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正文內(nèi)容

動力機械與維修講義(編輯修改稿)

2025-05-13 23:53 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 強的材料和大的工件。3、磁化電流的大小:  周向磁化電流的選擇見表3—1,縱向磁化電流一般為周向磁化電流的70~85%。電流大小選擇合適方能得出可靠的結(jié)果,過大或過小均不能得出正確的結(jié)果?!            ≈芟虼呕娏鞯倪x擇        表3—1規(guī)范名稱適用工件通電方式電流強度(A)圓 柱 形板  形較嚴(yán)規(guī)范高速運動、彎曲沖擊、交變負荷及其它高負荷零件沖 擊(25~30)D20S連 續(xù)(10~15)D10S較寬規(guī)范其它零件沖 擊(20~25)D15S連 續(xù)(6~10)D7S  注:1、表中D為圓柱形零件直徑,mm;S為與電流方向垂直的板形零件寬度,mm;    2、縱向磁化電流一般為周向磁化電流的70~85%。四、磁粉探傷應(yīng)注意的問題1、工件的外形:直徑均勻的長軸應(yīng)分段磁化,∵兩端比中間的磁感應(yīng)大得多;外形不整齊,不規(guī)則的工件,如曲軸,磁化時磁力線分布不均,也應(yīng)分段磁化,如圖34所示。2、磁粉質(zhì)量: 應(yīng)選擇顆粒均勻(~1μm左右), 顏色明顯的黃褐色的四氧化三鐵(Fe3O4),雜質(zhì)少。3、零件的裝夾:裝夾接線牢固,用非工作面,墊以鉛塊,以免燒傷接觸表面。4、退磁:對不再熱處理的工件應(yīng)退磁。167。3-2熒光探傷fluorescence flaw detection (fluorescentlight)  一、熒光探傷的原理及特點1、熒光探傷的原理:就是利用水銀石英燈所發(fā)出的紫外線來激發(fā)發(fā)光物質(zhì),使發(fā)光物質(zhì)產(chǎn)生一種熒光,而借助這種熒光檢查出工件的缺陷。 ?。?、熒光探傷的特點: 1)適用于表面裂紋,而且只能檢查與零件表面相通的缺陷; ?。玻┎粌H適用于金屬,也適用于非金屬;  3)靈敏度高,可發(fā)現(xiàn)1181。m大小的裂紋。二、熒光探傷的步驟1、被檢查零件的清洗:清除被檢查零件表面的污垢和油跡。一般用四氯化碳水溶液清洗;2、零件表面涂熒光液:在零件表面涂上一層很薄的熒光液,擱置一段時間,使熒光液充分滲透到零件表面的缺陷中;3、去除零件表面的熒光液:用乳化劑涂于零件表面,再用細小的流水沖洗干凈零件表面的乳化劑,并用布擦干凈; 4、涂顯像劑:在零件表面涂上一層顯像劑,由于顯像劑有吸附作用,它會把滲入零件缺陷中的熒光液吸附在顯像劑表面;5、在水銀石英燈下觀察:打開水銀石英燈,待15min左右,等水銀石英燈點穩(wěn)定后,將零件置于燈光下,由于熒光液在紫外線的激發(fā)下會發(fā)出熒光,便可在零件表面的缺陷處出現(xiàn)強烈的熒光。我們可以根據(jù)熒光的形狀、位置及大小來判斷零件的缺陷?! ∪晒馕镔|(zhì)和顯象劑的選擇1、熒光物質(zhì)的選擇:  1)發(fā)光性好;  2)滲透性強; 3)要容易被洗凈。  一般為油類(煤油,礦物油)+熒光物質(zhì)組成。表3—2為幾種常用的液體熒光劑。液體熒光物質(zhì)發(fā)光情況          表3-2熒 光 物 質(zhì) 成 分發(fā)光顏色發(fā)光波長最大波段(nm)煤 油淺藍色400~240礦 物 油淺藍色400~240航空油25%、石油25%、變壓器油50%淺藍色   /航空油25%、石油25%、煤油50%淺藍色約450變壓器油或高級機油與煤油比為1:2或1:3,再加上魚油5%鮮明天藍色約500變壓器油或高級機油與煤油比為1:3,再加上魚油5%、蒽油5%玫瑰色約6002、顯像劑的選擇: ?。