液压油缸磨损修复方案{冷焊机}

液压油缸磨损修复方案

供方：上海益秉机电设备有限公司

需方：日照钢铁控股集团有限公司

我司技术部门根据日照钢铁提出的有关液压油缸出现的磨损、拉伤等相关技术问题、以及我司以往的技术经验和实际工况，提供了以下技术服务。

修复设备：电火花冷焊修复机

型号：YBE2型  

一、液压油缸常见问题

液压油缸在使用过程中常由于密封件磨损、缸筒磨损、内壁划伤、内壁腐蚀、活塞或活塞杆划伤等故障造成，液压设备执行元件涂压钢的密封性能直接影响到设备得性能，尤其是较大的液压油缸在其密封型受损后，更换零部件困难且成本较高！

二、液压油缸常见修复方法对比

1. 氩弧焊

氩弧焊的特点是施工简便、修复成本低、时间短。氩弧焊在施焊过程中不可避免地会在焊修部位形成熔池（产生局部高温），从熔池到工件本体之间的不均匀加热必然造成焊区及热影响区产生热应力，导致焊修件变形、裂纹（如铸铁件、高碳钢件炸口等）、局部硬化、相组织变化、疲劳性能下降等缺陷。焊修过程中还会导致熔池及熔池附近产生气孔、相变、机械性能降低等问题。因此，用氩弧焊方法修复油缸局部缺陷，常常是一种不得已而为之的选择。

2. 钎焊

为了降低焊修时的施焊温度，使用熔点较低的焊料进行热熔焊——即钎焊。氩弧焊与钎焊的不同之处在于钎焊时在工件上不形成熔池，在钎焊过程中熔化的只是钎料（钎料的熔点较低），基体并未真正熔化，利用钎料熔化后的浸润作用粘附基体并在钎焊部位形成修复层。如果钎料、焊剂选择恰当，钎料与基体间的微扩散有助与提高钎焊层与基体间的结合强度。因此，与熔化焊相比，钎焊时工件的热影响小，零件很少变形，机械性能也不会受到太大的影响。

钎焊的缺点是焊层软、强度低，当钎料或助焊剂选用不当时，钎焊层与基体结合不牢，因此焊后使用寿命短。

3. 贴片焊

贴片焊的原理是当基体金属和贴片金属之间有较高的接触电阻时，脉冲电源瞬间输出的大电流脉冲所

 

产生的电阻热将金属片与基体粘结在一起。在单位面积上产生的电脉冲越多，粘结点越多，金属片与基体的粘结强度越高。由于补片时只是在电极接触部位出现瞬间高温，在补片过程中工件本身不会升温，因此热影响小。

贴片焊的缺点是，当凹坑深度远高于金属片厚度时，需要多次修磨、多次补修，施工效率低下。因为补片是局部粘结，而不是整体焊接，所以金属片与基体间的结合强度不高，层间夹杂很多空隙。另外，由于补片层与基体之间无法形成一个完美的整体，所以对焊后的工件进行修磨时，在基体与补片部位之间不能形成平滑过渡。对于导电良好的基材，由于其具有较低的表面接触电阻，无法用补片方法进行焊补。

4. 冷焊修复（气体保护熔丝焊）

气体保护熔丝焊修复技术有时也称之为微弧冷焊修复技术，它是在传统氩弧焊基础上开发出来的一类新型焊修技术。设备的主要构成部分包括脉冲电源、保护气体（氩气等惰性气体）和用来填补缺陷的金属丝。利用焊枪产生的电弧（电弧温度一般在6000℃以上）将金属丝熔化，用保护气体（惰性气体）把熔化的金属液滴吹射到工件的局部缺陷处，从而填平工件表面的凹坑。与一般意义的气体保护焊技术不同，实施气体保护熔丝焊时被熔化的金属焊丝，不会在修复部位形成焊接熔池，所以在微弧冷焊的施工过程中，工件温升小，不会产生明显的热影响。气体保护熔丝焊技术的特点是焊层与基体结合牢固。

气体保护熔丝焊修复的不足之处是生产效率低，对于较大面积的修复比较耗时。

5. 电刷镀修复

电刷镀修复是利用电解的原理，将镀液中的金属离子还原成金属原子，并沉积在金属表面形成具有较高结合力和一定厚度的修复层。电刷镀在常温下就能实现修复层与基体之间的金属结合，因此修复过程中工件不变形。电刷镀修复局部压坑的一般工艺流程是：焊修法填坑→机械修磨（整体磨光）→低温镀铁→机械修磨（整体磨光）→镀铬照面→机械修磨、抛光（磨削加工至符合尺寸及光洁度要求）。但电刷镀也有自身的缺点，如操作繁琐，劳动强度大，消耗镀液较多，操作不当容易造成镀层结合度不高等。并且对人体伤害较大，电刷镀存在环保、安全等问题，目前在国内还不是修复技术发展的新方向！

