汽车修理操作中热加工强化技术应用

郭建峰 GUO Jian-feng

（武警8730部队，广州 510800）

摘要： 汽车修理技术直接关乎汽车的安全问题，这不仅需要优秀的修理人才，同时也需要先进的修理技术。从发展状况来看，传统的检修技术已经不能满足人们对于汽车修理的要求，由于修理不当给汽车造成二次伤害或者更大的损坏也有可能存在。随着热加工强化技术的发展，汽车维修或加工行业的发展产生了巨大的改变。本文详细介绍了热加工强化技术的三种应用。

教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 ： 热加工强化技术；汽车修理；运用

中图分类号：U472.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）24-0101-02

作者简介：郭建峰（1976-），男，湖南株洲人，学士学位。

0 引言

在金属加工过程中，将金属的温度提升至结晶的温度的加工叫热加工。热加工可分为热处理、焊接、铸造、锻造、热扎、行业组织等相关内容，有时也将热切割和热喷涂等加工手法也包含在其中。热加工能使金属零件在成形的同时改善组织，或者使已成形的零件改变结晶状态，以达到改善零件机械性能的目的。热加工技术在汽车修理中使用非常广泛，通过热加工，汽车零件表面和物理结构进一步改变，达到耐磨、耐生锈、耐疲劳的要求，可以大幅提升汽车使用的性能和质量。

1 化学热处理表面强化

化学热处理表面强化技术是热加工强化技术中最重要的一个部分。在汽车行驶过程中，零件难免会发生这样或那样的损坏。为了使汽车零件能够在修理后不影响其使用效果，使用化学热处理表面强化技术就变得很有必要。化学热处理表面强化是在汽车零件修理过程中加入多种化学成分，采取渗硼、渗碳、碳氮共渗、氮化等一些处理手法，以达到改变零件表面组织和芯部性能的目的。再通过真空回火和淬火等技术，尽量提高零件的强度、硬度、耐久度和韧性，从而达到强化零件的目的。

汽车发动机的活塞销就必须要经过这样的加工处理，因为发动机在运转过程中，活塞销需要承受活塞所产生的全部压力，在力学性能标准上需要承担弯曲、疲劳、冲击等压力，活塞销的精准度需要控制在3NL之内，对于耐磨性的要求也非常的高，对于表面硬度的要求达到HRC60-HRC62、芯部的要求也要达到HRC26-HRC34。虽说活塞销的零件小，可是对性能的要求确实非常高。对于制造活塞销所使用的材料钢，过去通常使用20号钢材，后来逐渐变为20Cr、或者ASTM5120、4718、6l18、并以冷挤压工艺成型，经过渗碳、淬火、回火、喷丸、磨光、抛光完成硬化层。经过化学热处理表面强化使得活塞销具有很高的硬度、强度、耐磨性和抗疲劳强度。

2 表面淬火强化

长时间运转的汽车机械零件过早地丧失效能，使得能源和材料的消耗非常巨大。研究发现，很多零件的失效往往都是从零件表面开始的。比如：长期磨损的零件发生的失效都是因为零件的表面过度疲劳，从而导致外部压力逐渐向零件芯部渗透，最终导致整个零件的断裂破损。所以提高汽车零件的整体耐久度以及零件表面的耐磨度，对于最大限度地延长汽车零件的使用时间能够起到非常重要的作用。但单纯希望零件只是通过单一的处理就能即获得表面的强度，又获得整体的耐久度、韧性以及强度，以达到满足汽车安全、顺畅的运行的要求是一个非常困难的问题。就算是使用强度非常高的材料，仅仅通过单一的加工处理，就想获得表面及内部的性能提高，也是非常困难的。例如：变速箱当中的齿轮在运行当中会受到比一般零件更大的冲击力和压力，就算是使用高强度的钢材，但是钢结构在经过淬火过程后，硬度会明显降低，也是很容易被损坏的。

在大多数情况下，汽车维修厂家会使用表面淬火处理，来解决零件表面和芯部性能不一致的矛盾。使用这种技术不仅可以加强零件表面的硬度、强度以及耐久度，还可以保证芯部的韧性和硬度，使得钢材的潜力得到最大程度的提升，以达到满足使用的要求。表面淬火是利用金属固态相变，通过快速加热的方法对零件的表面进行淬火。表面淬火是提高零件承受一定冲击负荷、抵抗摩擦和抵抗疲劳的有效方法。

