常见直轴类零件的修复

　　摘. . 要：本文简述了常见泵轴、电机转子轴等直轴常见的的损坏形式，以及各种损坏情况下的修复方法及注意事项，确保修复件的修复质量。

　　关键词：直轴；损坏形式；各种；修复方法；注意事项引言机泵及防爆电动机应用广泛，常用于石油天然气、石油化工和化学工业等行业。电机转子轴作为电动机重要部件之一，也是电动机易损的部件；而机泵泵轴在日常运行传递扭矩中也常常容易出现损坏，轴类零件在企业生产过程中扮演着举足轻重的作业，如何快速的修复这些直轴类零件，关系着企业生产的平稳运行及经济效益。

　　下面我们将日常常见的直轴类零件的损坏形式及修复方法，以及在修复中的注意事项进行介绍，确保修复件的修复质量。

　　1、了解送件信息

　　针对送件首先与用户做好沟通对接，了解损坏情况，明确修复要求。同时寻求客户提供原厂家的相关资料，尽可能了解真实的状况，了解使用要求，使用工况及相关的配合要求等。在此我们应该注意，不能仅凭客户提供的信息直接制订修复方案。在确定修复方案前，一般先将直轴类零件在车床进行装夹，确认是否存在弯曲，是否弯曲以及不同的弯曲采取的修复方式也不一样。一般电机转子轴初始找正基准为：联轴器位、两轴承位（跳动不超过 0.02mm）及中间转子铁芯外表面 ( 跳动不超过 0.10mm)；对于泵轴初始的找正基准为：联轴器位、两轴承位、叶轮位置（跳动不超过 0.02mm）及装轴套位置（不超过 0.05mm）；联轴器位要求不高的情况下一般跳动可以放宽至 0.05mm 以内。

　　2、各种损坏形式下的修复方法选择

　　2.1 直轴零件在未弯曲的情况下的损坏方式及修复方法的选择一是直轴零件轴承位（或装机封位置）出现磨损情况下尺寸变小后，一般采取对需修复位置采用激光熔覆的修复方式；二是直轴装联轴器或叶轮位置出现损伤，键槽未损坏，一般采取在激光熔覆前将修复位置的键槽用键条装配避免激光熔覆对键槽的损伤，修复后将键条再铣掉，不得破坏原键槽修复方式；三是直轴装联轴器或叶轮位置出现损伤，键槽也同时损坏，这种情况下可先用手工电焊将键槽堆焊后再采取激光熔覆的修复方式，最后重新在修复位置的原键槽的背面重新铣键槽；另一个对于马氏体（奥氏体）材质的直轴也采用对整个轴径手工堆焊的修复方式，最后重新在修复位置的原键槽的背面重新铣键槽的修复方法。

　　2.2 直轴零件存在弯曲的情况下的损坏方式及修复方法的选择一是直轴在运行过程中或拆卸联轴器或叶轮时，造成的直轴联轴器或叶轮位置跳动超标，同时弯曲方向与键槽一致，跳动不超过0.2mm 的时候，我们一般采取在激光熔覆前将修复位置的键槽用键条装配避免激光熔覆对键槽的损伤，修复后将键条再铣掉，不得破坏原键槽的修复方式；当弯曲方向与键槽不一致或弯曲过大时，这种情况下可先用手工电焊将键槽堆焊后再采取激光熔覆的修复方式，最后重新在修复位置的原键槽的背面重新铣键槽，另一个也采用对整个轴径手工堆焊的修复方式，最后重新在修复位置的原键槽的背面重新铣键槽；二是直轴在运行过程中或拆卸轴承时，造成的直轴轴承位跳动超标，同时同一侧轴径都出现跳动超标，并且弯曲方向与键槽一致，跳动不超过 0.2mm 的时候，我们一般采取在激光熔覆前（其余位置直接采用激光熔覆）将带键槽的修复位置（装联轴器或叶轮位置）的键槽用键条装配避免激光熔覆对键槽的损伤，修复后将键条再铣掉，不得破坏原键槽修复方式；当弯曲方向与键槽不一致或弯曲过大时，可采用对弯曲一侧的轴径全部手工堆焊的修复方式。

　　3、修复过程的注意事项

　　在直轴零件修复过程中，应注意以下各个方面确保修复质量。

　　①在车床装夹找正时可避开修复位置，其余基准均进行找正，同时可结合转子轴隔爆面或泵轴的装轴套或机封位置进一步验证找正的情况。同时对其余位置的尺寸进行复核，特别是装轴承的位置，客户提供的信息不一定准确。当弯曲跳动超过 0.2mm 时，注意检测直轴弯曲点是否存在裂纹等缺陷，如果不存在裂纹等缺陷，可将弯曲一侧全部采用手工电焊堆焊的修复方式修复。

