发动机气缸体加工表面水蚀缺陷的修复方法

摘要

本发明公开了一种发动机气缸体加工表面水蚀缺陷的修复方法，属于发动机气缸体再制造技术领域，修磨缺陷部位表面，露出气缸体本体；修磨所述气缸体本体上的尖角或棱边；除去所述缺陷部位的油质；重复修磨处理；清洗所述缺陷部位；用电火花离子微焊修补所述缺陷部位，使所述焊接部位与所述气缸体的加工表面持平；修磨所述焊接部位，使所述焊接部位低于所述气缸体的加工表面；用脉冲冷焊修补所述焊接部位，使所述焊接部位高于所述气缸体的加工表面；将所述焊接部位磨至与所述气缸体的加工表面持平。本发明有效保证焊接时焊材与基体的良好结合；同时电火花离子微焊和脉冲冷焊的合理结合，既提高了效率，又保证了修复后组织致密无缺陷。

权利要求

1.发动机气缸体加工表面水蚀缺陷的修复方法，包括依次实施的以下步骤：(1)修磨缺陷部位表面，露出气缸体本体；

(2)修磨所述气缸体本体上的尖角或棱边；

(3)除去所述缺陷部位的油质；

(4)重复步骤(1)、步骤(2)的修磨处理；

(5)清洗所述缺陷部位；

其特征在于，在步骤(5)完成后，还包括依次实施的以下步骤：(6)用电火花离子微焊修补所述缺陷部位，使焊接部位与所述气缸体的加工表面持平；

(7)修磨所述焊接部位，使所述焊接部位低于所述气缸体的加工表面；

(8)用脉冲冷焊修补所述焊接部位，使所述焊接部位高于所述气缸体的加工表面；

(9)将所述焊接部位磨至与所述气缸体的加工表面持平。

2.根据权利要求1所述的发动机气缸体加工表面水蚀缺陷的修复方法，其特征在于，在步骤(3)中，利用燃烧法除去油质，所述燃烧法为在所述缺陷部位涂抹可燃介质并点燃。

3.根据权利要求2所述的发动机气缸体加工表面水蚀缺陷的修复方法，其特征在于，在步骤(7)中，所述焊接部位比所述气缸体加工表面低0.1mm～0.2mm。

4.根据权利要求3所述的发动机气缸体加工表面水蚀缺陷的修复方法，其特征在于，在步骤(8)中，所述焊接部位比所述气缸体加工表面高0.3mm～0.5mm。

5.根据权利要求4所述的发动机气缸体加工表面水蚀缺陷的修复方法，其特征在于，在步骤(1)和步骤(2)中采用钢丝轮或者风动砂轮修整器修磨；在步骤(7)中采用金刚石磨具修磨；在步骤(9)中采用平面磨床磨削。

6.根据权利要求5所述的发动机气缸体加工表面水蚀缺陷的修复方法，其特征在于，所述电火花离子微焊的焊材为直径2mm的镍铬合金；所述脉冲冷焊的焊材为0.1mm～

0.2mm镍铁合金薄片。

说明书

发动机气缸体加工表面水蚀缺陷的修复方法

技术领域

[0001] 本发明属于发动机气缸体再制造技术领域，尤其涉及一种发动机气缸体加工表面水蚀缺陷的修复方法。

背景技术

[0002] 再制造是一种对废旧产品实施高技术修复和改造的产业，其针对的是损坏或即将报废的零部件，在性能失效分析、寿命评估等分析的基础上，进行再制造工程设计，采用修复技术，将工件形状及精度恢复，使再制造产品质量达到或超过新品。

[0003] 发动机气缸体水蚀是旧发动机气缸体存在的普遍缺陷，在发动机气缸体上平面、水套腔堵盖孔对应位置及其它与水接触表面等部位普遍存在。该缺陷不修复，在气缸体被再制造后的使用中，会出现漏水、水套穿孔等严重问题，导致发动机不能正常使用，甚至报废。又由于发动机气缸体形状复杂，加工面、孔等密集且精度要求极高，修复方法不当会造成相关尺寸超差而报废，故水蚀缺陷的修复成为发动机气缸体再制造过程中必须攻克的技术难关，若该缺陷不能实现修复，直接导致不能实现旧发动机气缸体的再制造。

