发动机曲轴磨损[关于发动机曲轴的磨损及修复策略谈]

1、发动机曲轴磨损 关于发动机曲轴的磨损及修复策略谈 摘 要：曲轴是发动机的重要组成部分，形状复杂、刚性较差， 其技术状态会对发动机的正常运转产生较大的影响。 因此，日常要注 意做好曲轴的维护和保养工作， 以尽可能的减少各种损伤， 尤其是磨 损的出现。本文，笔者即对发动机曲轴的磨损及修复策略进行简要的 分析。关键词：发动机 曲轴 磨损 修复：TK407 ：A ：1672-3791（xx）03（c）-0104-02 曲轴是发动机的组成部分之一，可以承接连杆的往复运动，变 成循环运动。 在发动机工作的过程中， 曲轴的各轴颈表面较易出现磨 损。一旦磨损修复不及时， 极易影响到发动机的正常工作，从而导致

2、安全隐患和经济损失等一系列的问题。 因此，对发动机曲轴的磨损成 因和特点的分析，以及对修复措施的研究至关重要。1 发动机曲轴磨损的修复工艺分析1.1 曲轴磨损修复方法研究在修复发动机曲轴磨损的时候， 可以采取刷镀或者喷涂的方式。 但是，刷镀修复一般只应用于修复极小的范围， 喷涂修复则大多用来 进行大面积修复。但是，这两种修复方法均存在一定的弊端，无法满 足较大程度曲轴磨损的修复。 因此，我们尝试利用焊条电弧焊来进行 修复。焊条电弧焊修复方式的修复层可以和工件基体进行冶金结合， 强度较高，在实际修复的厚度方面也不会受到限制。而且，焊接工艺 和方法都较为简单。1.2 修复材料分析铸铁焊接大多采用焊

3、条电弧热焊和冷焊。综合考虑热焊和冷焊 的特点和工艺需要，决定选用球墨铸铁同质焊条。(1) 球墨铸铁。球墨铸铁中含有较多的 C,以及S和P等杂质元素。在焊接的过程中，较易在接头出现白口化倾向和淬硬倾向，导 致白口组织和淬硬组织等的出现。而且，其中刚还存在Mg Ca等各种球化剂，焊接条件下很难达到良好的匹配效果，焊接难度较大。(2) 焊接修复材料的选择。焊芯。选用铸铁同质焊芯( 3.2 mm，其中含有强石墨化元素，化学成分组成如表I所示。焊条药 皮。在选择球墨铸铁同质焊条药皮到时候，要选用低氢型的药皮，并 利用低稀土镁合金球化剂(w(Mg 7.0%, w (Si) 40%进行球化处 理。焊条药皮配

4、方如表 2 所示。根据表 2 中的配方，制备出焊条，烘 干备用。2 发动机曲轴磨损的具体修复过程分析修复之前要做好准备工作， 首先用汽油清洗曲轴， 并 _ 去除清 需要修复区域内的各种杂质。其次，用石棉包裹不需要修复的部位， 避免在修复过程中对其造成损伤。接着，利用氧乙炔火焰进行预热， 并烘干球墨铸铁焊条备用。2.1 底层焊接利用球墨铸铁同质焊芯氩弧焊进行底层焊接，采用直流反接的 方式，焊接电流保持为180 A。焊接过程种要考虑到曲轴的尺寸和刚 度，以及焊接应力的变化等，合理采用分段、断续的方式进行焊接。 每焊完15 mn左右之后，要即刻用小铁锤锤击焊层以释放应力，接着 再进行焊接。2.2 填

5、充焊接和分散焊接底层焊接完毕之后，接着利用 3.2 mm球墨铸铁焊条进行填充 焊接，采用直流反接的方式，电流保持为 110 A。焊接过程中要按照 直线运条法进行分散焊接。每焊完 20 mm左右之后，要即刻用小铁锤 锤击焊层以释放应力，接着再进行焊接。并进行仔细的检查，如果发 现裂纹，要进行 _ 铲除并重新进行焊接。2.3 堆焊 为了避免在堆焊过程中曲轴出现翘曲变形，可以将曲轴竖起斌 改进型固定，然后利用 3.2 mm球墨铸铁焊条对出现磨损的轴颈进 行堆焊。每完成一道焊道，即及时的清除焊渣，并进行锤击。然后停 止焊接，等待温度自然冷却至200 C左右之后，再继续进行第二环 的堆焊，并保证环与环之

6、间适当重叠。堆焊之后做好清渣工作，并对 焊缝用小铁锤锤击焊层以释放应力。 然后，利用氧乙炔火焰进行焊后 后热，并用石棉覆盖，使之逐渐冷却至室温，即完成对发动机曲轴磨 损的修复。3 修复结果测试 为了验证上述修复方式的效果，我们结合实例进行分析。现在 假设一辆重型卡车因为长期负重和运输， 发动机曲轴主轴颈处出现磨 损，需要进行修复。且已知该车发动机曲轴连杆轴颈直径为95 mm，主轴颈直径为180 mm材质为球墨铸铁(w(Si) 3.5%4.0%, w(C) 3.2%3.4%, w( Mn 0.2%0.4%)。按照上文分析得出的修复措施， 采用球墨铸铁同质焊条进行曲轴修复。经取样测试硬度，可以发现

7、， 因为冷却较快， 熔合区的硬度要高于焊缝区， 而焊接修复区的平均硬 度要高于母材。硬度均可以满足发动机曲轴构件在使用过程中的具体 要求，修复效果良好。即提示，本文提出的修复措施是有效的。具体 结果如表 3 所示。4 结语作为发动机的重要组成部分，曲轴的磨损一直是人们关注的问 题。一旦磨损修复不及时， 极易导致一系列问题的出现。通过本文的 分析我们也了解到， 曲轴磨损的出现时受到诸多因素的影响， 且具有 自身的特点。因此，结合曲轴的实际情况，我们尝试利用球墨铸铁同 质焊条，采用科学的焊接方式来修复曲轴损伤。并通过实例验证，证 实了修复措施的有效性。 但是，为了提高发动机曲轴磨损的修复水平， 还需要广大技术人员继续在实际过程中积极的探索和， 以实现修复水 平的不断提高。1 任旭东，张永康，周建忠，等 . 发动机曲轴的激光冲击复合 处理工艺研究 J. 内燃机工程， xx，28（2）： 56-59.2 王中开，沈永年. 发动机曲轴损伤的检查与修复 J. 农机使 用与维修， xx（3）：