃～750℃保温2h取出自然冷却或退火处理；900℃～920℃保温2.5h，随炉冷至100℃以下出炉。由于这种焊条的药皮里含有石墨元素和球化剂，能使焊缝仍是球墨铸铁，从而提高了焊接的质量。
&&& 使用镍铁焊条及高钒焊条冷焊时，按以下原则选择焊条的直径和电流：焊条直径3.2mm，电流90A～100A；焊条直径4mm，电流135A～145A。在气温较低或工件厚度较大时，先预热到100℃～200℃，其效果较好。
&&& 使用钇基重稀土铸芯球墨铸铁焊条时，其焊接工艺与前述焊补铸铁件相同，但要选择与之相匹配的电流并检验焊接的质量。
&&& （2）球墨铸铁气焊. 气焊时可直接利用焊炬预热工件以防止产生白口。气焊的火焰温度比电弧焊低，镁的蒸发损失少。采用含镁量0.07%以上的铸铁焊丝，可保证得到球墨化的焊缝。焊丝成分：C 3%～3.5%，Si 3%～3.6%，Ｍn＜0.045%,S＜0.015％,P＜0.7％，Ｍg0.07～0.12％。在焊接时采用中性火焰。气焊的焊缝质量较电弧焊高，适用于焊补要求较高的工作。
&&& 7）可锻铸铁的焊补工艺
&&& 可锻铁是白口铸铁零件经过几十个小时950℃～970℃高温退火得到的。白口铁里的碳化铁分解成球絮状石墨及铁素体和珠光体的基体。这种铸铁的的机械性能接近铸钢，它的抗拉强度高，并能承受冲击及一定的变形。因此，汽车上许多受力和冲击负荷较大且形状复杂的零件，如后桥壳、制动蹄、制动鼓、转向蜗杆箱、变速器壳、主减速器壳以及钢板吊耳等常用可锻铸铁制造。
&&& 可锻铸具有强烈的白口化倾向。为了避免出现白口化，应在较低的温度下（即碳在退火中的分解温度――950℃以下）焊接可锻铸铁。用黄铜或高强度铜（钢40%～50%、锰9%～10%、镍3.5%～4％、锡0.4%～0.6％，其余为锌）作焊料，用硼砂作焊补剂进行硬钎焊，在受力不大的部位可收到较好的效果。
&&& 对于受力较大的部位，用电弧冷焊焊修。此时可选用纯镍焊条与高钒焊条。某些部位也可用结422普通低碳钢焊条以小电流焊补，为了增加焊修强度还可在裂缝处补焊一低碳钢板。
&&& 2 铝型材钎焊
&&& 现代客车车身及其附近的骨架中越来越多地使用了铝型材，由于近年钎焊技术的发展极大地提高了其结合强度，解决了熔焊变形及接头外观质量问题，因而在车身的修复中钎焊应用得越来越多，下面主要讲述铝型材的钎焊特点及工艺过程。
&&& 1) 铝型材料钎焊的原理及特点
&&& 铝表面有一层难熔的氧化膜，它阻碍铝的熔化和焊合，钎焊则可在焊缝处母材不熔化的状态下达到焊合的目的。
&&& 铝型材钎焊是把材料热到适当温度，应用钎料使材料结合的一种焊接方法。所用钎料的液相线高于450℃，但低于焊缝母材金属的固相线温度。钎料依靠毛细吸附作用流布于接头的紧密配合面之间，在冷凝后即形成了焊缝，使整个截面接头一次焊成，使被焊工件牢固地联结在一起。
&&& 因此，钎焊必须同时符合下列3条准则：
&&& (1) 钎接零件时，基体金属不得熔化；
&&& (2) 钎料的液相线温度必须高于450℃；
&&& (3) 钎料必须能润湿基体金属表面并依靠毛细吸附作用被吸入或保持在接头中。
&&& 根据上述钎焊原理，铝型材的钎焊有如下特点：使得铝型材的焊缝具有良好的充填性、致密性和密封性。钎焊接头光滑、平整；焊接接头抗拉强度高。经测试，铝型材钎焊接头强度为110MPa，而铝合金气焊和氩弧焊为30MPa～35MPa；与铝合金气焊和氩弧焊对比，加工费仅为铝合金气焊的8%左右，铝合金氩弧焊的5%左右。
