专利名称：柴油机曲轴修复方法
技术领域：
本发明涉及柴油机曲轴热处理技术，尤其涉及一种柴油机曲轴修复方法。
技术背景
内燃机车铸铁曲轴在使用中承受的载荷复杂、易磨损，加工成本高，更换价格贵， 为了延长曲轴的使用寿命，提高经济效益，需要提高曲轴的耐磨性能。
气体氮化是现用提高曲轴耐磨性和疲劳强度的化学热处理方法。气体氮化是将曲 轴放在加热至一定温度的炉内，通入氨气，保持一定时间，使氨热解产生的活性氮原子渗入 曲轴表面，得到一种含氮组织，提高曲轴表面层硬度，提高曲轴轴颈表面的耐磨性。扩散层 中氮的渗入阻止铁晶格的滑移而产生的残余压应力，因而能显著地提高曲轴疲劳强度。气 体氮化的化合物层极薄，一般仅有0.01毫米左右，故气体氮化后不能进行切削加工。为减 少气体氮化处理时产生的变形，通常在气体氮化前需进行中间退火，去掉切削应力。气体 氮化后表面粗糙度大约为0. 002 0. 004毫米，故需进行抛光处理，使表面粗糙度不大于 0.001毫米。因涂层薄，易于磨损。气体氮化需专用氮化炉，氮化时间长、成本高、效率低。
由于气体氮化工艺存在不能切削加工、涂层薄、需专用氮化炉、氮化时间长、成本 高和效率低等诸多缺陷，所以一般只能用在制备新曲轴的工艺中，而在曲轴局部磨损而需 要进行局部修复时难以应用气体氮化工艺。现有技术的一种解决方案是采用电镀的方式来 修复曲轴，但是电镀工艺存在修复材料与曲轴表面结合力差的缺陷。并且，电镀需要由人工 来进行操作，所以操作质量不统一，加剧了结合力差的缺陷。发明内容
本发明提供一种柴油机曲轴修复方法，用以解决现有技术中的缺陷，保证修复后 曲轴的耐磨性。
本发明提供一种柴油机曲轴修复方法，其中，包括
将清洗和遮蔽完毕的待修复柴油机曲轴进行粗化处理；
采用热喷涂技术对所述待修复柴油机曲轴进行修复处理；
对热喷涂处理后的柴油机曲轴进行切削加工或磨削加工至标准尺寸。
如上所述的柴油机曲轴修复方法，其中，采用的热喷涂技术优化的选择是双丝电 弧喷涂技术，喷涂镍-铝粉末，以对所述待修复柴油机曲轴进行修复处理。
如上所述的柴油机曲轴修复方法，其中，将清洗和遮蔽完毕的待修复柴油机曲轴 进行粗化处理包括将清洗和遮蔽完毕的待修复柴油机曲轴进行喷砂粗化处理。
如上所述的柴油机曲轴修复方法，其中，在将清洗和遮蔽完毕的待修复柴油机曲 轴进行粗化处理之前，还可以包括采用堆焊工艺将待修复柴油机曲轴上达到设定深度的 裂纹填满，而后磨平。
如上所述的柴油机曲轴修复方法，其中，在将清洗和遮蔽完毕的待修复柴油机曲 轴进行粗化处理之前，还可以包括将所述待修复柴油机曲轴表面的氮化层清除。所述的柴油机曲轴修复方法，其中，在将清洗和遮蔽完毕的待修复柴油机曲 轴进行粗化处理之前，还可以包括对所述待修复柴油机曲轴进行检测，以获取曲轴上的裂 纹深度，根据所述裂纹的深度执行后续操作。
如上所述的柴油机曲轴修复方法，其中，在将清洗和遮蔽完毕的待修复柴油机曲 轴进行粗化处理之前，清洗和遮蔽待修复柴油机曲轴可以包括
对于无裂纹曲轴，采用清洗剂清洗曲轴磨损部位至完全去除油污，或对于有裂纹 曲轴，将裂纹部分去除，并采用清洗液进行清洗至完全去除油污；
对无需进行热喷涂的位置进行遮蔽处理。
本发明提供的柴油机曲轴修复方法采用热喷涂技术，使曲轴表面形成了保护涂 层，从而提高了曲轴表面的强度、耐磨性，延长曲轴的使用寿命，提高经济效益。
图1为本发明实施例一提供的柴油机曲轴修复方法的流程图2为本发明实施例四提供的柴油机曲轴修复方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例附图，对本 发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实 施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的柴油机曲轴修复方法的流程图，该方法是利用热喷 涂的技术修复受损的柴油机曲轴。热喷涂技术是将涂层材料加热到熔融或半熔融状态，同 时借助于焰流或高速气体将其雾化，并推动这些雾化后的粒子喷射到基体表面，沉积成涂 层的技术。本实施例所提供的柴油机曲轴修复方法包括如下步骤