　　②对于送件上轴承内圈，如果是“抱死”的情况下，可选取车床车削掉；但轴承内圈与轴可以相对旋转，但变形了取不下来的时候尽量采取角磨机切割掉，尽量避免采用火焰切割，火焰切割很容易伤轴，造成轴弯曲。

　　③落实直轴零件的材质（电机转子轴常用材质为 45#，泵轴常见材质为：45#，合金钢、马氏体不锈钢及奥氏体不锈钢等），同时对修复位置进行硬度检测，以便在修复前对修复位置表面进行合理的处理方式。如果修复位置表面存在硬质合金层，一般要先将硬质合金层完全车削掉，同时根据直轴的材质及硬度需求选择合适的激光熔覆焊粉及电焊焊材。同时在采取手工堆焊修复方式时，在焊接前应根据轴类的材料及焊材，选择合适的焊接参数，必要时做好焊前预热及焊后的热处理防止产生大的焊接应力，对于关键直轴在堆焊前对堆焊位置的尖角位置圆滑过渡。）④手工堆焊位置如果在直轴的非轴头位置，要考虑手工堆焊对其余位置的影响，因手工堆焊会造成直轴的局部受热不均，造成直轴在焊接点产生弯曲变形。

　　⑤修复位置如果需先手工堆焊后再进行激光熔覆，我们需要考虑先粗车见光后进行手工堆焊还是先进行手工堆焊后再粗车见光，最后再激光熔覆。手工堆焊时容易造成轴弯曲变形，手工堆焊后直接激光熔覆可能会造成修复位置弯曲变形，因熔覆层的厚度有限，造成精车时有可能车削不过来，一般在手工堆焊后如果需要进行激光熔覆的需在堆焊后对堆焊的位置车削见光后再进行激光熔覆。同时对于键槽需用键条装配时必须与原键槽紧配合，不得高出轴径太多影响激光熔覆，而在取键槽时，不得破坏原键槽，对口沿的毛刺清理干净⑥修复轴承位存在卡簧槽，在卡簧槽后面装有内挡油环时，一般内挡油环与轴径过盈装配，厚度有限，粗修车及熔覆时必须从卡簧槽开始，同时有密封要求的修复位置注意修复接缝位置避开密封位置，激光熔覆修复与未修复的接缝位置会存在一定的过渡缺陷。

　　⑦修复位置在激光熔覆后的尺寸要比需求尺寸大 1mm 左后，保证精车尺寸。对于轴承位及联轴器等位置修复时退刀槽位置非必要一般不熔覆，避免对台阶端面的损坏及根部应力的产生，一般留3mm 左右不修车熔覆。

　　⑧激光熔覆时注意熔覆的参数控制，特别是不能造成修复件的温度过高，熔覆一段时必须停止等修复件表面冷却至 50℃以内时再次进行熔覆，熔覆完外表面进行检查，对发现的气孔进行打磨后再进行熔覆，气孔多的话停止熔覆，分析原因，重新修车，再次熔覆，必要时再次选取合适的焊粉更换焊粉后再熔覆。

　　⑨对于关键的修复位置，在精车时接近修复尺寸时必须采取小进刀量精车，同时多次测量调整锥度，确保精车到需求尺寸，在冬天时精车尺寸尽量到上偏差，冬天气温低，室外温度低于 -10℃以下时，在转运修复件时会造成尺寸收缩。

　　4、结束语

　　上述的直轴零件修复方式我们在日常工作中已经多次实践验证，修复的质量能满足生产装置现场的使用要求。但除了上述的损坏形式还有其他很多损坏方式，在制定修复方案时要具体问题具体分析，在修复过程中注意细节问题并控制修复工艺质量，确保修复件的修复质量。

　　参考文献：

　　［1］ 关振中 . 激光加工工艺手册 . 中国计量出版社，1998.5.10［2］ 陈宏钧、方向明、马素敏 . 典型零件机械加工生产实例 . 机械工业出版社，2004.8［3］ 曾乐 . 现代焊接技术手册 . 上海科学技术出版社，1993.11作者简介：

　　陈春锋 （1982-），男，籍贯：湖北宜城 民族：汉族，职称：高级工程师，学历：本科；研究方向：石化设备配件的测绘制造与修复