&&& 2）铝型材钎焊的钎料与焊剂
&&& （1）钎料. 钎焊时填充焊缝使接头联结一在一起的材料称为钎料。钎料通常以粉末、膏状、丝材或薄片条等形式提供。薄片条钎料既可用手工送进，也可以预先放置在接头区。
&&& 为了保证焊接质量，除了前面所提及对钎料的要求外，还要求钎料的熔点低于母材，一般比母材低几十度；钎料本身应具有一定的机械强度，以满足对钎焊接头工作强度的要求；对于有外观要求的装饰件，要求焊缝颜色与母材相接近。
&&& （2）钎剂. 以粉末形式供应的无机氯化物和氟化物盐类混合物。钎剂起到去氧化铝膜，改善钎料对钎焊金属浸润状况的作用，对钎剂的要求如下：钎剂要有良好的热稳定性，要求在熔化以后100℃的范围内能保持其作用；钎剂的熔点要比钎料低，以便在钎料熔化前消除钎缝中的氧化膜；针剂在施焊过程中要具有良好的流动性，便于浸润金属表面；具有去除和防止夹渣的能力。
&&& 3）铝型材的火焰钎焊工艺
&&& （1）清洗. 钎焊前要用清洗剂清除焊接处的表面油污及氧化膜杂质，可用化学方法，也可用机械方法。
&&& 用化学法清洗时，可先用汽油或丙酮等有机溶液去除油污后，将工件放在60℃～70℃热水中冲洗干净，然后再将工件浸入60℃～70℃的5%～10% NaOH(火碱)水溶液中停留15min～20min。浸蚀后，立即用冷水将表面的碱液冲尽，再浸入10%～30%的硝酸溶液中停留约1min，中和后再用热水或流动的水冲洗净并烘干。
&&& 用机械法清洗时，在用钢丝刷和刮刀之类的工具去除氧化膜可满足要求的情况下，尽量少用砂纸、砂布、喷砂等方法。因这些方法易使砂粒嵌入焊件表面，影响焊接质量。
&&& （2）夹具和固定装置。为了保证钎焊接头位置正确和有合适的间隙，采用既适用又有一定强度的夹具和固定装置，有利于火焰加热和钎焊操作，且零件不致因膨胀的差异而发生离位现象，通常采用纯镍、不锈钢、特种合金钢或低碳钢制造的夹具和固定装置。
&&& (3) 施焊. 首先将钎剂与水或酒精混合后以刷涂、浸渍和喷涂等方法施加到工件和钎料上去。机械化钎焊时可将钎料预先放置到接头处，而手工火焰焊则靠人工送进钎料。再用氧-乙炔火焰或石油液化气火焰在较大范围内对接头加热，使各部分温度上升到钎焊温度。对于氧-乙炔火焰必须控制其乙炔流量。氧气过量易产生氧化铝，而乙炔过多会出现气孔。因此，焊嘴应根据工件厚度和乙炔耗量来确定，可参照表7.12选用。
表7.12 焊嘴与工件厚度的关系
焊件厚度/mm
焊嘴号/L?h-1
&&& 施焊时的加热温度必须严格控制到500℃～600℃范围内。由于铝合金在加热熔化时无明显的颜色变化，很难预测。可将预热的钎棒一端醮上钎剂放在焊口上：若钎剂立即化为透明的流体则说明温度合适，即可施焊；若钎剂不能立即熔化，发粘、冒泡则表明温度偏低，应再加热。
&&& （4）钎焊后清理. 钎焊后必须清除残余的腐蚀钎剂。残余的钎剂形成一个硬而脆的壳层，可用热水溶解或化学清洗彻底除掉。将钎焊接头放入热水中浸渍以后，再在10%体积的硝酸和0.25%体积的氢氟酸浴槽中浸渍2min～5min，可获得清除钎剂的良好效果。注意各种清洗方法最后都要用清水冲洗，以清除残余的清洗剂。
&&& 四、胶粘修复法
&&& 胶粘是利用粘结剂的粘结作用进行零件修复的方法。粘结剂种类繁多，汽车修理中常用的有机粘结剂有：环氧树脂、酚醛树脂、Y-150厌氧胶、J-39高强度粘结剂。无机粘结剂常用的是氧化铜胶粘剂。