保┯辛己玫奈侥芰Γ骸 。玻┤菀妆幌磧?,對工件無腐蝕作用; ?。常┓菬晒馕镔|(zhì);4)對人體無害。一般使用氧化鎂粉(MgO),碳酸鎂粉(MgCO3)粉,石英粉等。以MgO粉最為普遍。167。33 超聲波探傷ultrasonic (supersonic) wave flaw detection 一、超聲波探傷的原理、特點及方法1、什么是超聲波:人耳不能聽聞的聲波稱為超聲波。人能聽聞的聲波為20(16)~2萬Hz,高于2萬Hz的聲波稱為超聲波,低于2萬Hz的聲波稱為次聲波。2、超聲波產(chǎn)生的方法:機械法,熱學(xué)法,電動力法,磁致伸縮法和壓電法等?! 弘娦?yīng):在某些晶體(如石英、鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛等)的電軸方向加上交變電壓,在交變電壓的作用下,晶體會發(fā)生拉伸和壓縮變形,即發(fā)生機械振動而產(chǎn)生超聲波;當(dāng)晶體在外來機械力的作用下而發(fā)生拉伸和壓縮變形時,晶體表面產(chǎn)生異號電荷,在電軸方向形成交變電壓,這種現(xiàn)象叫壓電效應(yīng)。由此可見壓電效應(yīng)是可逆的。由于這種壓電效應(yīng)造成了機械能和電能的相互轉(zhuǎn)換,為超生波探傷提供了可能。3、超聲波探傷的原理:超聲波通過兩種介質(zhì)的接觸面時,要發(fā)生折射和反射現(xiàn)象,我們利用這種現(xiàn)象來發(fā)現(xiàn)工件的內(nèi)部的缺陷。如圖3-9所示?! 。础⒊暡ㄌ絺奶攸c: ?。保┛蓹z查金屬和非金屬材料;  2)可探零件的內(nèi)部缺陷注:a、儀器的盲區(qū):在使用某一種超聲波探傷儀探傷時,臨近探傷表面的一段距離內(nèi)如有缺陷,其反射波和始波無法分辯出來,因此無法判斷其有無缺陷,故此距離稱為該儀器的盲區(qū)。但是,使用產(chǎn)生表面波的探頭,可以探測零件表面的缺陷,克服了縱、橫波探傷所難以發(fā)現(xiàn)表面缺陷的缺點。表面波探傷時只能發(fā)現(xiàn)沿工表面一個波長深度范圍內(nèi)的表面缺陷。b、儀器的分辯率:在使用某一種超聲波探傷儀探傷時,對零件內(nèi)部相鄰近兩個缺陷的區(qū)分能力稱為該儀器的分辯率?! 。常┧俣瓤?,穿透力強(5~5000mm),靈敏度高,效果好?! 。矗┰O(shè)備輕巧,操作方便,成本低,對人體無害?! 。?、超聲波探傷的方法: 穿透法,共振法及脈沖反射法。常用脈沖反射法?,F(xiàn)代超聲波探已逐步向顯像法及自動化方向發(fā)展?! 《?、超聲波探傷結(jié)果的分析判斷1、缺陷性質(zhì)的分析判斷:所謂缺陷性質(zhì)即工件的缺陷是屬于裂紋、夾渣、氣泡還是疏松等等。1)據(jù)缺陷反射波型式判斷:  由于工件內(nèi)部的各種缺陷其形成原因、性質(zhì)、形狀、大小等不同,超聲波反射的波幅高度、波的形狀、波的分布及反射波的次數(shù)等也不同。因此可以根據(jù)熒光屏上的波形來判斷。有裂紋波、氣孔波、夾渣缺陷波、白點缺陷波等等。如圖3-10所示。2)根據(jù)被探工件材料的性質(zhì)及加工工藝判斷:如鑄件:氣孔、砂眼、夾渣、疏松等較多。鍛件:裂紋、夾渣、折疊{隔層}、白點等。焊接件:未焊透、夾渣、氣孔、裂紋、白點等。3)根據(jù)缺陷存在的位置判斷:如裂紋大部分發(fā)生在工件的表面和應(yīng)力集中的位置;疏松、縮孔多在鑄件的澆冒口處等??傊C合上面的幾種情況才能正確確定缺陷的性質(zhì),光靠熒光屏上的波形的區(qū)別不是太明顯的,也容易導(dǎo)致錯誤?! 。?、缺陷位置的判斷   ?。