6. 电火花堆焊

电火花沉积堆焊是利用电火花瞬间高频放电原理，将焊材电离成离子状态瞬间熔合在工件表面，使焊材与工件以冶金方式熔合为一体，工件在焊补过程中产生热量极少。电火花堆焊的焊补强度高，焊补部位无退火、无裂纹、无变形、无内应力产生，焊点处不会产生加工硬点，修补速度快，修复精度比较高，可以通过探伤、渗透、拉伸等测试，操作也比较简单，便于携带，尤其适合大件的修复。

 

综上可以看出，对于液压油缸的局部缺陷修复，电火花堆焊的优势明显，它既能满足对修补速度的要求，又能满足对操作便捷的要求，同时它又是低温冷焊，满足了对修补质量的要求

三、油缸电火花堆焊修复工艺

1. 施焊前处理：一般在焊补前都需要将工件焊补处进行处理，常见的处理方式分为机械处理和化学处理。

化学处理工序复杂，首先清洗和打磨，用脱脂棉蘸丙酮或无水乙醇将待修复部位清洗干净后进行打磨。（ 清洗和加温干燥，对已打磨好的划伤面用丙酮擦试干净。然后用热风机或碘钨灯将水分烤干，同时也对待修复表面进行预热，尤其在室温低于15℃的情况下，必须对待修复表面进行预热。化学处

 

理在电刷镀时较多采用！一般采用电火花冷焊方式（ECWT）只需采用机械处理；机械处理相对简单，选用抛光机和百叶轮打磨需要焊补的位置，露出基体表面材料。需要将锈迹和油污清除干净。

2、修复要求：焊后与母材结合牢固，焊材必须耐用以及适于机械加工。

 

3、选用焊材：基于液压油缸的材料特性和使用工况，决定采用ER4043去药皮焊条，4043焊材对铁锈、油污和水分不敏感，焊后不易产生氧化孔，工艺性能良好，易于操作，硬度适中，机械加工性能良好，与母材结合牢固！

 

4、电火花堆焊修复方法：根据现场工况，使用电火花冷焊修复机对修复部位进行涂层堆焊，堆焊高度要高出基本面约0.5mm。

 

5、焊后修磨：先用电磨或锉刀将堆焊的高出部分修磨掉，留0.1-0.2mm的加工余量，然后上磨床磨削至尺寸。也可使用仿形磨具修磨堆焊处，在粗模内壁涂上一层薄薄的红印油，接着将粗模紧靠在活塞杆待修部位上沿轴线往复磨合几次，然后用细锉将堆焊部位上较重的红印锉掉。如此反复修锉，留0.04-0.07mm的加工余量。再用320目的砂条蘸煤油配合精模将活塞杆修磨至规定尺寸。

 

6、抛光：用抛光布轮配合研磨膏进行抛光，使表面达到镜面光泽。抛光轮抛光，应注意手压的力度和抛光时间，抛光轮产生热量会很容易造成"橘皮"。

 

7、电火花冷焊修复机适用范围：

活塞的修补：活塞在缸内做频繁的往复运动，故活塞和缸筒内部容易磨损。液压缸受理情况不同，其磨损情况也不同，活塞受损后有的截面呈椭圆形，有的纵向呈腰鼓型，因此在修补前须认真检查和测量！如果活塞表面和密封圈槽有裂纹和0.2-0.4mm以上的深划痕可使用电火花冷焊技术(ECWT)进行沉积堆焊！

 

活塞杆的修补：活塞杆易产生纵向弯曲变形，活塞杆变形后，会引起缸体和活塞的偏磨，当活塞杆表面出现划痕造成滴油时，可以对活塞杆表面使用ECWT电火花冷焊技术进行修补！

 

缸筒的修补：缸筒内壁由于受活塞往复移动的摩擦，会产生不均与的磨损、拉伤或受腐蚀等。活塞与缸筒若采用间隙密封，磨损以后间隙增大，造成内泄露增加，有时甚至建立不起来压力。若缸筒内壁局部有很浅的摩擦划痕或点状伤痕，可以用极细的砂条和抛光头研磨消除，若纵向有较深的划痕或拉伤可使用电火花冷焊机修补！

 

液压油缸和气配套设备出现类似于上述问题，均可使用电火花冷焊修复机进行修补。