套筒型零件侧表面磨损修复方法技术

套筒形零件磨损侧表面的修复方法是：零件（１）的未磨损表面（３）通过密实的粉状耐火材料层（８）支承在支承表面（７）上。然后将零件（１）的磨损表面（２）加热到塑性状态，再加以冷却。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术与机械制造业有关，具体地说，是一种修复套筒型零件磨损的侧表面的方法。本专利技术对于修复复杂形状套筒型零件磨损表面最为有效。本专利技术所述套筒型零件磨损侧表面修复方法可在机械制造业中用于修复泵的柱塞偶套筒、制动缸、内燃机汽缸套等零件。现有的套筒型零件侧表面磨损修复方法已为众所周知。现有的方法是将套筒型零件未磨损的外表面部分支承在阴模的支承面上，零件装入阴模时应保证在零件未磨损侧面的其余部分与阴模侧表面之间(沿高度方向)有变间隙，零件每一径向截面内间隙的大小根据该截面内零件的磨损量确定。然后将零件的磨损表面加热，此处即指内表面，加热至塑性状态后冷却。这种套筒型零件磨损侧表面修复方法非常复杂。因为每次改修不同规格尺寸的零件都需制造另一种阴模，阴模的尺寸和形状应与零件的尺寸和形状一致，这就要增加工时和能源消耗。而且，在修复变截面套筒型零件时，在一种截面向另一种截面过渡之处容易产生较大的热应力，因而产生裂纹，特别在铸铁件上更严重。这是因为在零件未磨损的侧表面与阴模侧表面之间有沿长度方向变化的间隙。间隙引起零件的不均匀受热，因为间隙内的空气是不良导热体。这产生附加的热应力，增加零件的损坏。本专利技术的目的是提供一种修复套筒形零件磨损侧表面的方法，使未磨损表面与支承表面之间的接触能保证零件磨损侧表面修复时由应力均匀分布。解决这一问题的方法是在修复套筒型零件磨损侧表面时，将未磨损面支承在支承表面上，将磨损表面加热至塑性状态，然后冷却，而零件的未磨损表面则是通过一层密实的粉状耐火材料支承在支承表面上。未磨损表面通过一层粉状耐火材料支承在支承表面上可使零件均匀受热，而不受其几何形状影响。密实的粉状耐火材料层可起到刚性支承作用，紧贴在修复零件的全部未磨损表面上，而不受零件表面上常见的凹凸不平的影响。粉状耐火材料(低导热性材料)与修复零件紧密贴合可使零件在磨损表面修复过程中沿给定方向变形。这是因为在修复零件内的应力分布于零件体内，不会导致其初始形状的改变。由于粉状耐火材料的导热性比加工零件(通常为金属件)的导热性低，零件的加热和冷却实际上在等温条件下进行。此时，整个零件的温度场是相同的，与其截面无关，这就为修复零件的均匀变形创造了良好的条件。这样，在零件变截面处就不会出现导致被修复的磨损侧表面不均匀变形的热应力，从而避免出现裂纹。使用粉状耐火材料不会使零件修复过程更复杂，因为可以使用人们熟悉的並且容易得到的材料，如石英砂。在修复套筒形零件磨损的内表面时最好将其外表面支承在支承表面上，通过冷却支承表面的方法来冷却零件。而在修复套筒形零件磨损的外表面时，将其内表面支承在支承面上，通过冷却支承表面的方法来冷却零件。当冷却支承表面时，密实的粉状耐火材料层的密度和尺寸保持不变，因而，保持了支承表面必要的刚度。这样，采用本专利技术所述的修复套筒形零件磨损侧表面的方法就能使零件内的应力均匀分布，保持零件形状不变。本文所述的修复套筒形零件磨损的侧表面的方法简便易行，而且不需要昂贵的设备和工装。下面介绍本专利技术的实施例，参看附图。图1是一个纵剖面图，图中有一个箱子，箱内装有一个套筒形零件，零件与箱之间有间隙，间隙内充满粉状耐火材料，这是套筒形零件的磨损侧表面是内表面时按照本专利技术的方法进行修复的情形。图2也是纵剖面。图中套筒形零件放在平板上，中间放一心轴，间隙内填满粉状耐火材料。这是当磨损侧表面是外表面时按照本专利技术的方法修复套筒形零件磨损侧表面的情形。下面为行文方便起见，将本专利技术提出之套筒形零件磨损表面修复方法简称为“本方法”。本方法实施步骤如下图1中被修复零件1为套筒形，需修复之部位为圆柱形内侧表面2。零件1的未磨损表面是圆柱形阶梯外侧表面3。零件1装在箱4内，箱4为杯状，上面开口，零件轴线与箱的几何垂直纵轴线5重合。零件1自由地放在箱4的底板6上，其未磨损表面3支承在支承表面7上。支承表面7是箱4的内侧表面。支承是通过粉状耐火材料层8实现的。