[0004] 目前，对于发动机气缸体加工表面水蚀缺陷的修复方法主要有以下两种：

[0005] 第一种方法采用修补剂对缺陷进行填补后再进行加工处理，恢复工件形状和精度，修补剂填补方式是靠修补剂的粘合力将修补剂和气缸体本体结合在一起，结合力弱，易脱落，修补剂是粉末物与粘合剂的混合物，以固化凝固方式结合于气缸体本体上，强度和耐腐蚀力不足，使用寿命短；

[0006] 第二种方法用普通焊接方式在缺陷部位进行焊材堆积，填补缺陷后进行加工处理，恢复工件形状和精度。普通焊接方式是靠高温将焊材与气缸体本体熔化，使焊材堆积于气缸体本体上，实现缺陷的修补，堆积过程中，气缸体本体受热影响区大，极易造成工件的变形而导致工件报废，由于工件形状复杂，难以实现焊接中的保温等措施，焊接应力难以消除，使用中易出现裂纹等缺陷。

发明内容

[0007] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种发动机气缸体加工表面水蚀缺陷的修复方法，以解决现有的发动机气缸体加工表面水蚀缺陷的修复方法不可靠导致难以实现对存在水蚀缺陷的发动机气缸体再制造的技术问题。

[0008] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：发动机气缸体加工表面水蚀缺陷的修复方法，包括依次实施的以下步骤：

[0009] （1）修磨缺陷部位表面，露出气缸体本体；

[0010] （2）修磨所述气缸体本体上的尖角或棱边；

[0011] （3）除去所述缺陷部位的油质；

[0012] （4）重复步骤（1）、步骤（2）的修磨处理；

[0013] （5）清洗所述缺陷部位；

[0014] （6）用电火花离子微焊修补所述缺陷部位，使焊接部位与所述气缸体的加工表面持平；

[0015] （7）修磨所述焊接部位，使所述焊接部位低于所述气缸体的加工表面；

[0016] （8）用脉冲冷焊修补所述焊接部位，使所述焊接部位高于所述气缸体的加工表面；

[0017] （9）将所述焊接部位磨至与所述气缸体的加工表面持平。

[0018] 作为一种改进，在步骤（3）中，利用燃烧法除去油质，所述燃烧法为在所述缺陷部位涂抹可燃介质并点燃。

[0019] 作为进一步的改进，在步骤（7）中，所述焊接部位比所述气缸体加工表面低0.1mm～0.2mm。

[0020] 作为进一步的改进，在步骤（8）中，所述焊接部位比所述气缸体加工表面高0.3mm～0.5mm。

[0021] 作为进一步的改进，在步骤（1）和步骤（2）中采用钢丝轮或者风动砂轮修整器修磨；在步骤（7）中采用金刚石磨具修磨；在步骤（9）中采用平面磨床磨削。

[0022] 作为进一步的改进，所述电火花离子微焊的焊材为直径2mm的镍铬合金；所述脉冲冷焊的焊材为0.1mm～0.2mm镍铁合金薄片。

[0023] 采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：由于在焊接前对缺陷部位进行了修磨、除油、再修磨及清洗步骤，使可能对焊材与气缸体本体结合造成影响的因素及可能造成焊接应力的因素全部彻底消除，有效保证后续焊接时焊材与气缸体本体的良好结合；由于电火花离子微焊和脉冲冷焊均作用时间短，热作用区极小，充分保证气缸体本体无热变形，从而保证被修复工件的相关尺寸精度，同时电火花离子微焊和脉冲冷焊的合理结合，对于水蚀缺陷的修复，既提高了效率，又保证了修复后组织致密无缺陷；由于焊接完成后，将所述焊接部位磨至与所述气缸体加工表面持平，使工件形状和精度得到全面恢复，从而恢复工件原有性能，完成了对发动机气缸体加工表面水蚀缺陷的修复。

具体实施方式

[0024] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0025] 一种发动机气缸体加工表面水蚀缺陷的修复方法，包括依次实施的以下步骤：

