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气缸体产生的一些缺陷及修理

作者：武旭东日期：2013-12-14 09:48 来源：《电子制作》

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【文章摘要】
本文简析参照一些文献介绍汽缸体的一些问题、缺陷，以及修复工艺。
【关键词】
汽缸体；缺陷；修复工艺
1 汽缸体常见的问题
气缸体是发动机组成中技术要求较高的基础件, 一般为灰口铸铁。常见的气缸体缺陷有: 螺纹滑扣、裂纹、渗漏、局部磨损和缺损, 如不及时修复, 将会影响发动机的使用性能和寿命。在修理时, 首先要详细分析缸体缺陷的性质、缺陷所在位置的刚性, 几何形状的复杂程度、有无自由热胀冷缩的可熊性以及修复质量要求等, 然后针对缺陷采取相应的措施修复。目前, 有不少修理工不会正确选用修复工艺, 以致修复质量不高, 甚至将本来很易修复的缸体修坏、报废。为此, 本节提出了气缸体缺陷的综合修复工艺, 供修复缸体时参考。
2 汽缸体常见问题的修复方法
2.1 镶螺套法
将滑扣的螺孔用钻头扩孔, 然后攻丝, 拧入螺塞, 主要用于修复损坏的螺孔。再在螺塞上钻孔, 攻丝即可。例如原螺孔为万M12, 拧入的螺塞取M18，螺塞要稍带锥度, 大端为直径为18.5mm, 拧入后即能自行栓紧, 经钻孔直径为10.1mm 后, 攻丝M12 即能使用。镶套法简便易行, 不会产生焊补时出现的开裂现象, 所以应用较广泛。
2.2 手工电弧冷焊法
手工电弧冷焊法用于修补缸体水套壁的裂纹与破损，下面详细介绍一下此种方法的操作。
（1）焊前准备
焊前的清洁工作和裂纹检查与气焊相同, 而坡口准备工作的要求则要高些。电焊前需要在裂纹两端的前方约5-8mm 处各钻直径为3mm 的止裂孔。止裂孔的大小视壁厚而定, 当水套壁的厚度为5-8mm 时, 下部的壁厚可达10 余毫米, 这时可选用小直径为4-8mmm 的钻头钻孔。钻孔要沿裂纹的中心线进行, 在确保焊透的前提下, 坡口尽量不要过宽或过深, 更不要钻穿。钻后用角向磨光砂轮或凿子修整坡口。
（2）焊机和焊接材料
手工电弧冷焊以采用直流弧焊机为好。但是直流弧焊机有磁偏吹现象, 最好将负极搭铁线（直流反接法）接在引弧板上, 然后再将引弧板栓紧在靠近焊缝的螺孔上, 这样还可防止因接触不良所造成的电弧烧伤现象。如果用的是交流弧焊机, 则空载电压应高一些, 一般取75-80V。
焊条型号宜用镍基的铸308 型。直径细一些的好焊, 常用直径为3.2mm 的焊条。焊前需要将焊条在120℃ 下烘烤1-2 小时才能使用。焊接电流用90-110A。
（3）操作要点
①焊接采用间断、倒退、分段的焊法, 每段焊接长度不宜超过15mm. 运条要先从坡口的一侧引弧, 然后将焊条缓慢地提起3-4mm，并向前移10mm 起焊。焊条提高了, 电弧就拉长, 焊接电压升高, 电流下降, 这样焊得的焊缝熔深减小, 熔宽增大。此时电弧燃烧的声音为“嚓一嚓嚓”, 透过电弧能清楚地看到焊缝金属的熔合情况。最后用打圈圈的运条方式将弧坑填满, 立即将焊条快速地向后拉起熄弧。熄弧后马上用端部带有圆弧的小锤连续锤击焊缝, 待焊缝冷却至60 摄氏度左右时方可继续施焊。