&&& 用胶粘法修复零件工艺简单，设备投资少，生产成本低，不会引起变形和金属组织的变化。适用于金属及非金属零件破损的修复。
&&& 1粘接原理
&&& 两种物体能被粘在一起是机械力、分子力及化学键力综合作用的结果。
&&& （1）机械作用. 任何固体材料的表面都存在着一定的粗糙度。胶粘剂渗入物体表面凹凸不平和孔隙中，固化后镶嵌在孔隙中的胶粘剂形成了无数微小“销钉”，起到机械连接的作用。
&&& （2）分子吸附和扩散作用. 分子间吸引力只有在分子间的距离接近到分子的直径大小时才呈现出来。液体胶粘剂使工件表面湿润，起到了分子之间互相贴近的作用。此外，胶粘分子与被粘件表面的分子的相互扩散作用也利于粘接。
&&& （3）化学键作用. 有的胶粘剂与被胶粘接材料表面的某些基本组成元素形成化学键，由化学键结合作用将两者紧密联结在一起。
&&& 综上所述，胶接界面发生的机械、物理或化学键作用都是产生粘附力的因素。然而，对于不同的胶接材料和工艺，各种作用的粘附力是不相同的。应针对被粘物的情况，增强粘附力以获得高的联结强度。
&&& 2 粘接工艺
&&& 对粘补零件应根据其损坏的程度、承受的载荷及工作温度与环境等选择粘接修复方案。如选用配方、确定粘接方法、接头形式和表面处理方法等。
&&& (1) 胶粘剂的选择. 选用胶粘剂时应充分考虑被粘件的材料种类和性质，考虑被粘件的使用条件，被粘件允许的工艺条件并考虑如密封、导电、导磁等特殊要求。
&&& (2) 表面处理. 常用的表面处理方法有除油处理、机械处理和化学处理。
&&& (3) 调配胶与涂胶. 按所选择的胶粘剂的要求配胶。并可采用刷涂、刮涂和喷涂等方法涂胶。
&&& (4) 固化. 根据不同的胶粘剂的要求，充分考虑固化压力、温度和应保持时间。
&&& 3 粘接强度的影响因素
&&& 影响粘接强度的因素很多，其中以胶粘前的表面准备最为重要，它是决定粘接结合强度的关键。粘结表面要做到无油、无锈，并要有一定的粗糙度以增加粘结面的机械联结作用。对于强度要求较高的重要零件，还应进行化学表面处理才能保证较高的粘结强度。不同材料粘合表面的化学处理方法，如表7.13所示。
粘合表面的化学处理
化学处理剂的组成
100%的硅酸钠溶液或100%盐酸溶液
60℃，10min
每1000g水中加30g马日夫盐
95℃，20min
浓盐酸52g，甲醛10g，30％过氧化钠2g，水45g
65℃，10min
重铬酸钠66g，90％硫酸666g，水1000g
70℃，10min
软铁、灰铸铁
硝酸锌70g，马日夫盐30g，磷酸7ml，水1000g
103℃，10min
磷酸钠70g，马日夫盐15g，氢氧化钠25g，水1000g
80℃，25 min～10min
浓硫酸擦洗表面2min～5min，水洗烘干。
室温5min～10min
酚醛聚酯用砂轮抛光或火焰处理
削斜面、增大胶合面、木材含水不能太高。
&&& 此外，粘结表面的应能被胶粘剂湿润，并保持适当的固化温度。配方的比例要严格控制，因其对胶粘的质量影响很大。粘接表面不但应能被胶粘剂湿润，而且涂胶要均匀，迅速，并施加适当的压力。胶层厚度应控制在0.1mm～0.25mm左右，太厚或太薄都会影响粘接强度。
