港口設備磨損修復技術的研究與應用

田洪艷 辛華 萬春明

摘 ?要：長期以來，針對磨損修復方面的眾多技術一直延續至今，如焊接、噴涂、刷鍍等熔覆技術。由于復雜的工藝條件和現場環境而受到限制，尤其是在面對一些突發緊急、設備龐大、拆卸復雜等的設備問題，這些工藝顯得蒼白無力，冷焊技術的出現使問題迎刃而解。冷焊技術是一門新型發展起來并得到廣泛應用的技術，在很多傳統焊接技術無法滿足的情況下扮演著重要的作用。冷焊是應用機械力、分子力或電力使得焊材擴散到器具表面的一種工藝，常用于修復超差，涂層。在物理學中納米尺寸下必須考慮的一種負效應。索雷碳納米聚合物材料類冷焊技術的出現與普及大大開拓了維修領域的廣度和深度，尤其是在現代化的生產企業自動化程度高、連續生產要求高的背景下，及時、快速、低成本、環保等方面體現出了明顯優勢。

關鍵詞：冷焊 ?修復 ?索雷碳納米聚合物材料 ?低成本 ?環保

港口設備磨損修復方面應用的冷焊技術目前我們主要推廣通過使用索雷碳納米聚合物冷焊修復技術。

我們來看港口應用碳納米聚合物修復最多的減速機軸承室（位）磨損修復技術。

減速機高速軸軸承室（位）為什么會出現磨損問題？1.金屬疲勞的疲勞磨損：金屬在運行一定周期后都會產生一定的疲勞性。這是所有金屬都無法避免的。2.現場工作環境存在為題：設備長時間在環境比較惡劣的情況下運行，會導致軸承與軸承室（位）之間間隙增大，這樣空氣中會有一些顆粒進入軸承室里面會導致軸承室（位）與軸承磨損。3.潤滑油清潔存在問題：潤滑油清潔對于軸承和軸承室（位）而言尤為重要，如果清潔不到位會導致軸承抱死，這樣會使軸承外圈與軸承室（位）之間就會產生摩擦，導致軸承室磨損。

過去我們常采用對磨損的部位采用補焊后再機加工來修復。補焊機加工是用金屬補焊后利用專業設備對待修復部位進行車、銑、刨、磨或人工修磨等方式，是磨損的軸恢復原有尺寸。補焊機加工的優點是修復精度高，但是其缺點也很明顯：首先對于風機等大型設備軸磨損問題無法進行在線修復，需要對軸整體拆卸，通過重型機械和運輸工具返回設備生產廠家進行維修，這樣總體需要的周期大約為20天，甚至更長，拆卸和運輸將大大增加修復成本和修復周期，綜合性價比低，大大影響企業的正常生產，增加維修維護成本;其次該工藝本身存在熱應力問題，容易導致軸彎曲變形，同時可能造車焊接部位裂紋，造成使用過程中斷軸的風險;最后目前補焊修復普遍采用人工研磨處理，此處理方式的前提是修復部位有未磨損基準面，以未磨損部位為基準，利用事先加工好的模塊進行人工研磨，采用人工修磨工藝難度較大并且修復時間較長，同時修復后的接觸面難以達到50%以上，為以后生產造成安全隱患。

索雷碳納米聚合物現場修復技術：利用索雷碳納米聚合物材料以及索雷基準刮研修復工藝（該工藝是利用軸承壓蓋止口與軸承室配合面作為修復基準，通過多次刮研來實現最終所要達到的尺寸要求）對磨損的減速機軸承室進行修復。該技術操作簡單、修復時間短、修復效率高，為企業節省了大量的人力、物力、財力;同時該材料具有優異的粘結性能，在修復磨損面過程中，通過表面烤油、表面打磨、表面清洗等處理，增加材料的表面粘結面積和粘結力，以確保材料不會脫落。并且該材料綜合力學性能優于金屬，其具備優異的“退讓性”，不具備金屬疲勞磨損特性和塑性變形性，因此長期使用過程中不會產生疲勞磨損、斷裂的情況，使用壽命得到有效保證。

現場修復步驟：1.現場查看設備磨損情況;2.表面烤油處理：用乙炔槍進行表面烤油碳化處理，直至烤到無火花四濺為止;3.表面打磨處理：用磨光機進行表面打磨工作，直至露出金屬原色;4.表面清洗處理：用無水乙醇進行表面 清洗工作，確保無臟污，晾干5.調和索雷碳納米聚合物材料，調和均勻無色差;6.將調和好的索雷SD7101H材料涂抹至修復部位，使用刮研刀以未磨損面為基準進行刮研;7.加熱固化，回裝設備。

索雷碳納米聚合物材料SD7101H，該材料是一種由碳納米材料增強的高性能雙組分聚合物材料。該材料最大的優點是通過添加特殊的納米材料從而大幅提高了材料的綜合性能，可很好的粘結于各種金屬、混凝土、玻璃、塑料、橡膠等材料。有良好的耐溫、抗化學腐蝕性能。同時具備良好的機加工性能和耐磨性能，用于各種金屬的磨損再造。

目前可推廣應用于港口設備中的各種軸承位、軸承室、鍵槽、螺紋滑絲等磨損修復以及鑄造件的缺陷、裂紋，設備的液壓缸劃傷、跑冒滴漏、泵、水輪機等修復和保護。

結束語：

由于.補焊機加工熱應力集中，容易導致軸類彎曲變形或者斷裂;電鍍對于傳動部件磨損形式要求苛刻，即磨損均勻，磨損深度低于0.2mm;激光熔覆綜合成本高，修復周期長無法實施在線修復的。相對于以上幾種傳統修復技術，索雷碳納米聚合物冷焊修復技術的快速、低成本、環保優勢更加突出。目前可推廣應用于港口設備中的各種軸承位、軸承室、鍵槽、螺紋滑絲等磨損修復以及鑄造件的缺陷、裂紋，設備的液壓缸劃傷、跑冒滴漏、泵、水輪機等修復和保護。

參考文獻：

[1]賓鴻贊，王潤孝.先進制造技術.北京：高等教育出版社

[2]索雷碳納米聚合物修復