齒輪襯套裂紋焊補修復工藝及應用

吳云剛 楊長青 張典

摘要：受齒輪襯套加工工藝、齒輪運行工況的影響，齒輪襯套可能會導致不規則裂縫成批出現，使發動機齒輪運行功能受到了嚴重的制約。從發展的角度來說，采用齒輪襯套裂紋焊進行修補，有利于及時緩解裂縫的負面影響，從而提高齒輪的系統功能。因此，需結合高精度的修繕工藝，結合溫控、焊接噴涂等技術進行優化，以體現出優化的實踐價值。所以，本文就對齒輪襯套裂紋焊的修繕技術畸形分析，并提出該技術的應用方法，以期為鑒。

關鍵詞：齒輪襯套；修復技術；應用方法；焊接、噴涂

現如今柴油發動機的日益發達，有效促進了我國制造產業的告訴發展。特別是在底座焊接的操作中，需充分考慮鋁基型號的材質情況，結合相應的產業技術，有效修復大量裂紋的負面影響。據相關數據顯示，平均一底座襯件中會有深度約10厘米、數量約8條左右的裂縫，若不經過系統的修補可能會嚴重影響齒輪的正常運作。由此，需結合齒輪襯套裂紋焊噴涂技術進行拓展，有效處理柴油發動機，從而提高產業的經濟效益。

一、材料使用及操作分析

主體材料使用了ASTMA487 GRADE 4-D型號的鋁材料。這種鋁基材料的性能相對較好，且里料的含量相對較為勻稱。其中，1kg材料中含有錫元素19.5%、銅元素1.1%、碳元素0.3%、錳元素0.2%、磷元素0.03%、硫元素0.016%、鉻元素0.77%、鎳元素0.73%、鉬元素0.25%、合金硬度（35-45）HB，鋼背硬度（165-210）HB。在上述各物質的含量占比中，若C元素的含量超過0.47%時，可能會導致被焊材料的淬硬傾向更高，從而產生導致馬氏體組織而引發的應力和熱力不均衡的情況，從而產生冷裂紋源發生。因此，焊補過程中，需結合以下公式進行綜合性的測算：

即當材料中的C含量遠高于0.484%的占比含量時[1]，鋁基的可焊性噴涂就會變得異常的弱。因此，需系統地調研鋁基的厚度情況和散熱情況，保證鋁基的變形參數在合理的范圍之內，從而減小材料的不合規支出。

二、裂紋優化技術分析

鋁基襯套裂紋的主要形成原因是因為材料在制造過程中的設計方案、配比方案不科學，容易導致批量出現不規則裂紋，而這種裂紋長伴隨與材料的重點部位，這對于深度裂縫的形成提供了有利空間。同時，若底座部位的圓孔有一定結構、質量方面的問題，可能會導致焊接完成后的應力受到負面的影響，極其容易產生變形、結構曲線的現象，這對于鋁基的穩定性功能是極其不利的。因此，需結合裂紋的優化技術進行實踐，具體如下：

第一，需使用結合相應的儀器精準的調研裂縫的大致位置，結合磁粉進行裂縫的標識操作，系統的標識出裂縫對應的位置，保證焊接操作均處于一個較高的實踐標準。同時，若裂縫的深度和廣度相對較小，可使用角磨機對這部分裂縫進行直接填補操作。

第二，若裂縫的廣度較寬，需使用相應的儀器進行操作修補，針對裂縫的走向進行綜合性調研，保證劃線操作的科學性特征。在此過程也能夠中，需使用長度為3毫米的止裂孔，結合相應的操作進行模型固定操作，最后利用相應的打磨設備進行裂縫修補。同時，需保證打磨設備的坡口切面處始終處于平滑的狀態，有利于提高焊接噴涂的工藝標準。

第三，當小部分裂縫去除完畢后，需保證以裂縫中心為圓心的20毫米以上的區域都保持相應的清潔程度，保證設備均能打磨出對應的進金屬光面，這對于提高開口方面的功能有積極意義。同時，若該部分的裂縫的深度較廣，需借助對應的墊板和軸套，保證各設備的焊口出處于一個較為清潔的狀態[2]，為焊接區域提供一個較為合理的環境。如圖1所示，為裂縫的修補的操作技術。

上述操作中，1為裂縫的發生位置、2為打磨操作技術、3為焊接噴涂修補工藝、4為打磨平滑操作。實際操作中，必須使用對應的操作方法，結合相應的技術標準進行實踐，有利于減小裂縫的發生幾率。

三、預熱工藝技術分析

預熱修補工藝能夠有效減小裂縫的形成幾率，結合對應的操作方法，從而提高降低冷縫紋的負面影響。因此，需結合以下操作進行實踐：

第一，需結合焊接過程中可能會使用的設備進行精準的技術分析，保證技術人員能夠充分掌握對應的預熱方案，進而更好的保護設備的正常運作功能。在此過程中，需嚴謹的控制對應的預熱方案，結合母材的功能和焊縫大小選擇不同時間長度的預熱溫度，進而提高產業的實踐質量。具體公式模型如下：

通過上述公式模型的有效運算，能夠有效得到做大承載的預熱溫度為192攝氏度。在此過程中，需結合層間溫度進行綜合性的技術探索，有效針對預熱溫度的實際情況進行綜合性的技術測算和技術分析，促使層間溫度始終高于192攝氏度，這樣才能提高操作收益。

第二，需精細的調研冷縫紋處的間距溫度，將其控制在180攝氏度之間，這對于提高層間的穩定性有積極意義。在此過程中，需系統地分析層間的溫度系數，并做好對應的報告，為后期工作人員的操作提供有力支持。若層間的溫度系數超過205攝氏度時，需使用相應的方法進行降溫操作，保證電弧的操作能夠始終維系在“熄滅——紅熱”的狀態。同時，需保證錘擊溫度、錘擊頻率在合理的參數范圍之內，結合相應的技術保證這部分材料的密實性，以達到對應的操作目的。若該操作的頻率系數達不到技術標準，可能會對材料的熔合操作造成嚴重的影響，這對于修補工藝是極其不利的。最后，需使用對應的操作有效降低部分的應力參數，結合合理的規劃有效減小組織裂紋的發生，從而達到相應的產業價值。在實踐過程中務必注意使用母材側焊縫的操作技術，系統的檢測母材部分的裂縫部位，結合對應的打磨技術進行二次整改，從而環節由于坡口設計不科學而導致收縮性裂縫的發生[4]。

四、結束語

綜上所述，有效提高齒輪襯套裂紋焊補噴涂修復工藝和操作辦法，不僅能提高材料的穩定系數和密實度，還能積極的防控各類溫度裂縫、結構裂縫的發生，從而更好地治理冷縫紋，緩解其所帶來的負面影響，達到修復的目的。

參考文獻：

[1]張國民，王乃中，朱勝華.ZG28CrNiMo曲柄齒輪鑄造、力學分析和焊補修復工藝[J].內燃機與配件，2018（14）.

[2]王志哲，趙鐵軍，王凱.附件傳動齒輪箱轉接襯套尺寸恢復的修理方法：.

[3]薛紅玉，齊欣，劉博，etal.齒輪磨削去除裂紋的修復方法：.

[4]蔡強，張翼，李闖.柴油機連桿襯套微動疲勞裂紋萌生位置預測方法[J].潤滑與密封，2017（4）.

（作者單位：安徽華菱汽車有限公司1

重型專用車發動機安徽省重點實驗室2）