铸件挽救工程及其应用

第1章 绪论1
　1.1 铸件挽救工程的定义及其意义1
　　1.1.1 铸件缺陷1
　　1.1.2 缺陷铸件的挽救2
　1.2 铸件挽救工程技术分类3
　　1.2.1 表面缺陷挽救技术3
　　1.2.2 内部缺陷挽救技术4
　1.3 铸件挽救决策及经济性分析4
　　1.3.1 决策模型5
　　1.3.2 示例分析6
　1.4 常用铸件材料的焊接性能7
　　1.4.1 铸钢件7
　　1.4.2 铸铁件8
　　1.4.3 有色合金铸件10
　　参考文献10
　　
第2章 铸件电弧熔焊修复11
　2.1 电弧熔焊修复原理11
　　2.1.1 焊接电弧的物理基础11
　　2.1.2 焊接电弧产热13
　　2.1.3 焊接电弧的热效率14
　　2.1.4 焊件的加热及热能分布15
　　2.1.5 焊接温度场16
　　2.1.6 焊接电弧力及影响焊接电弧稳定性的因素16
　　2.1.7 熔焊修复的冶金过程21
　　2.1.8 熔焊区组织与性能22
　2.2 电弧熔焊修复设备23
　　2.2.1 电弧焊设备23
　　2.2.2 埋弧焊设备25
　　2.2.3 TIG焊设备27
　　2.2.4 熔化极氩弧焊设备34
　　2.2.5 CO2气体保护电弧焊设备36
　　2.2.6 丝极电渣焊设备42
　2.3 电弧焊修复用焊接材料42
　　2.3.1 焊条电弧焊用焊接材料42
　　2.3.2 埋弧焊用焊接材料44
　　2.3.3 TIG焊用焊接材料46
　　2.3.4 熔化极氩弧焊用焊接材料49
　　2.3.5 电渣焊用焊接材料51
　2.4 电弧熔焊修复工艺53
　　2.4.1 焊条电弧焊修复工艺53
　　2.4.2 埋弧焊工艺54
　　2.4.3 TIG焊工艺60
　　2.4.4 熔化极氩弧焊工艺63
　　2.4.5 CO2气体保护电弧焊工艺65
　　2.4.6 电渣焊工艺68
　2.5 电弧熔焊修复实例69
　　2.5.1 柴油机曲轴裂纹的电弧焊修复69
　　2.5.2 磨煤机变速箱高速轴断裂后的电弧焊修复71
　　2.5.3 双螺旋分级机空心轴裂纹的电弧焊修复72
　　2.5.4 轧制机齿轮轴的电弧焊修复73
　　2.5.5 20g钢蒸汽锅炉上锅筒埋弧焊工艺实例74
　　2.5.6 1035工业纯铝卧式储罐手工TIG焊工艺实例75
　　2.5.7 6351?T4铝合金管熔化极氩弧焊工艺实例76
　　2.5.8 鳍片管的半自动CO2气体保护焊工艺实例76
　　2.5.9 电站锅炉筒体纵缝丝极电渣焊工艺实例77
　　参考文献78
　　
第3章 铸件气焊修复80
　3.1 气焊修复原理80
　3.2 氧?乙炔气焊修复设备及焊材81
　　3.2.1 气焊修复用设备81
　　3.2.2 气焊修复材料的选用86
　3.3 氧?乙炔气焊修复工艺方法88
　　3.3.1 气体火焰的选择88
　　3.3.2 气焊修复工艺参数89
　　3.3.3 常用材料的气焊修复91
　3.4 气焊修复实例98
　　3.4.1 滑动轴承及轴瓦的气焊修复98
　　3.4.2 变速箱体孔类铸造缺陷的气焊修复99
　　3.4.3 汽车油底壳裂纹的气焊修复100
　　参考文献102
　　
第4章 铸件溶解扩散焊修复103
　4.1 溶解扩散焊原理103
　4.2 溶解扩散焊装备106
　4.3 溶解扩散焊材料107
　　4.3.1 镍基自熔合金粉末108
　　4.3.2 钴基自熔合金粉末109
　　4.3.3 铁基自熔合金粉末110
　4.4 溶解扩散焊操作工艺111
　4.5 溶解扩散焊热过程113
　　4.5.1 焊补过程温度场的数值模拟113
　　4.5.2 温度场的实测结果115
　　4.5.3 加热过程对基材组织的影响117
　　4.5.4 冷却过程对焊补后基材组织的影响117
　　4.5.5 加热功率对基材组织的影响118
　　4.5.6 焊材对基材组织的影响118
　4.6 质量检验119
　　4.6.1 焊补后硬度的检验119
　　4.6.2 溶解扩散焊界面结合强度的测试119
　4.7 溶解扩散焊可能产生的问题及预防119
　4.8 溶解扩散焊的应用实例120
　　参考文献120
　　
第5章 铸件热喷涂修复122
　5.1 热喷涂技术概述122
　　5.1.1 喷焊技术122
　　5.1.2 喷涂技术123
　5.2 常用的热喷涂材料的性能及使用方法126
　5.3 常用的铸件热喷修复方法127
　　5.3.1 工艺要点128
　　5.3.2 铸件表面制备128
　　5.3.3 喷焊工艺128
　5.4 铸件上的表面强化129
　　参考文献130
　　
第6章 铸件钎焊修复131
　6.1 钎焊修复基本原理131
　　6.1.1 钎料的润湿与铺展131
　　6.1.2 液态钎料与母材的相互作用134