表面淬火的优点：采用对汽车零件局部加热淬火，使得需要淬火的零件变形小，同时还有维修加热速度快、加热效率高、加热时间短、处理费用低的特点，淬火后的零件表面氧化脱碳极微。表面淬火技术能够改变汽车零件表面的组织状态，从而使得零件表面的硬度得到相应地增强。经测试被表面淬火后的零件，它的表面硬度比普通淬火高2~5个HRC。

3 堆焊法强化

堆焊是一种通过对焊接材料改性的一种焊接方法，在汽车维修或零部件加工领域被大家普遍使用，因为通过堆焊技术修理过的汽车零件具有质量和效率的双重优势，所以被众多的汽车修理厂家和技术工人使用到了今天，同样，堆焊对于我国汽车修理技术的多样性，也起到了重要的作用。

3.1 手工电弧堆焊

手工电焊堆焊是一种简单的，被人们使用时间最长的堆焊方法，这种方法对于工人工作中需要的设备要求不高，有时甚至只需要一台普通的电焊机就行了，对于不同的材料只要使用与之相匹配的焊条就能够正常工作。同样，它对实施堆焊的场地也没有过多的要求，因此拥有很好的机动性和灵活性，非常适合应急性的野外抢修。堆焊与普通的焊接方式不一样的地方就在于堆焊手法对于焊层的深度没有特别高的要求，只要满足了金属结合期的要求，焊接点就会达到原来的物理性能。在进行汽车零件堆焊强化通常会进行堆焊的零件有发动机当中凸轮轴的近、排汽凸轮顶尖部位的强化以及修复。在进行这样的零件加工是通常使用焊条是212牌堆焊式焊条，这种焊条是铬钼型堆焊焊条，堆焊出的化学成分分别是0．5％C、2．2％Cr、1．5％Mo。堆焊层硬度>HRC50。然后凸轮成型的加工可以在凸轮打磨床上操作，或者是手动砂轮机在参照物的依照下进行。

3.2 自动堆焊

自动堆焊是在自动化机械的控制下进行的，不管是工件的转动还是轴向的移动全部由机械自动操作完成，不需要工人再进行人为的加工。这样的堆焊方式，它的工作效率是非常高的，往往能够达到人工操作的很多倍。采用自动堆焊，汽车维修工人的工作时间和工作强度减少了，工作成效却变大了。使用自动堆焊方法加工优势是，堆焊参分布均匀，对于工人的技术要求不高。

3.3 振动堆焊

振动堆焊广泛应用于汽车修理中的零件表面强化和尺寸恢复工作。振动焊的主要设备是振动焊机头，振动焊机头安装在专用机床或车床的拖板上，它包括送丝机构、振动机构、喷水冷却机构、振动机构有凸轮和弹簧组成，也有电磁机构。堆焊过程中焊丝始终处于振动状态，间歇地触接工件的表面上产生电弧并熔化金属，基体金属的熔化深度较大，在熔化金属中基体金属与焊丝金属几乎各占一半，用于强化表面的焊丝一般采用70号或65Mn钢丝，在主、副喷水口喷水速冷下，提高了表面度，减少工件变形，经过直接磨削加工，达到需要尺寸的强化工作面，表面硬度一般为HRC45－HRC55。为了提高硬度在冷却水中加入 5%碳酸钠以提高冷却速度。为了稳定电弧，减少金属爆裂和损耗，在电路中串接一个电感，可使电级金属损耗从 30%降到6%～8%，而堆焊层的厚度0.6～0.7mm，增加到1.4 ～2.5mm、或更高些、电感值的大小影响到短路电流的增长率。电感值过小电流增长加大，飞溅明显增大，电感值过大则短路电流增长率小，电弧的稳定性破坏，通常电感值为 0.1～0.2mH，飞溅最小。

4 结束语

我国汽车市场具有的巨大潜力，随着人们生活质量的不断提升，汽车的使用数还会有一个量的激增。所以在汽车修理的过程中，将热加工强化技术合理的运用到汽车维修中，将有助于我国汽车行业的发展，能够在一定程度上满足人们的生活需要。

教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献：

[1]王立福.试述热加工强化技术在汽车修理中的应用[J].科技创新与应用，2014，14：119.

[2]吴振军.热加工强化技术在汽车修理中的应用[J].黑龙江交通科技，2011，06：203.

[3]王俊.汽车修理项目教学探究分析[J].中国校外教育，2012，11：136.

[4]李俊兴.汽车修理理实一体化拓展性教学实践与探索[J]. 新课程（上），2014，08：6-7.

[5]汽车工程[J].公路运输文摘，2000，06：26-46.

[6]李燕.电磁热对金属焊接接头强化技术的研究[D].燕山大学，2014.