关于汽车修理操作中热加工强化技术的应用分析

2016-03-12高长生

大科技 2016年15期

关键词：汽车零件汽车修理热加工

高长生

（广西壮族自治区三0七核地质大队广西贵港 537100）

关于汽车修理操作中热加工强化技术的应用分析

高长生

（广西壮族自治区三0七核地质大队广西贵港 537100）

汽车在使用一段时间以后必须要进行维修保养，这样才能保证汽车行驶的安全性，延长汽车使用的寿命。在汽车修理的过程中，采用的修理技术对汽车修理效果的影响是比较大。目前，很多汽修厂在进行汽车修理操作的过程中还是采用传统的技术，从而影响了汽车维修的效果。热加工强化技术的出现和发展使得汽车维修工作发生了较大的变化，提高了汽车维修操作的水平。因此，进行有关汽车修理操作中热加工强化技术的研究是具有实际应用价值的。本文将结合汽车修理操作的实际情况，分析热加工技术在汽车修理操作中的具体应用。

汽车；修理操作；热加工

引言

近年来，随着社会经济的不断发展，汽车的数量越来越多，汽车行业也处于快速发展的状态之中。在汽车行业快速发展的过程中，人们越来越关心汽车使用的安全性问题。影响汽车安全性的因素有很多，但汽车修理操作对汽车使用安全性的影响比较大。在汽车修理的过程中，影响修理效果的因素主要有两个：①修理工人的专业水平；②修理技术的先进性。本文主要研究的是汽车修理技术，因为就目前的情况来看，现有的汽车修理技术还难以保证汽车使用的安全性，落后的修理技术不仅难以排除汽车已有的故障，同时还会对汽车造成二次伤害。由此可见，进行有关汽车修理技术的研究十分必要。本文主要介绍的是热加工强化技术，该种技术的出现改变了汽车修理操作的现状，提高了汽车修理的技术水平。

1 热加工技术

所谓的热加工就是指将金属的温度升高，使其产生结晶的加工过程。热加工包括的内容比较多，例如热处理、锻造、焊接等均属于热加工的范畴。在一些比较特殊的情况下，在进行金属热加工的过程中还需要使用到热切割和热喷涂技术。对金属进行热加工处理主要有下述作用：①通过热加工技术可以改变金属组织，使其变得更加完善；②通过热加工技术可以改变金属的结晶状态，从而改变金属的机械性能。在汽车修理操作的过程中经常会使用到热加工技术，这样就可以改变汽车零件的物理结构，从而提高汽车零件的耐磨性、耐疲劳性等，进而提高汽车的性能，保证汽车行驶过程的安全性。

2 化学热处理表面强化

随着现代汽车质量要求越来越高，化学热处理技术广泛应用车用制造业。其工艺是将汽车零件放入一定温度的活性介质中保温，使用各种元素，比如渗碳、氮化、渗硼等工艺手段，渗入零件表层，改变其金属化学成分和组织性能的热处理工艺，形成不同的扩散层，经过淬火提高表层硬度和耐磨性，达到表面强化目的。例如汽车发动机活塞肖就是用此类处理工艺的典型零件，汽车发动机工作时，活塞肖承受着活塞上全部负荷，承担弯曲、疲劳、冲击，并且直径精度要求3m以内，工作环境恶劣，耐磨性要求很高，活塞肖表面要求洛氏硬度达到HRC60-HRC62、芯部要求达到HRC26-HRC34，既要有耐磨性并且要韧性好、强度高。活塞肖材料用钢，以前多用20号钢，现在均改用20Cr、或其他更好的材料并以冷挤压工艺成型，并且要求经过渗碳、淬火、回火、喷丸、磨光、抛光等工艺处理完成生产。化学热处理表面强化技术属于热加工强化技术的一种，对于汽车修理操作来说具有重要的意义。在汽车使用的过程中，随着时间的推移，汽车中的零件不可避免地会出现一定程度的损坏。在这种情况下，为了保证汽车行驶的安全性，必须要进行维修。在修理的过程中，为了保证零件的性能得以恢复，必须要使用到化学热处理表面强化技术。在汽车修理过程中，如一些传动的花键槽、变速器的换档移动轨、中间轴、倒档轴等，其主要工艺是堆焊，机加工后恢复尺寸，再使用化学热处理表面强化技术对其进行加工处理。在化学热处理操作的过程中需要加入一些特殊的化学成分，比如如上说的渗碳、氮化、渗硼等工艺手段，其中渗碳法处理工艺可分为如下三种：①固体渗碳法是将需要表面渗碳的汽车零件，连同渗碳剂装进渗碳箱而密闭，加热，碳从钢表面侵入而扩散，处理一定时间后，连同渗碳箱冷却，只取出渗碳处理零件，进行一、二次淬火、回火，从面提高修理汽车零件的耐久性、强度等，从而达到修复强化汽车零件硬度的效果。②液体渗碳法：液体渗碳法是将汽车零件浸渍于盐浴中行渗碳之方法。盐浴的淬火性良好，可以减少汽车零件的变形，并且可以使处理的汽车零件加热均匀，达到强化汽车零件硬度的效果。③气体渗碳法：以天然气、丙烷、丁烷等气体为主剂的渗碳法。气体渗碳，由于操作简单，品质容易控制的特点。在气体内添加适当量的C4H10、C3H8、CH4等以便调渗碳浓度。得到不用的硬化层，满足不同汽车零件修理的要求。