本例中耐火材料采用石英砂。粉状耐火材料也可采用锆石精矿、粉状氧化铝、二氧化锆等。在待修复零件1的未磨损外表面3和箱4的内侧表面7之间的间隙8内填满石英砂。用任何已知的方法和已知的工具将石英砂捣实，以便沿零件1的未磨损表面3将其固定。然后，将磨损表面2加热，在本例中将整个零件1加热至其磨损表面2达到塑性状态。修复大型零件时须保温一段时间，以使整个零件能被均匀加热。加热可用任何适当结构的感应器9进行，感应器装在零件1内。感应器9应有任何适合这一目的的结构。加热时，被修零件1膨胀並进一步压实石英砂层8。当零件1受热而进入塑性状态后，密实的石英砂层8阻挡零件1进一步膨胀和尺寸增长，使零件1的材料向受其磨损表面2限制的内腔方向重新分配。在箱4侧壁4a内靠近外侧表面10处有圆筒形内腔11，与冷却水源(图中未示)相通，用以冷却箱4的支承表面7。水从进水管12流入，经过内腔11，从排水管13泄入排水箱(图中未示)。然后用任何一种适当的已知的方法和工具将零件1从箱4内取出，並将其冷却到室温。修复过程即告完成。如果零件1的修复，即尺寸的改变没有达到足够的数值，可将零件1重新放入箱4並重复修复过程。这样，经过多次反复修复过程，零件即可得到要求的尺寸。图2是又一实施例，套筒形零件14磨损的圆柱形外侧表面15修复的情形。零件14的未磨损面是圆柱形内侧表面16。零件14装在平板17上，零件14内装一个心轴18，与其同轴，心轴与零件14的未磨损内表面18之间有间隙19。间隙19内充填石英砂，可用任何已知的方法和任何已知的工具将其捣至规定的密度，即形成一个密实的石英砂层19。这时，未磨损的内表面16通过密实的石英砂层19支承在心棒18的支承表面20上。围绕磨损的外表面15装设任何一种已知结构的电感器21，用电感器21加热表面15，在本例中即加热整个零件14，使其达到塑性状态。这样，密实的石英砂即填入零件14因受热后直径增大而在间隙19内形成的空间。在心轴18内靠近外表面20处有一与心轴共轴线的腔22，内腔22通过导管(图中未示)与水源(图中未示)及泄水箱(图中未示)连通，用水对心轴18、粉状耐火材料层19和零件14进行冷却。在其它情况下也可用其它方法进行冷却，如用冷空气吹风。在冷却过程中，零件14有恢复原来尺寸的倾向，但受到密实石英砂层19的阻挡。这样，零件14在加热过程中达到的体积和直径就固定下来了。因此，使用本专利技术的方法能够可靠地实现零件材料从未磨损的零件表面向磨损表面的再分配。在修复过程中可保证只产生最小的应力，特别在变截面处尤为如此。这是因为使用了密实的粉状耐火材料层，耐火材料层又支承在支承面上。由于粉状耐火材料具有很低的导热性，温度在整个零件内均匀分布，从而使零件内形成应力最小的材料组织。在许多情况下，为了增大零件未磨损表面的尺寸，可在其上加覆涂层，在修复侧表面的过程中，在与密实粉末耐火材料层的相互作用下涂层可以增强。在零件加热至塑性状态下，向零件传递的热量可提高涂层与零件材料结合的强度。在有些情况下，用焊接方法将预先加上的涂层与零件的非工作侧面结合在一起。本方法易于实施，並且不需要昂贵的设备和稀缺材料。本方法已用于修复汽车柴油机气缸套，经过试验台试验，证明其使用寿命接近新气缸套寿命。使用本专利技术可使超过使用寿命的零件得以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种修复套筒形零件磨损侧表面的方法。这种方法是：将零件（１）的未磨损表面（３）支承在支承表面（７）上，将其磨损表面（２）加热到塑性状态，然后冷却。其特征是：零件（１）的未磨损表面（３）是通过密实的粉状耐火材料层（８）支承在支承面（７）上的。

【技术特征摘要】
1.一种修复套筒形零件磨损侧表面的方法。这种方法是将零件(1)的未磨损表面(3)支承在支承表面(7)上，将其磨损表面(2)加热到塑性状态，然后冷却。其特征是零件(1)的未磨损表面(3)是通过密实的粉状耐火材料层(8)支承在支承面(7)上的。2.权利要求1所述之方法。其特征为在修复套...

【专利技术属性】
技术研发人员：瓦伦丁彼得罗维奇涅察耶夫，瓦勒里伊万诺维奇阿克马托夫，玻璃斯勒沃维奇托伯金，
申请(专利权)人：汽车工业工艺科学研究院，
类型：发明
国别省市：SU[苏联]