②焊接应从壁厚较厚的部位起焊。如果壁厚超过15mm 时, 则不能直接一次焊成, 要分道焊, 先用焊道?1、2 堆两边的坡口, 此时焊条要直线往复运送。每段焊25-30mm。
2.3 厌氧胶粘补法
主要用于修复气门弹簧座和气门导管壁的裂纹以及气缸套壁渗漏缺陷。其优点在于对缸体无热影响, 不会产生热应力拉裂缸体。缸体的气门弹簧座及气门导管壁等处的壁厚约2mm 左右, 要焊补这么薄的部位是极为困难的, 可以说是禁区。而用厌氧胶粘补则非常简便, 只要按下述工艺规范操作, 很易成功。粘补的另一优点是胶接层有良好的密封性, 耐热、耐腐蚀, 因此用于修补气缸套壁的渗漏缺陷非常合适。工艺程序如下：
（1）粘前清洁
先用喷灯或氧乙炔焰烧烤缺陷部位, 烧去油脂, 蒸发水份。然后用砂布打磨缺陷部位, 磨去表面的积炭和锈迹, 最后用汽油擦洗表面, 待晾干后涂胶。
（2）各种缺陷的修理方法
①气门弹簧座裂纹的修理：剔除旧气门弹簧座圈, 另配制新座圈, 涂上厌氧胶压入即可。
②气门导管壁裂纹的修理：将新导管表面上的保护层除去, 用砂布打毛, 使其粗糙。若导管承孔磨损变形超差, 则可将导管表面镀铜加大尺寸另配。使其外径去毛刺后比孔径大0.03mm , 随后涂胶压入。
③缸体上部或下部缸套壁渗漏缺陷的修理? 将缸套向渗漏的一端压出50- 60mm，用砂布将缸套外表打磨粗糙, 然后用汽油擦除油污, 待晾干后涂胶压回缸套即可。
（3）涂胶方法
涂用的胶用ZY-802 厌氧胶。涂胶的时候, 仅需在相互配合的任一个结合面上涂胶, 即单面涂胶, 而不需双面都涂胶。
2.4 刷镀法
主要用于修复轴承座的磨损、失圆和不同轴度。缸体的曲轴主轴承座和各轴承座孔是很难用焊接修复的, 焊接不但会造成缸体变形, 而且焊后还需精加工。如用刷镀修复则非常简便, 镀后稍加修整即能交付使用。其操作程序如下：
（1）镀前清洁：先用碱水煮洗去除油垢, 再用细砂纸打磨, 去除锈痕、毛刺。
（2）测量轴承座孔的尺寸、失圆度, 在磨损大的失圆方位作好记号, 确定刷镀层厚度。
（3）电解除油处理：用镀笔蘸零号电净液擦拭轴承座孔, 镀笔接正极, 缸体接负极, 电压8-12V, 电净时间20-30 秒左右, 然后用清水冲洗。
（4）活化受镀面：先用2 号活化液处理去除氧化膜, 缸体接正极, 镀笔接负极, 电压12-15V, 处理时间20-30 秒, 待工件表面呈灰白色时即用清水冲洗, 然后用8 号活化液处理, 电压18-20V , 处理时间30 秒左右, 将2 号活化液活化处理后的炭黑去除, 待工件表面呈银灰色时即用清水冲洗。
（5）用假芯轴刮研修整达到复圆和同轴度。
3 总结
汽缸体作为发动机的核心部分，作用不必过多的赘述，它承受着承受燃烧过程中压力和温度的急剧变化以及活塞运动的强烈摩擦。在出问题时，我们不得不去修复，但是日常的保养、维护也是很必须的，鉴于汽缸体运行在这么一个高温巨变的环境中，首先要确保它周围的冷却系统完好的运转，以便及时散热。
【参考文献】
[1] 张俊阳，周向阳，汽缸体常见缺陷及修理，农机使用与维修，2010， 03
[2] 彭曼如，汽缸体和汽缸盖的修复，建筑机械化，1987，01