[0026] （1）修磨缺陷部位表面，可采用钢丝轮、风动砂轮修整器或其他修磨工具等，露出气缸体本体；

[0027] （2）修磨该气缸体本体上的尖角或棱边，可采用钢丝轮、风动砂轮修整器或其他修磨工具等；

[0028] （3）除去该缺陷部位的油质，利用燃烧法除去油质，该燃烧法为在该缺陷部位涂抹可燃介质并点燃，优选的，可燃介质包括酒精等醇类；

[0029] （4）重复步骤（1）、步骤（2）的修磨处理；

[0030] （5）清洗该缺陷部位，优选采用酒精清洗，当然也可以采用其他清洗液；

[0031] （6）用电火花离子微焊修补该缺陷部位，电火花离子微焊的焊材优选为直径2mm的镍铬合金，使焊接部位与该气缸体的加工表面持平；

[0032] （7）修磨该焊接部位，使该焊接部位低于该气缸体的加工表面，优选的，该焊接部位比该气缸体加工表面低0.1mm～0.2mm；

[0033] （8）用脉冲冷焊修补该焊接部位，脉冲冷焊的焊材优选为0.1mm～0.2mm镍铁合金薄片，使该焊接部位高于该气缸体的加工表面，优选的，该焊接部位比该气缸体加工表面高0.3mm～0.5mm；

[0034] （9）将该焊接部位磨至与该气缸体的加工表面持平，优选平面磨床磨削。

[0035] 实施例一：

[0036] 修复发动机气缸体上平面串水孔部位的水蚀缺陷，上平面串水孔为发动机气缸体上的加工表面，其他加工表面上相应的缺陷修复过程相同，其包括如下步骤：

[0037] （1）根据缺陷部位的形状，选用钢丝轮修磨该缺陷部位表面，去除该缺陷部位表面氧化层、油污等不利于后续焊接过程中焊材与气缸体本体结合的因素，露出该气缸体本体；

[0038] （2）用钢丝轮修磨该气缸体本体上的尖角或棱边，使该气缸体本体上的尖角或棱边实现圆滑过渡，避免后续焊接过程出现结合不良；

[0039] （3）在修磨后的缺陷部位涂上酒精并点燃，去除该气缸体本体中浸入的油质；

[0040] （4）重复步骤（1）、步骤（2）的修磨处理；

[0041] （5）在修磨后的缺陷部位涂抹酒精，清洗该缺陷部位，避免后续焊接过程出现结合不良；

[0042] （6）利用电火花离子微焊机产生的高频电压将气体击穿形成离子气，从而产生高达8000°C以上的电火花，利用电火花将可熔性阳极在氩气保护下瞬间熔化到该气缸体本体上，完成金属堆积，使焊接部位与该气缸体加工表面持平，实现缺陷快速修补，可熔性阳极优选直径2mm的镍铬合金，由于电火花作业时间短，一般为1～10纳秒，该气缸体本体不发热、不变形、不咬边，该气缸体本体与焊材结合为冶金结合，结合强度好；

[0043] （7）为了消除电火花离子微焊可能存在微孔缺陷的问题，用金刚石磨具修磨该焊接部位，使该焊接部位比该气缸体加工表面低0.1mm；

[0044] （8）采用脉冲冷焊机产生的大电流脉冲瞬间流过工件和焊材的结合面，使其迅速熔化结合，使该焊接部位比该气缸体加工表面高0.3mm，焊材优选0.1mm镍铁合金薄片，由于脉冲冷焊作用时间短，冲击电流大，热作用区极小，使得该气缸体本体无热变形，该气缸体本体与焊材间为冶金结合，结合强度高，焊材致密无缺陷，保证了后续焊接部位加工处理后，裸露焊材组织致密无缺陷，弥补了电火花离子微焊可能产生的微孔缺陷，且修补组织和颜色接近本体；

