王立福

摘 要：經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷變化與發(fā)展，推動(dòng)了整個(gè)城市交通事業(yè)的發(fā)展，尤其是針對(duì)現(xiàn)階段汽車行業(yè)的發(fā)展速度更是起到了一定的促進(jìn)作用，但隨之也伴隨著一些新問題的出現(xiàn)，對(duì)于汽車維修而言，更是一種挑戰(zhàn)。文章主要針對(duì)汽車維修中存在的問題進(jìn)行簡要的分析與總結(jié)，并探討一種新的強(qiáng)化技術(shù)在汽車中的應(yīng)用現(xiàn)狀，僅供參考。

關(guān)鍵詞：熱加工強(qiáng)化技術(shù)；汽車修理；應(yīng)用分析

1 化學(xué)熱處理表面強(qiáng)化

科技的不斷創(chuàng)新與應(yīng)用，推動(dòng)了化學(xué)熱處理技術(shù)的廣泛使用。其工作原理操作起來極其簡單，就是將一些鋼鐵材料通過一定溫度進(jìn)行轉(zhuǎn)化，或者可以將多種材料因素一起進(jìn)行轉(zhuǎn)化使用，改變?cè)械幕瘜W(xué)屬性和組織成分，這種材質(zhì)的使用元素可以應(yīng)用于更廣泛的行業(yè)之中，耐熱性能以及強(qiáng)度都比其他材質(zhì)的質(zhì)量要好，而且可以達(dá)到表面強(qiáng)化的目的，對(duì)此，備受汽車維修行業(yè)的青睞。

汽車維修嚴(yán)格意義上來講，是一種極其復(fù)雜的工藝。在此我們以汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞為例，重點(diǎn)分析化學(xué)熱處理技術(shù)的應(yīng)用效果及重要意義。汽車在發(fā)動(dòng)時(shí)，對(duì)于活塞的沖擊很大，此時(shí)活塞所承受的不僅僅是一定熱量上的抗溫能力，更需要承受力學(xué)上的彎曲變形等沖擊。這就要求其耐磨性很高，活塞肖表面要求HRC60-HRC62、芯部要求HRC26-HRC34，直徑大概在3米左右范圍內(nèi)。通常來講，活塞的質(zhì)地都是鋼所制成。但是因?yàn)槠湫吞?hào)不同，耐熱性能及其使用壽命也是有所不同的。要經(jīng)過一些列的工藝程序才能達(dá)到使用要求和標(biāo)準(zhǔn)。

還有一種技術(shù)也被廣泛的應(yīng)用于汽車維修行業(yè)之中，滲碳淬火處理技術(shù)以其獨(dú)特的施工工藝，對(duì)使用材料進(jìn)行氮化處理，最終使得耐磨性更強(qiáng)?，F(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)中還有一種汽缸套壁很薄，一般鑄鐵是不能承擔(dān)的，而是鋼缸套并用氮化工藝處理，氮化層深度為0.1～0.6mm、硬度要求Hv1000以上（相當(dāng)于HRC68以上）。氮化工藝有硬氮化、軟氮化。硬氮化又稱抗磨氮化，其目的可獲得高硬度、高耐性、高疲勞權(quán)限。但硬氮化用鋼較嚴(yán)，一般是38Cr MoAI鋼、軟氮化的用鋼范圍寬，表層硬度相當(dāng)HRC52-HRC62。硬化層?。ㄨF氮化合物層0.01～0.02mm）。

軟氮化技術(shù)主要分別為以下兩種，一種是氣體軟氮化，主要是針對(duì)活性碳因子進(jìn)行碳化處理和使用的一種低溫碳氮共有的使用工藝。常用的主要有以下幾種：尿素、甲酰胺和三乙醇胺。另外一種是液體軟氮化處理技術(shù)，這種主要是針對(duì)氰化進(jìn)行處理修復(fù)工藝。汽車零部件是由眾多小的部件組成，在使用過程中，要求的精準(zhǔn)度很高，對(duì)于汽車維修過程中所使用的配件也是如此。眾所周知，一個(gè)小部件的丟失或者是破損都有可能造成重大汽車安全事故的發(fā)生。變頻器的換擋，中間軸的使用都要必須進(jìn)行嚴(yán)格的處理檢測。在對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行修復(fù)的過程中，通常使用堆焊技術(shù)，這樣做的目的可以將零部件進(jìn)行完整修復(fù)，同時(shí)還可以通過熱處理進(jìn)行很好的強(qiáng)化，提高了整體的耐磨性能。

2 表面淬火強(qiáng)化

表面淬火強(qiáng)化是不改變零件表層的化學(xué)成分。通過表層相變獲得強(qiáng)化的方法。常用的工藝有火焰淬火、高溫快速淬火、高頻和中頻感應(yīng)加熱淬火等。