　6.2 钎焊修复设备139
　　6.2.1 烙铁钎焊139
　　6.2.2 火焰钎焊140
　　6.2.3 感应钎焊141
　　6.2.4 电阻钎焊142
　6.3 钎料142
　　6.3.1 对钎料的基本要求142
　　6.3.2 钎料的分类143
　　6.3.3 钎料的型号与牌号143
　　6.3.4 常用钎料的成分与性能144
　　6.3.5 钎料的选择147
　6.4 钎焊修复工艺方法148
　　6.4.1 焊前准备148
　　6.4.2 钎焊工艺150
　　6.4.3 焊后处理151
　6.5 钎焊修复实例152
　　6.5.1 碳钢和低合金钢的钎焊修复152
　　6.5.2 不锈钢及耐热合金的钎焊修复154
　　6.5.3 铸铁的钎焊修复156
　　6.5.4 铝及其合金的钎焊修复158
　　6.5.5 铜及铜合金的钎焊修复161
　　6.5.6 高温合金钎焊修复162
　　6.5.7 镁及其合金的钎焊修复165
　　6.5.8 钛及其合金的钎焊修复165
　　6.5.9 钼及其合金的钎焊166
　　参考文献166
　　
第7章 铸件刷镀修复167
　7.1 刷镀原理及其工艺特点167
　7.2 刷镀设备168
　　7.2.1 刷镀电源168
　　7.2.2 刷镀笔168
　　7.2.3 刷镀笔的安装、使用与保管172
　　7.2.4 刷镀辅助工具和辅助材料173
　　7.2.5 新型刷镀设备174
　7.3 刷镀溶液174
　　7.3.1 刷镀预处理溶液174
　　7.3.2 刷镀金属溶液175
　　7.3.3 退镀液、钝化液及阳极氧化溶液176
　　7.3.4 刷镀溶液的配制176
　　7.3.5 刷镀溶液的使用176
　　7.3.6 刷镀溶液用量的估算177
　7.4 刷镀工艺和规范177
　　7.4.1 刷镀工艺177
　　7.4.2 刷镀工艺的有关参数178
　　7.4.3 刷镀手工操作注意事项179
　7.5 刷镀层的组织和性能181
　　7.5.1 刷镀层与基体金属的结合力181
　　7.5.2 刷镀层的金相组织181
　　7.5.3 刷镀层的硬度181
　　7.5.4 刷镀层的耐磨性能182
　　7.5.5 刷镀层的应力测试182
　　7.5.6 刷镀层对基体金属疲劳强度的影响182
　7.6 刷镀应用实例182
　　7.6.1 刷镀在汽车维修中的应用182
　　7.6.2 刷镀在矿山大型设备维修中的应用183
　　7.6.3 刷镀在模具上的应用183
　　7.6.4 刷镀在电力行业中的应用184
　　7.6.5 刷镀在冶金机械中的应用184
　　7.6.6 刷镀在飞机结构维修中的应用185
　　7.6.7 刷镀在船舶修理中的应用185
　　参考文献185
　　
第8章 铸件电火花微弧堆焊修复187
　8.1 电火花微弧堆焊原理187
　　8.1.1 技术原理187
　　8.1.2 堆焊过程188
　　8.1.3 技术特点188
　8.2 设备与焊材191
　　8.2.1 电火花微弧堆焊设备191
　　8.2.2 设备技术参数192
　　8.2.3 设备操作194
　　8.2.4 堆焊焊材195
　8.3 工艺方法196
　　8.3.1 工艺参数196
　　8.3.2 堆焊层特性197
　8.4 应用实例203
　　8.4.1 轴承座孔磨损表面的修复204
　　8.4.2 35CrMoA汽轮发电机转子磨损表面的修复204
　　8.4.3 HT250机床导轨面缺陷的焊补204
　　8.4.4 HT250发动机缸体渗漏缺陷焊补204
　　8.4.5 QT40?4阀体气孔、砂眼缺陷的焊补205
　　8.4.6 ZL101发动机缸体焊补205
　　参考文献205
　　
第9章 铸件激光修复207
　9.1 原理概述207
　9.2 激光修复材料207
　　9.2.1 自熔性合金粉末207
　　9.2.2 陶瓷粉末212
　　9.2.3 复合粉末212
　　9.2.4 其他金属体系材料212
　　9.2.5 稀土在激光熔覆中的应用213
　9.3 激光修复工艺213
　　9.3.1 激光熔覆的布粉213
　　9.3.2 激光熔覆工艺参数213
　　9.3.3 过渡层的组织214
　　9.3.4 激光熔覆件的力学性能215
　　9.3.5 激光熔覆缺陷216
　9.4 激光修复装备218
　　9.4.1 气体光源激光修复设备218
　　9.4.2 固体光源激光修复设备220
　　9.4.3 新型激光修复设备221
　　参考文献227
　　
第10章 铸件冷焊粘接修复229
　10.1 概述229
　10.2 粘接技术229
　　10.2.1 粘接基本原理229
　　10.2.2 胶黏剂的组成231
　　10.2.3 胶黏剂的分类232