步骤110、将清洗和遮蔽完毕的待修复柴油机曲轴进行粗化处理；
利用热喷涂技术修复柴油机曲轴时，首先是将清洗和遮蔽完毕的待修复柴油机曲 轴进行粗化处理，优选的是选用喷砂粗化处理，喷砂粗化处理可以帮助涂层更好的结合在 基体上。
步骤120、粗化处理之后，采用热喷涂技术对待修复柴油机曲轴进行修复处理。
步骤130、对热喷涂处理后的柴油机曲轴进行切削加工或磨削加工至标准尺寸。
热喷涂结束后，由于热喷涂产生的涂层较氮化处理产生的涂层厚度可达0.8毫 米，涂层与基体的结合强度大，故而可以对修复后的柴油机曲轴进行切削加工或磨削加工， 以实现柴油机曲轴的标准尺寸。
在上述实施例步骤120中，优选的一种热喷涂技术是采用双丝电弧喷涂技术，喷 涂材料采用镍-铝粉末(如M5A1)，利用该技术以及该材料所得到的涂层耐磨性更好，与基 体的结合强度大。
本实施例提供的柴油机曲轴修复方法采用热喷涂技术，使曲轴表面形成了保护涂 层，从而提高了曲轴表面的强度、耐磨性，由于产生较厚与强度较大的涂层，便于加工，延长4了曲轴的使用寿命，提高经济效益。
实施例二
本发明实施例二提供了一种柴油机曲轴修复方法，与实施例一的区别是，增加了 如下步骤在将清洗和遮蔽完毕的待修复柴油机曲轴进行粗化处理之前，还采用堆焊工艺 将待修复柴油机曲轴上达到设定深度的裂纹填满，而后磨平。
有时柴油机曲轴产生的裂纹需要经过处理，即采用工具将裂纹部分去除，当裂纹 过深时，去除后的剩余部分其深度在利用热喷涂技术时，利用产生的涂层厚度仍然有可能 无法填满该剩余部分，所以本实施例采用堆焊工艺可以达到预填充的目的，保证有效修复 曲轴的裂纹。
在上述实施例中，为了使涂层与基体的结合强度更大，性能更好，在将清洗和遮蔽 完毕的待修复柴油机曲轴进行粗化处理之前，还可将待修复柴油机曲轴表面的氮化层清 除。清除氮化层的曲轴表面无污染，无杂质，更易保证热喷涂的效果。
本实施例提供的柴油机曲轴修复方法采用热喷涂技术提高了曲轴表面的强度、耐 磨性，运用喷砂粗化处理的前处理方法可以使涂层与基体结合的强度更大，涂层表面便于 加工，可延长曲轴的使用寿命，提高经济效益
实施例三
本发明实施例三提供了一种柴油机曲轴修复方法，与上述实施例的区别在于，增 加了如下步骤在将清洗和遮蔽完毕的待修复柴油机曲轴进行粗化处理之前，还进一步对 待修复柴油机曲轴进行检测，以获取曲轴上的裂纹深度，并根据裂纹的深度进行后续操作。 例如，如果裂纹较深，无法修复，则做报废处理，如果无裂纹或裂纹较浅，则执行后续的修复 操作。通过该检测的步骤可以过滤掉一些没有必要以及无法修复的曲轴，也可以根据有无 裂纹或裂纹深浅来明确后续具体的操作方法，省时省力，节约了成本。
在上述实施例中，将清洗和遮蔽完毕的待修复柴油机曲轴进行粗化处理之前，清 洗和遮蔽待修复柴油机曲轴具体方法可以为
对于无裂纹曲轴，采用清洗剂清洗曲轴磨损部位至完全去除油污，而后对无需进 行热喷涂的位置进行遮蔽处理，遮蔽处理可以避免喷涂过程中将无需喷涂的部分污染。
或者，对于有裂纹曲轴，首先将裂纹部分去除，并采用清洗液对曲轴进行清洗至完 全去除油污，去除油污后的曲轴表面无污染无杂质，有利于热喷涂涂层的性能，而后对无需 进行热喷涂的位置进行遮蔽处理，遮蔽处理可以避免喷涂过程中将无需喷涂的部分污染。
本实施例提供的柴油机曲轴修复方法采用热喷涂技术提高了曲轴表面的强度、耐 磨性，运用检测的方法可以预先明确对已损曲轴是否有修复的必要以及采用哪种具体方式 进行修复，提高了工作效率。
实施例四
图2为本发明实施例四提供的柴油机曲轴修复方法的流程图，其利用了热喷涂技 术。本实施例为一优选的完整实施方案，以下对此方法步骤进行详细阐述，请参照图2