火焰淬火是以高溫火焰為熱源的一種表面淬火方法。常用的火焰：乙炔——氧火焰最高溫度3200℃、煤氣——氧火焰最高溫度約2000℃。高溫火焰將工件表面快速加熱到淬火溫度，隨即噴水或投入冷卻水中快速冷卻，即可獲得所需的表層硬度。火焰淬火的零件表層堆焊時(shí)選用焊條含碳量應(yīng)為>0.6%。如萬向節(jié)的十字軸頸的堆焊焊條選用廢氣門彈簧即較為理想。高溫快速淬火也是較為簡單方法：即以鉛溶液爐為主要設(shè)備，將鉛溶液加熱至900℃以上，工件迅速投入高溫溶液中，工件表面迅速達(dá)到淬火溫度，即時(shí)投入冷卻水中淬火。再進(jìn)行回火即完成。但要注意的是鉛在高溫蒸發(fā)中，毒性大，必須做好排風(fēng)通氣工作。對(duì)汽車零件來說，主要是高、中頻感應(yīng)加熱的表面淬火，尤其高頻淬火應(yīng)用廣泛，例如，鍛鋼材質(zhì)的曲軸軸頸表面，凸輪軸凸輪表面，轉(zhuǎn)向節(jié)主肖的外表面淬火等。

3 熔鑄法

（1）很多輕型車的制動(dòng)鼓，鼓的工作面應(yīng)是灰鑄鐵，而制動(dòng)鼓的輪輻需要具有剛性的鋼板制成，這就需要將灰鑄鐵熔鑄在鋼制的輪輻上。（2）在有色合金熔鑄方面現(xiàn)今逐漸淘汰，早期的連桿軸承、曲軸主軸承均有直接熔鑄在基體上的結(jié)構(gòu)。隨著技術(shù)進(jìn)步熔鑄法也逐漸淘汰，在修理中常以堆焊、噴焊所代替。

4 堆焊法強(qiáng)化

4.1 手工電弧堆焊

手工電弧堆焊是一種簡單的堆焊方法，無需專用設(shè)備，一般電焊機(jī)均可使用，直接焊機(jī)更好，場地不限，機(jī)動(dòng)性好，根據(jù)零件強(qiáng)化層的性能要求選擇焊條即可達(dá)到目的。堆焊與焊接的區(qū)別在于堆焊對(duì)焊層的熔透深度無特殊要求，在保證合金結(jié)合的條件下，滿足焊層金屬的化學(xué)成分和應(yīng)有的機(jī)械性能。在汽車零件中采用堆焊強(qiáng)化的常有：發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的進(jìn)、排氣凸輪頂尖部位的強(qiáng)化和磨損修復(fù)。其焊條常選用“堆212”牌號(hào)焊條，該焊條為鉻鉬型堆焊焊條，堆焊層化學(xué)成分可獲得0.5%C、2.2%Cr、1.5%Mo。堆焊層硬度>HRC50。

凸輪的成型加工可在凸輪磨床上進(jìn)行，或手砂輪機(jī)在樣板依托下進(jìn)行。

4.2 自動(dòng)堆焊

自動(dòng)堆焊主要借助機(jī)械運(yùn)動(dòng)和控制，工件轉(zhuǎn)動(dòng)與軸向移動(dòng)均可自動(dòng)進(jìn)行，焊絲在焊劑保護(hù)或振動(dòng)的動(dòng)作下實(shí)施堆焊。其生產(chǎn)效率比手工堆焊高9-14倍，勞動(dòng)強(qiáng)度改善，堆焊層表面均勻，工人的操作技術(shù)要求不高。自動(dòng)堆焊對(duì)電弧可分為有保護(hù)和無保護(hù)兩種，有保護(hù)堆焊有蒸汽保護(hù)，二氧化碳?xì)怏w保護(hù)、溶劑保護(hù)等。無保護(hù)堆焊主要有振動(dòng)堆焊。

4.3 振動(dòng)堆焊

振動(dòng)堆焊技術(shù)早在1949年末就被研制，但是由于受到當(dāng)時(shí)條件的限制沒有廣泛的被使用，直到60年代末才開始真正的被使用于汽車維修行業(yè)之中。主要是針對(duì)于汽車零件修復(fù)以及強(qiáng)化表面等處理的一種技術(shù)。涉及到的機(jī)械設(shè)備有很多，例如振動(dòng)焊機(jī)頭，振動(dòng)拖板，其中還包括冷卻噴水機(jī)，振動(dòng)齒輪，彈簧等機(jī)械小部件。振動(dòng)堆焊主要是使機(jī)械處于一種小的振動(dòng)間歇狀態(tài)，將其要修復(fù)的零部件放在其上進(jìn)行作業(yè)，熱處理。當(dāng)金屬部件融化到一定程度的時(shí)候就可以將金屬通過施工工藝進(jìn)行表面焊接，強(qiáng)化其硬度。通常情況下采用的是70型號(hào)的或者是65Mn的鋼絲為主。這樣做的目的不僅僅是為了提高材料的表面的光滑度，更是為了強(qiáng)化其耐磨性和冷卻水的速度。

表面硬度一般為HRC45-HRC55。為了提高硬度在冷卻水中加入5%碳酸鈉以提高冷卻速度。為了穩(wěn)定電弧，減少金屬爆裂和損耗，在電路中串接一個(gè)電感，可使電級(jí)金屬損耗從30%降到6%～8%，而堆焊層的厚度從0.6～0.7mm，增加到1.4～2.5mm、或更高些、電感值的大小影響到短路電流的增長率。電感值過小電流增長加大，飛濺明顯增大，電感值過大則短路電流增長率小，電弧的穩(wěn)定性破壞，通常電感值為0.1～0.2毫米最小。

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