&&& 胶接的接头形式对于粘接强度影响也很大，由于用环氧树脂做胶粘剂，其抗剪和抗拉强度比较好，而抗剥离和抗冲击强度低。因此，在设计接头形状时，不仅要增加粘合面积，以提高强度，而且应对胶合件受力情况进行分析，使其尽可能少地受到剥离和冲击力，而多受些剪力和拉力。对有些损坏的部位，为了提高粘接强度，应有辅助的加强措施，如贴加布层或钢板，镶嵌燕尾槽、销钉以及金属扣键等。
&&& 固化时也需要在一定在压力、温度、时间等条件下进行。对不同的固化剂有不同的要求。此外，胶粘剂配方的比例要严格控制，因其对胶接的质量影响很大。
&&& 五 修复方法选择
&&& 每种零件修复方法都有它的特点和适用性。同一零件可采用不同的修复工艺，同一工艺可以修复不同的零件。因此，选择最佳的修复方法和工艺很有必要。所谓最佳修复方法是指该方法能保证零件具有高的使用可靠性，较长的使用寿命，而所用的劳动量和消耗的材料最少的修复工艺。所以，考虑到工艺和经济两方面因素，在确定合理的零件修复方法时，应遵循下列原则。
&&& 1适用性
&&& 适用性又称工艺原则，该原则是针对具体需修复的零件去选择工艺。考查该工艺是否可行，是否能够达到零件的技术要求。所选择的修复工艺不仅能恢复零件的几何形状，而且要使修复的零件满足一定的使用性能，为此，要从以下几方面考虑。
&&& （1）覆盖层的机械性能. 覆盖层的机械性能指标主要是覆盖层与基体的结合强度、硬度、耐磨性及疲劳强度。如表7-24列有各种工艺的性能指标。可供选择工艺时参考。覆盖层结合性的好坏直接影响工艺对某特定工作条件下零件修复的可行性。对于重载交变负荷情况下工作的汽车零件，宜选用结合度高的修复工艺；对于耐磨性有要求的汽车零件，宜选用修复层硬度高的修复工艺；对致密性要求高的零件，不宜用多孔性的覆盖层；喷涂层适宜有润滑的工况，对干摩擦条件下工作的零件宜选用喷焊修复。此外，选择工艺时应考虑零件的工作温度及介质条件。如镀铁层的耐蚀性较差，不宜在腐蚀介质环境中应用。对在较高温度下工作的零件，其覆盖层的耐热程度是必须考虑的。
（2）修复工艺能达到的覆盖层厚度. 各种零件由于磨损的程度不同，要求恢复至标准尺寸所需的覆盖层厚度也不同，各种修复工艺所能达到的覆盖层厚度是有一定限度的，如表7.14所示。
各种修复工艺的性能指标
工件变形量
气体火焰喷涂
1.20～2.30
手工电弧堆焊
0.09～1.32
气体保护焊
0.05～1.00
管状焊丝堆焊
0.02～0.58
等离子堆焊
0.02～1.00
电脉冲堆焊
0.007～0.025
0.011～0.085
0.001～2.0
19.6～41.2
&&& （3）修复工艺对基体的影响. 修复工艺过程对基体的影响主要指零件的变形情况，金相组织及机械性能的变化等。
&&& 2 耐久性
&&& 耐久性即零件的使用的寿命。如果定量的表示使用寿命，则用耐久性系数，即修复后零件的使用寿命与新件零件寿命的比值，见表7.15所示。此外，修复层的耐磨性也是要考虑的一方面。
&&& 3 技术经济性
&&& 综合考虑修复成本与零件修复后的使用寿命两方面因素，选择最有利的修复工艺，就是考虑其技术经济性。技术经济性指标使用下式表示：
&&& Cb≤Kg?CH
&&& 式中：Cb――零件修复的成本；
&&& Kg――耐久性系数；
CH――新零件的成本。
用各种工艺修复的零件耐久性系数和零件修复方法的技术经济指标，分别列在表6-32和表6-33中。在选择零件的修复工艺时，除分析研究工艺的适用性，技术经济性及零件的耐久性外，还必须考虑当时当地的设备条件，技术水平等因素。