保缀慰潭确ǎ骸 。玻╇娮涌潭确ǎ喝鐖D3-11所示?!  。场⑷毕荽笮〉呐袛唷 。保┰噳K比較法:2)半波高度法:如圖3-12所示。3)脈沖消失法(全波消失法):如圖3-13所示。L=d ? 2+xx=atgθM=Q-2L=Q-2(d ?2+ atgθ)式中:M—實際缺陷的尺寸,mm;Q—兩探頭中心尺寸,mm;L—晶片半徑的尺寸與x之和,mm;a—缺陷埋藏深度,mm; θ—半擴散角,186。  三、頻率選擇 ?。?、在同一材料中,頻率越高,超聲波衰減越大,∴工件厚度越大,選擇頻率越低。厚度越小,頻率越高; 2、同一頻率,材料晶粒越粗,超聲波衰減越大,同時易產(chǎn)生晶粒反射波?!鄬Я4趾徒M織不致密的材料,選擇頻率應(yīng)低。反之,選擇頻率應(yīng)高。如鑄鐵,f↓;鋼,f↑?! 。场㈩l率高,波長短,發(fā)現(xiàn)小缺陷的能力強即探傷靈敏度高,∴需要探測的缺陷越小,選擇頻率應(yīng)高越。反之相反。綜上所述,選擇頻率的原則為:既要考慮穿透能力,又要考慮發(fā)現(xiàn)缺陷的能力,還要考慮工件所需發(fā)現(xiàn)缺陷的大小?!嘣诔暡ㄋp不大的情況下,頻率盡可能選擇高些。不同類型的工件選擇的頻率不同。一般選擇如下:鑄鐵件:~1兆赫(MC,百萬兆赫)  鋼件:2~5兆赫鋁及其合金:3~10兆赫         銅合金:1~3兆赫 非金屬:20千赫~1兆赫167。3-4 其它各種無損探傷方法  一、射線探傷ray (radioactivity) flaw detection1、原理:射線探傷是利用各種物質(zhì)對射線的吸收或射線對各種物質(zhì)的衰減作用不同的原理來實現(xiàn)的。如圖3-14所示。2、射線探傷的特點:適用于內(nèi)部探傷,能檢查金屬和非金屬,靈敏度高;缺陷位置,形狀,大小均可在軟片上直接看出;穿透力強(可穿透300mm鋼材)。但操作復(fù)雜,對人體有害?! 《?、聽響法hear (listen) sound (noise) method1、原理:是根據(jù)敲擊工件發(fā)出的聲音輕脆或沙啞來判斷工件有無缺陷的。2、特點:方法簡單,可靠性取決于檢查者的實踐經(jīng)驗;適用于小而薄的工件,如軸瓦等。但難以確定缺陷的類型、性質(zhì)、位置、大小?! ∪?、滲油探傷和顏色探傷seep oil flaw detection and color flaw detection 1、滲油探傷seep (ooze) oil (sat 。grease) flaw detection  工件表面涂煤油→擦干表面→涂上一層白粉→適當(dāng)加熱→滲進裂紋中的煤油被吸附在白粉上→顯現(xiàn)出缺陷?! √攸c:適用于金屬或非金屬的與表面相通的表面裂紋;操作方便;方法簡單;不要任何設(shè)備。但靈敏度低?! 。病㈩伾絺鹀olor (put color on ) flaw detection  顏色探傷是在滲油探傷的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的?! 。保┨攸c:簡單、迅速、可靠、靈敏度高、可探寬度為1μm以上的裂紋。 2)藥品: ?。ǎ保┫礈靹?、(2)紅色滲透劑、(3)顯像劑?! 。常┎僮鞴に嚕骸 ∏逑矗簢娤礈靹┫磧艄ぜ砻妗粮蓛?。著色:噴紅色滲透劑,等15mm左右→噴洗滌劑,洗凈工件表面的紅色滲透劑→擦干凈。顯像:噴顯像劑→顯現(xiàn)出裂紋。 ?。矗┳⒁馐马棧河卸荆兹?,應(yīng)于通風(fēng)良好的地方操作,不可近火,保存于40℃以下的地方。四、各種探傷方法的綜合應(yīng)用所謂各種探傷方法的綜合應(yīng)用就是合理地利用各種探傷方法的特點,相互配合,取長補短,達到較好地對工件質(zhì)量進行全面檢查的目的。第四章 機械加工修復(fù)法machining repair (restore。 