港口设备磨损修复技术的研究与应用

田洪艳 辛华 万春明

摘  要：长期以来，针对磨损修复方面的众多技术一直延续至今，如焊接、喷涂、刷镀等熔覆技术。由于复杂的工艺条件和现场环境而受到限制，尤其是在面对一些突发紧急、设备庞大、拆卸复杂等的设备问题，这些工艺显得苍白无力，冷焊技术的出现使问题迎刃而解。冷焊技术是一门新型发展起来并得到广泛应用的技术，在很多传统焊接技术无法满足的情况下扮演着重要的作用。冷焊是应用机械力、分子力或电力使得焊材扩散到器具表面的一种工艺，常用于修复超差，涂层。在物理学中纳米尺寸下必须考虑的一种负效应。索雷碳纳米聚合物材料类冷焊技术的出现与普及大大开拓了维修领域的广度和深度，尤其是在现代化的生产企业自动化程度高、连续生产要求高的背景下，及时、快速、低成本、环保等方面体现出了明显优势。

关键词：冷焊  修复  索雷碳纳米聚合物材料  低成本  环保

港口设备磨损修复方面应用的冷焊技术目前我们主要推广通过使用索雷碳纳米聚合物冷焊修复技术。

我们来看港口应用碳纳米聚合物修复最多的减速机轴承室（位）磨损修复技术。

减速机高速轴轴承室（位）为什么会出现磨损问题？1.金属疲劳的疲劳磨损：金属在运行一定周期后都会产生一定的疲劳性。这是所有金属都无法避免的。2.现场工作环境存在为题：设备长时间在环境比较恶劣的情况下运行，会导致轴承与轴承室（位）之间间隙增大，这样空气中会有一些颗粒进入轴承室里面会导致轴承室（位）与轴承磨损。3.润滑油清洁存在问题：润滑油清洁对于轴承和轴承室（位）而言尤为重要，如果清洁不到位会导致轴承抱死，这样会使轴承外圈与轴承室（位）之间就会产生摩擦，导致轴承室磨损。

过去我们常采用对磨损的部位采用补焊后再机加工来修复。补焊机加工是用金属补焊后利用专业设备对待修复部位进行车、铣、刨、磨或人工修磨等方式，是磨损的轴恢复原有尺寸。补焊机加工的优点是修复精度高，但是其缺点也很明显：首先对于风机等大型设备轴磨损问题无法进行在线修复，需要对轴整体拆卸，通过重型机械和运输工具返回设备生产厂家进行维修，这样总体需要的周期大约为20天，甚至更长，拆卸和运输将大大增加修复成本和修复周期，综合性价比低，大大影响企业的正常生产，增加维修维护成本;其次该工艺本身存在热应力问题，容易导致轴弯曲变形，同时可能造车焊接部位裂纹，造成使用过程中断轴的风险;最后目前补焊修复普遍采用人工研磨处理，此处理方式的前提是修复部位有未磨损基准面，以未磨损部位为基准，利用事先加工好的模块进行人工研磨，采用人工修磨工艺难度较大并且修复时间较长，同时修复后的接触面难以达到50%以上，为以后生产造成安全隐患。

索雷碳纳米聚合物现场修复技术：利用索雷碳纳米聚合物材料以及索雷基准刮研修复工艺（该工艺是利用轴承压盖止口与轴承室配合面作为修复基准，通过多次刮研来实现最终所要达到的尺寸要求）对磨损的减速机轴承室进行修复。该技术操作简单、修复时间短、修复效率高，为企业节省了大量的人力、物力、财力;同时该材料具有优异的粘结性能，在修复磨损面过程中，通过表面烤油、表面打磨、表面清洗等处理，增加材料的表面粘结面积和粘结力，以确保材料不会脱落。并且该材料综合力学性能优于金属，其具备优异的“退让性”，不具备金属疲劳磨损特性和塑性变形性，因此长期使用过程中不会产生疲劳磨损、断裂的情况，使用寿命得到有效保证。

现场修复步骤：1.现场查看设备磨损情况;2.表面烤油处理：用乙炔枪进行表面烤油碳化处理，直至烤到无火花四溅为止;3.表面打磨处理：用磨光机进行表面打磨工作，直至露出金属原色;4.表面清洗处理：用无水乙醇进行表面 清洗工作，确保无脏污，晾干5.调和索雷碳纳米聚合物材料，调和均匀无色差;6.将调和好的索雷SD7101H材料涂抹至修复部位，使用刮研刀以未磨损面为基准进行刮研;7.加热固化，回装设备。

索雷碳纳米聚合物材料SD7101H，该材料是一种由碳纳米材料增强的高性能双组分聚合物材料。该材料最大的优点是通过添加特殊的纳米材料从而大幅提高了材料的综合性能，可很好的粘结于各种金属、混凝土、玻璃、塑料、橡胶等材料。有良好的耐温、抗化学腐蚀性能。同时具备良好的机加工性能和耐磨性能，用于各种金属的磨损再造。

目前可推广应用于港口设备中的各种轴承位、轴承室、键槽、螺纹滑丝等磨损修复以及铸造件的缺陷、裂纹，设备的液压缸划伤、跑冒滴漏、泵、水轮机等修复和保护。

结束语：

由于.补焊机加工热应力集中，容易导致轴类弯曲变形或者断裂;电镀对于传动部件磨损形式要求苛刻，即磨損均匀，磨损深度低于0.2mm;激光熔覆综合成本高，修复周期长无法实施在线修复的。相对于以上几种传统修复技术，索雷碳纳米聚合物冷焊修复技术的快速、低成本、环保优势更加突出。目前可推广应用于港口设备中的各种轴承位、轴承室、键槽、螺纹滑丝等磨损修复以及铸造件的缺陷、裂纹，设备的液压缸划伤、跑冒滴漏、泵、水轮机等修复和保护。

参考文献：

[1]宾鸿赞，王润孝.先进制造技术.北京：高等教育出版社

[2]索雷碳纳米聚合物修复