機(jī)械設(shè)備經(jīng)長(zhǎng)期使用會(huì)出現(xiàn)功耗增大、振動(dòng)加劇、嚴(yán)重泄漏、維修費(fèi)用過(guò)高等問(wèn)題。這些現(xiàn)象的發(fā)生一般都是零件磨損、腐蝕、變形、老化，甚至出現(xiàn)裂紋造成的。磨損在零件表面發(fā)生，腐蝕從零件表面開(kāi)始，疲勞裂紋由表面向內(nèi)延伸，老化是零件表面與介質(zhì)反應(yīng)的結(jié)果，即使變形也表現(xiàn)為表面相對(duì)位置的錯(cuò)移，所以“癥結(jié)”都是表面問(wèn)題。對(duì)這些問(wèn)題，表面工程技術(shù)可以大顯身手。
表面工程技術(shù)在設(shè)備維修中的應(yīng)用
表面工程技術(shù)主要功用是修復(fù)損傷零件的尺寸精度，提高設(shè)備的抗腐蝕性能，改善零件的摩擦學(xué)性能，實(shí)施損傷快速搶修，制備特殊功能涂層，提高零件抗疲勞性能等。
1.修復(fù)損傷零件的尺寸精度
設(shè)備零部件在工作中因工況惡劣和其自身的表面強(qiáng)度、硬度、耐磨性、耐蝕性等不足而逐漸磨損、剝落、銹蝕，使外形變化，強(qiáng)度降低，導(dǎo)致不能使用。采用有修復(fù)功能的表面技術(shù)，可修復(fù)損傷零件的尺寸與幾何精度，提高表面性能，延長(zhǎng)使用壽命。常用技術(shù)有：電鍍、電刷鍍、熱噴涂、堆焊、粘結(jié)等。例如，應(yīng)用等離子噴涂技術(shù)解決了坦克薄壁零件修復(fù)中受熱變形和耐磨性不高的難題，使其耐磨性比新品提高了1.4—8.3倍，修復(fù)成本僅為新品的1/8;又如應(yīng)用納米電刷鍍技術(shù)修復(fù)設(shè)備箱體孔類表面和軸類零件配合表面的磨損，修復(fù)后的耐磨性是新品的4.3倍，成本只有新品的l/10。
2.提高設(shè)備的抗腐蝕性能
應(yīng)用表面技術(shù)改變?cè)O(shè)備及零部件表面的成分和組織結(jié)構(gòu)或施加覆蓋層，都能顯著提高設(shè)備及零部件的抗腐蝕能力。常用技術(shù)有：電鍍、化學(xué)鍍、電弧噴涂、熱浸鍍、氣相沉積、涂裝等。例如，使用含納米結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)效防腐和抗紫外輻射的涂料，提高衛(wèi)星發(fā)射塔架大型鋼結(jié)構(gòu)的抗腐蝕能力;應(yīng)用高速電弧噴涂技術(shù)在艦船鋼結(jié)構(gòu)上噴涂鋁或鋅鋁合金涂層，使其防腐壽命由原來(lái)的5年提高到15年以上。
3.改善零件的摩擦學(xué)性能
應(yīng)用刷鍍銦鍍層、離子硫化、固體潤(rùn)滑薄膜等表面減摩技術(shù)可有效降低摩擦副的摩擦系數(shù)，減輕摩擦磨損、粘著磨損。例如：利用電刷鍍技術(shù)在驅(qū)逐艦變速箱齒輪齒面上鍍薄薄的一層銦鍍層，就可以有效避免變速箱啟動(dòng)時(shí)引起的齒輪齒面粘著磨損;又如，沿海地區(qū)坦克的炮塔座圈滾道采用固體潤(rùn)滑膜技術(shù)達(dá)到了既防腐又潤(rùn)滑的雙重效果。
4.實(shí)施設(shè)備損傷快速搶修
一些設(shè)備便攜、操作簡(jiǎn)易、高效快捷的表面技術(shù)，符合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下對(duì)損傷設(shè)備實(shí)施快速搶修的要求，可原位對(duì)損傷設(shè)備進(jìn)行快速搶修，或?qū)p傷部位進(jìn)行不解體的原件修理。如粘接、堵漏、結(jié)構(gòu)貼片修復(fù)、無(wú)電焊接、耐磨修補(bǔ)等。如使用無(wú)電焊接技術(shù)，只需用火柴點(diǎn)燃焊接材料，僅依靠焊條燃燒反應(yīng)放出的熱量，就能對(duì)金屬結(jié)構(gòu)件進(jìn)行焊接，焊縫的抗拉強(qiáng)度可超過(guò)300MPa 。
5.制備設(shè)備特殊功能涂層
根據(jù)設(shè)備需要，利用表面技術(shù)在設(shè)備表面制備隱身、防滑等功能涂層。如在艦船主甲板采用電弧噴涂技術(shù)制備鋁基氧化鋁防滑涂層，不僅提高了直升機(jī)、艦員在艦船甲板上的安全性，而且有效延長(zhǎng)了甲板鋼結(jié)構(gòu)的防腐壽命。
6.提高零件抗疲勞性能
通過(guò)表面強(qiáng)化處理，可顯著提高零件抗疲勞強(qiáng)度。常用技術(shù)有：表面熱處理、化學(xué)熱處理、噴九和滾壓、激光相變硬化等。例如，噴丸技術(shù)可以顯著提高零件抗疲勞性能和抗應(yīng)力腐蝕能力，如火箭上的重要彈簧，飛機(jī)汽輪機(jī)葉片，必須經(jīng)過(guò)噴丸強(qiáng)化才允許使用，其疲勞壽命比未經(jīng)噴丸處理的提高1倍以上。
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