renovate) method  167。4-1 修理尺寸法和尺寸選配法repair size method and size select match method  一、修理尺寸法 repair size method  所謂修理尺寸法是將零件的損傷工作表面進行機械加工,消除損傷缺陷,使零件的原始尺寸改變?yōu)榱硪怀叽?—— 修理尺寸。以恢復(fù)它們的正確幾何形狀。要求與被修理零件相配合的零件,亦必需具有響應(yīng)的修理尺寸,使得它們之間的配合性質(zhì)符合規(guī)定。  修理尺寸的確定方法:1、從最小加工余量出發(fā):修理尺寸等于實際測得的尺寸減去(或加上)為消除損傷缺陷所需要的最小加工余量。1)軸:d軸=d原-δ1-δ2 式中:d軸——軸修理后的直徑,mm;d原—軸磨損后,修理前測得的最小直徑,mm;  δδ2——分別為軸的單邊加工余量,mm;一般δ1≠δ2mm。2)孔:D、孔=D原+δ1+δ2 式中:D孔—孔修理后的直徑,mm;D原—孔磨損后,修理前測得的最小直徑,mm;   δδ2——分別為孔的單邊加工余量,mm;一般δ1≠δ2mm?! ?yōu)點:零件使用壽命最長。  缺點:修理周期長,單件生產(chǎn),修理經(jīng)濟性低。1、分級修理grade (classify) repair:零件按預(yù)先規(guī)定好的分級修理尺寸進行機械加工。這時加工余量不一定是最小加工余量。而與之相互配合的零件可以預(yù)先按相應(yīng)的分級修理尺制造好,直接選配,無須單件制造。如曲軸主軸頸Φ200mm,、Φ199,……,軸頸磨損后,按下一級修理尺寸加工,消除橢圓度、不柱度誤差后,配以加大一級的軸瓦?! ∮秩绺滋爪?00mm,、Φ30Φ302,……,缸套磨損后,按下一級修理尺寸鏜缸,消除橢圓度、不柱度誤差后,配以加大一級的活塞和活塞環(huán)?! ?yōu)點:成批,大量生產(chǎn);修理周期短,修理經(jīng)濟性高。  缺點:零件使用壽命最短。對貴重零件本身而言,不經(jīng)濟?! 《?、尺寸選配法size select match method尺寸選配法是將磨損后的相配合的零件,先分別進行機械加工,使其具有正確的幾何形狀,然后根據(jù)配合要求進行選配。例如油泵柱塞和套筒、噴油器針閥和針閥體等。此法要在磨損零件的批量較大時才可能來用。但不能修復(fù)所有的零件?! ?67。4-2 附加零件法add (attach) part method附加零件法是將零件磨損的工作表面加工至可安裝附加襯套的尺寸,然后將附加襯套壓入或套入,最后再對襯套進行必要的機械加工,使其恢復(fù)原有尺寸或加工成修理尺寸?! ±纾簹飧咨w氣門座、尾軸軸頸的銅襯套、工程船的柱塞油泵的油缸、蒸汽機的汽缸套和汽車柴油機的干式缸套等等。  注意事項: ?。?、修復(fù)零件去除相應(yīng)的厚度后,強度是否足夠,事先必須進行強度校核;如工程船的柱塞油泵的油缸; ?。病⒁r套材料與被修復(fù)零件的材料應(yīng)相同,考慮受熱膨脹一致,不產(chǎn)生附加應(yīng)力或松脫;如氣缸蓋氣門座; ?。?、襯套的厚度不宜過薄,否則,剛度過低,壓入困難。如工程船的柱塞油泵的油缸、汽車柴油機的干式缸套等。鋼襯套δ=2~,鑄鐵襯套δ=4~5mm; ?。?、襯套與被修復(fù)零件的配合必須有準(zhǔn)確的過盈量和較高的加工精度,使兩者緊密貼合,滿足傳遞力和傳熱的要求。如氣缸蓋氣門座。167。4-3 局部更換法part change (replace) method局部更換法是從零件上去除損傷部分,制造這部分的新品,使其與零件的余留部分結(jié)合在一
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