步骤210、对磨损后的曲轴进行检测，主要是检测是否出现裂纹，以获取曲轴上的 裂纹深度，如果裂纹较深，无法修复，则做报废处理，如果无裂纹或裂纹较浅，则执行下一步 骤；
步骤220、对无裂纹的曲轴，采用清洗剂清洗曲轴磨损部位，将油污去除，确保清洗5干净；对裂纹较小的曲轴，采用适当的工具将裂纹部分去除，之后用清洗液清洗该部分，确 保油污去除干净；
步骤230、清洗完毕后，对无需进行喷涂的位置进行遮蔽处理；
步骤M0、将清洗完毕、遮蔽完毕的工件进行喷砂粗化处理；
步骤250、对无裂纹的曲轴，采用双丝电弧喷涂技术喷涂镍-铝粉末(如Ni5Al)； 对裂纹较浅的曲轴，先采用堆焊的办法将裂纹部分填满，之后磨平，继而再进行一次喷砂处 理后，采用双丝电弧喷涂技术喷涂镍-铝粉末(如Ni5Al)；
步骤沈0、用机械加工的方法切削或磨削曲轴，使修复后的曲轴达到标准的尺寸。
本实施例通过检测，前处理，热喷涂修复，后处理的步骤实现了受损后曲轴的修 复，该方法简单方便，利用热喷涂技术形成的表面涂层耐磨性高，与基体结合力强，能快速 修复曲轴表面缺陷，省时省力，提高了工作效率。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管 参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可 以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换； 而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和 范围。
权利要求
1.一种柴油机曲轴修复方法，其特征在于，包括将清洗和遮蔽完毕的待修复柴油机曲轴进行粗化处理；采用热喷涂技术对所述待修复柴油机曲轴进行修复处理；对热喷涂处理后的柴油机曲轴进行切削加工或磨削加工至标准尺寸。
2.根据权利要求1所述的柴油机曲轴修复方法，其特征在于，采用热喷涂技术对所述 待修复柴油机曲轴进行修复处理包括采用双丝电弧喷涂技术，喷涂镍-铝粉末，以对所述 待修复柴油机曲轴进行修复处理。
3.根据权利要求1或2所述的柴油机曲轴修复方法，其特征在于，将清洗和遮蔽完毕的 待修复柴油机曲轴进行粗化处理包括将清洗和遮蔽完毕的待修复柴油机曲轴进行喷砂粗 化处理。
4.根据权利要求1或2所述的柴油机曲轴修复方法，其特征在于，在将清洗和遮蔽完毕 的待修复柴油机曲轴进行粗化处理之前，还包括采用堆焊工艺将待修复柴油机曲轴上达 到设定深度的裂纹填满，而后磨平。
5.根据权利要求1或2所述的柴油机曲轴修复方法，其特征在于，在将清洗和遮蔽完毕 的待修复柴油机曲轴进行粗化处理之前，还包括将所述待修复柴油机曲轴表面的氮化层 清除。
6.根据权利要求1或2所述的柴油机曲轴修复方法，其特征在于，在将清洗和遮蔽完毕 的待修复柴油机曲轴进行粗化处理之前，还包括对所述待修复柴油机曲轴进行检测，以获 取曲轴上的裂纹深度，根据所述裂纹的深度执行后续操作。
7.根据权利要求6所述的柴油机曲轴修复方法，其特征在于，在将清洗和遮蔽完毕的 待修复柴油机曲轴进行粗化处理之前，清洗和遮蔽待修复柴油机曲轴包括对于无裂纹曲轴，采用清洗剂清洗曲轴磨损部位至完全去除油污，或对于有裂纹曲轴， 将裂纹部分去除，并采用清洗液进行清洗至完全去除油污；对无需进行热喷涂的位置进行遮蔽处理。
全文摘要
本发明公开了一种柴油机曲轴修复方法，其中包括将清洗和遮蔽完毕的待修复柴油机曲轴进行粗化处理，之后采用热喷涂技术对待修复柴油机曲轴进行修复处理，对热喷涂处理后的柴油机曲轴进行切削加工或磨削加工至标准尺寸。采用热喷涂技术对柴油机曲轴进行修复，通过所形成的涂层提高了曲轴表面的强度、耐磨性，延长曲轴的使用寿命，提高了经济效益。
文档编号C23C4/00GK102041465SQ20101055629
公开日2011年5月4日 申请日期2010年11月23日 优先权日2010年11月23日
发明者李大军, 赵睿, 邰明辉 申请人:中国北车集团大连机车车辆有限公司