[0045] （9）采用平面磨床将该焊接部位磨至与该气缸体加工表面持平，使工件形状和精度得到全面恢复，从而恢复工件原有性能。

[0046] 实施例二：

[0047] 修复发动机气缸体上平面串水孔部位的水蚀缺陷，上平面串水孔为发动机气缸体上的加工表面，其他加工表面上相应的缺陷修复过程相同，其包括如下步骤：

[0048] （1）根据缺陷部位的形状，选用风动砂轮修整器修磨该缺陷部位表面，去除该缺陷部位表面氧化层、油污等不利于后续焊接过程中焊材与气缸体本体结合的因素，露出该气缸体本体；

[0049] （2）用风动砂轮修整器修磨该气缸体本体上的尖角或棱边，使该气缸体本体上的尖角或棱边实现圆滑过渡，避免后续焊接过程出现结合不良；

[0050] （3）在修磨后的缺陷部位涂上酒精并点燃，去除该气缸体本体中浸入的油质；

[0051] （4）重复步骤（1）、步骤（2）的修磨处理；

[0052] （5）在修磨后的缺陷部位涂抹酒精，清洗该缺陷部位，避免后续焊接过程出现结合不良；

[0053] （6）利用电火花离子微焊机产生的高频电压将气体击穿形成离子气，从而产生高达8000°C以上的电火花，利用电火花将可熔性阳极在氩气保护下瞬间熔化到该气缸体本体上，完成金属堆积，使焊接部位与该气缸体加工表面持平，实现缺陷快速修补，可熔性阳极优选直径2mm的镍铬合金，由于电火花作业时间短，一般为1～10纳秒，该气缸体本体不发热、不变形、不咬边，该气缸体本体与焊材结合为冶金结合，结合强度好；

[0054] （7）为了消除电火花离子微焊可能存在微孔缺陷的问题，用金刚石磨具修磨该焊接部位，使该焊接部位比该气缸体加工表面低0.2mm；

[0055] （8）采用脉冲冷焊机产生的大电流脉冲瞬间流过工件和焊材的结合面，使其迅速熔化结合，使该焊接部位比该气缸体加工表面高0.5mm，焊材优选0.2mm镍铁合金薄片，由于脉冲冷焊作用时间短，冲击电流大，热作用区极小，使得该气缸体本体无热变形，该气缸体本体与焊材间为冶金结合，结合强度高，焊材致密无缺陷，保证了后续焊接部位加工处理后，裸露焊材组织致密无缺陷，弥补了电火花离子微焊可能产生的微孔缺陷，且修补组织和颜色接近本体；

[0056] （9）采用平面磨床将该焊接部位磨至与该气缸体加工表面持平，使工件形状和精度得到全面恢复，从而恢复工件原有性能。

[0057] 实施例三：

[0058] 修复发动机气缸体的水套堵盖孔的水蚀缺陷，水套堵盖孔为发动机气缸体上的毛坯表面，其他毛坯表面相应的缺陷修复过程相同，其包括如下步骤：

[0059] （1）根据缺陷部位的形状，选用钢丝轮、风动砂轮修整器或其他适合的修磨工具，修磨该缺陷部位表面，去除该缺陷部位表面氧化层、油污等不利于后续焊接过程中焊材与气缸体本体结合的因素，露出该气缸体本体；

[0060] （2）用钢丝轮、风动砂轮修整器或其他适合的修磨工具，修磨该气缸体本体上的尖角或棱边，使该气缸体本体上的尖角或棱边实现圆滑过渡，避免后续焊接工序出现结合不良；

[0061] （3）除去该缺陷部位的油质，利用燃烧法除去油质，该燃烧法为在该缺陷部位涂抹可燃介质并点燃，优选的，可燃介质包括酒精等醇类；

[0062] （4）重复步骤（1）、步骤（2）的修磨处理；

[0063] （5）清洗该缺陷部位，优选采用酒精清洗，当然也可以采用其他清洗液；

[0064] （6）利用电火花离子微焊机产生的高频电压将气体击穿形成离子气，从而产生高达8000°C以上的电火花，利用电火花将可熔性阳极在氩气保护下瞬间熔化到该气缸体本体上，完成金属堆积，由于电火花离子微焊可能存在微孔缺陷，但对于毛坯表面的修复，无需消除微孔缺陷，因而使焊接部位比该气缸体毛坯表面高0.3mm～0.5mm，实现缺陷快速