　　10.2.4 胶黏剂的选用234
　　10.2.5 粘接接头的设计239
　　10.2.6 粘接工艺242
　　10.2.7 常见粘接缺陷及解决方法256
　　10.2.8 粘接技术修复铸件实例257
　10.3 表面粘涂技术267
　　10.3.1 表面粘涂技术维修应用范围267
　　10.3.2 表面粘涂技术的发展269
　　10.3.3 表面粘涂胶黏剂的组成271
　　10.3.4 表面粘涂胶黏剂的种类271
　　10.3.5 表面粘涂层的主要性能272
　　10.3.6 表面粘涂工艺273
　　10.3.7 表面粘涂技术修复铸件实例276
　10.4 密封固持技术290
　　10.4.1 密封固持技术概述290
　　10.4.2 密封固持剂的分类291
　　10.4.3 密封胶的特性291
　　10.4.4 密封胶的选用291
　　10.4.5 锁固密封工艺292
　　10.4.6 密封固持技术修复铸件实例301
　　参考文献303
　　
第11章 铸件组织及性能不合格的修复304
　11.1 常见铸造材料组织及性能要求304
　　11.1.1 铸铁304
　　11.1.2 铸钢306
　　11.1.3 铸造铝合金307
　　11.1.4 铸造镁合金310
　11.2 铸铁组织及性能不合格的挽救312
　11.3 铸钢组织及性能不合格的挽救314
　11.4 铸造铝合金组织及性能不合格的挽救315
　11.5 铸造镁合金组织及性能不合格的挽救316
　　11.5.1 镁合金热处理的主要方式316
　　11.5.2 镁合金组织及性能不合格缺陷及挽救316
　　参考文献317
　　
第12章 铸件渗漏缺陷的修复318
　12.1 浸渗技术的作用和应用范围318
　12.2 浸渗设备319
　12.3 浸渗剂的种类和特征323
　　12.3.1 浸渗剂应具备的性能323
　　12.3.2 浸渗剂的分类323
　　12.3.3 无机浸渗剂324
　　12.3.4 有机浸渗剂326
　　12.3.5 聚脂类浸渗剂331
　12.4 浸渗方法及浸渗工艺流程332
　　12.4.1 浸渗方法332
　　12.4.2 真空加压浸渗工艺流程333
　　参考文献335
　　
第13章 铸件挽救工程实例336
　13.1 箱、壳体类铸件修复336
　　13.1.1 壳体件的修复336
　　13.1.2 箱体的修复341
　　13.1.3 应用举例343
　13.2 液压件的修复347
　　13.2.1 齿轮泵的修复347
　　13.2.2 叶片泵的修复349
　　13.2.3 柱塞泵的修复350
　　13.2.4 液压缸的修复352
　　13.2.5 阀的修复355
　　13.2.6 应用举例356
　13.3 轴类零件的修复360
　　13.3.1 一般轴类零件的修复及应用实例360
　　13.3.2 花键轴和机床主轴的修复及应用实例365
　　13.3.3 曲轴修复工艺367
　13.4 模具的修复373
　　13.4.1 常用模具修复方法的基本原理及特点373
　　13.4.2 典型模具的修复376
　　13.4.3 应用实例377
　13.5 已加工铸件的修复379
　　13.5.1 常用铸件的修补方法380
　　13.5.2 应用举例383
　13.6 机床导轨的修复386
　　13.6.1 机床导轨的刮研修复386
　　13.6.2 导轨的机械加工修理390
　　13.6.3 导轨表面局部损伤的修复392
　　13.6.4 导轨的粘镶板修复与粘贴软带修复392
　　13.6.5 应用举例393
　　参考文献398
　　
第14章 修复铸件的检验399
　14.1 力学性能检验399
　　14.1.1 强度和延伸性能的检验399
　　14.1.2 硬度的检验404
　　14.1.3 冲击韧性检验407
　14.2 探伤检验408
　　14.2.1 射线探伤检验408
　　14.2.2 超声波探伤检验412
　　14.2.3 磁粉和渗透探伤检验415
　14.3 密封性检验422
　　14.3.1 检漏方法的分类422
　　14.3.2 对检漏方法的要求424
　　14.3.3 压力检漏法424
　　14.3.4 真空检漏法430
　　14.3.5 其他检漏法431
　14.4 残余应力检验431
　　14.4.1 X射线法测应力432
　　14.4.2 磁性法测应力437
　　14.4.3 超声波法测应力437
　　14.4.4 其他方法测残余应力439
　14.5 金相组织检验444
　　14.5.1 主要金相检验设备444
　　14.5.2 铸件焊补区组织形态及金相检验445
　　14.5.3 现代物理冶金分析技术449
　　14.5.4 无损金相检验452
参考文献454