3 表面淬火强化

汽车一直处于运转的状态之中，长时间的工作使得汽车内部的一些零件开始出现损耗，严重的时候甚至会丧失基本的效能，从而造成了较大的材料消耗。根据相关的调查显示，零件表面受损是零件效能消失的起点。例如，汽车长时间的运转，使得零件表面受到磨损，这样就会导致零件表面处于过度疲劳的状态，从而使得原本由表面承担的压力渗透到零件的芯部。如果情况比较严重，则会使得整个零件报废掉。因此，要想延长汽车的使用寿命，提高汽车的使用性能，必须要从零件表面入手，提高零件表面的耐磨性。但提高零件表面的耐磨性是一个比较复杂的过程，不可能通过一种处理方式就达到目的。即使将强度比较高、性能比较好的材料选用为零件的制造材料，也是难以提高零件表面的耐磨性的。例如，变速箱中的齿轮要承受比较大的冲击力和压力，即使选用了强度比较大的钢材也难以保证齿轮表面的硬度。随着使用时间的增长，齿轮表面的强度依旧会降低，从而出现较为严重的磨损现象。

在汽车修理的过程中，为了让零件表面的性能和芯部的性能一致，修理厂往往会采用表面淬火的处理方式。通过淬火处理，零件表面和芯部的性能都会得到提升，从而增强零件的硬度和耐磨性，充分发挥零件的潜能，满足汽车行驶的要求。表面淬火强化技术的原理比较简单，就是利用金属固态相变的特性，通过快速加热的方式提高零件的性能。

表面淬火技术具有很多的优点。①在使用表面淬火强化技术时可以对零件的局部进行加工处理，这样就可以减少零件的变形；②表面淬火强化技术加热处理的速度比较快，效率比较高，使用过程的费用比较低。而且，经过表面淬火处理以后，零件表面出现氧化脱碳的现象比较轻微，不会影响零件的正常使用；③通过表面淬火强化处理，可以改变零件的组织状态，提高零件表面的硬度。大量的实践已经证明了，相比于普通的淬火技术来说，表面淬火强化技术的效果更好。通常来说，经过表面淬火强化处理以后的零件的表面硬度要比经过普通淬火技术处理以后的硬度提升2～5个HRC。

4 堆焊法强化

堆焊是一种焊接方法，可以改变材料的性能。在汽车修理操作过程中，堆焊技术使用的频率比较高，人们对这种焊接方法的认可度也比较高。因此，采用堆焊的方法不仅可以提高零件维修的质量，同时还可以提高零件维修的效率。堆焊技术的出现促进了我国汽车修理技术的发展，使其逐渐向多样化的方向发展。下文将介绍几种比较常见的堆焊技术：

4.1 手工电弧堆焊

手工电弧堆焊出现的时间比较早，相比于其他类型的堆焊技术来说，手工电弧堆焊技术是比较简单的。在应用手工电弧堆焊技术时，对工人的技术水平和设备的先进性要求都不是很高。通常来说，只要具有匹配的焊条和一台电焊机就可以应用手工电弧堆焊技术。而且，手工电弧堆焊对焊接的场地也没有太高的要求。正是因为手动电弧焊接具有较强的灵活性和便利性，在野外抢修的过程中比较青睐于采用该种堆焊技术。和普通的焊接方式不同，手工电弧堆焊对焊层的深度没有特别的要求。在焊接的过程中，只要符合金属结合期的相关要求就可以进行焊接。在汽车修理的过程中，如果是发动机的凸轮轴出现了问题，可以采用手工电弧堆焊的方式进行处理。在进行凸轮轴修理的过程中，可以使用212牌堆焊式焊条，堆焊层的硬度大于HRC50。焊接完成以后，还要进行凸轮成形加工。在凸轮成形加工的过程中可以选择两种方式：①使用凸轮打磨床；②使用手动砂轮机。

4.2 自动堆焊

在自动堆焊加工的过程中需要使用到自动化机械。因为，在自动堆焊加工的过程中，工件的移动和转动都是通过自动化机械完成的。在这一过程中，不需要人工参与。自动堆焊技术的效率是人工操作的数倍。而且，采用自动堆焊的加工方式还可以大大减轻维修工人的工作量。此外，在自动堆焊技术应用的过程中，对维修工人的技术水平没有太高的要求。

4.3 振动堆焊

在汽车修理过程中，如果是对零件表面进行强化或者是恢复零件的尺寸往往会选用振动堆焊的方式。在振动堆焊加工的过程中需要使用到振动焊接头，在加工的过程中焊丝要一直振动，同时还要不断地和零件表面进行接触产生电弧，从而使得金属融化。为了提高电弧的稳定性，可以在电路中连接一个电感，要采用串联的方式。这样就可以有效降低电极金属的损耗。金属融化以后，其中既有基体金属，同时也有焊丝金属，二者的比例为1：1。在振动堆焊的过程中，通常会使用70号钢丝或者65Mn钢丝作为焊丝。在金属融化以后还要进行冷却处理，经过冷却处理以后，零件表面的硬度会提升。可以在冷却水中加入5%碳酸钠，这样可以提高金属冷却的速度。