王 武

B1016A單臂刨床使用近四十年，設(shè)備現(xiàn)仍在生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大作用。但一次潤滑系統(tǒng)缺油事故，導(dǎo)致設(shè)備V形導(dǎo)軌副一側(cè)在全長范圍內(nèi)嚴(yán)重研傷，另一側(cè)局部研傷，其中床身V形導(dǎo)軌劃傷面積超過40%，劃痕沿導(dǎo)軌全長呈現(xiàn)斷續(xù)或連續(xù)間隔槽狀，槽寬在 5～8mm，數(shù)量 4～6 條不等，槽深 0.3～1mm，有的地方接近1.5mm，槽與槽之間導(dǎo)軌面基本完好。工作臺(tái)V形導(dǎo)軌面由于未淬火，劃傷面積超過50%，多處出現(xiàn)整片損傷，深度一般在 0.8～1.5mm。

一、修復(fù)方案

B1016A單臂刨床身是由兩段拼接而成，全長13m，寬1.2m，最長的一段自重超過15t，工作臺(tái)為整體結(jié)構(gòu)，全長6.7m，寬1.4m，自重8t。兩者均為HT150材料，床身導(dǎo)軌面火焰滾輪淬火。該設(shè)備周圍空間狹小，無法使用重型起吊設(shè)備，傳統(tǒng)的解體、精刨以及“螞蟻啃骨頭”等修理工藝不管從難易程度上，還是從時(shí)間和費(fèi)用上來看，顯然不適用。

傳統(tǒng)的補(bǔ)焊工藝有噴焊或電弧焊，但這兩種補(bǔ)焊工藝的最大缺點(diǎn)是焊后易產(chǎn)生裂紋、熱變形、退火等現(xiàn)象，尤其是床身長達(dá)13m，變形退火缺陷會(huì)更加突出。另外焊補(bǔ)質(zhì)量不穩(wěn)定，補(bǔ)焊工藝操作難度大，焊后修磨量大。采用常溫冷態(tài)重熔技術(shù)及其鑄造缺陷修補(bǔ)機(jī)修復(fù)。該工藝的主要特點(diǎn)是：結(jié)合牢固、致密、補(bǔ)材與母體為冶金結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度高不會(huì)產(chǎn)生脫落；常溫補(bǔ)焊，基體不發(fā)熱，補(bǔ)焊點(diǎn)附近金相組織不改變，無應(yīng)力集中現(xiàn)象；不產(chǎn)生熱變形，不出現(xiàn)裂紋；對(duì)熱處理后鑄件（如機(jī)床導(dǎo)軌面）補(bǔ)焊點(diǎn)附近不會(huì)出現(xiàn)退火現(xiàn)象；操作簡(jiǎn)便，焊點(diǎn)小，焊后修磨量小。

從補(bǔ)焊質(zhì)量來看，使用常溫冷態(tài)重熔技術(shù)補(bǔ)焊工藝修復(fù)B1016A單臂刨床導(dǎo)軌是最理想的修復(fù)方案，但其修補(bǔ)過程是直徑0.5～1mm焊補(bǔ)點(diǎn)反復(fù)熔化堆積的過程，在大面積損傷修補(bǔ)過程中，修補(bǔ)效率底，周期長，這也是制約其廣泛推廣應(yīng)用的原因。盡管導(dǎo)軌副主要為一側(cè)劃傷，但上下導(dǎo)軌累計(jì)劃傷面積大。如果請(qǐng)專業(yè)修理單位全部采用常溫冷態(tài)重熔技術(shù)補(bǔ)焊工藝進(jìn)行修復(fù)，單臺(tái)修補(bǔ)機(jī)補(bǔ)焊及打磨等需要將近三周時(shí)間才能修好，停產(chǎn)損失較大，而且修復(fù)費(fèi)用至少也得需要十幾萬元。于是考慮在不影響導(dǎo)軌副承載能力和運(yùn)行精度的前提下，根據(jù)床身和工作臺(tái)導(dǎo)軌研傷或劃傷的程度不同，決定對(duì)床身導(dǎo)軌采用常溫冷態(tài)重熔技術(shù)補(bǔ)焊與耐摩擦磨損修補(bǔ)膠復(fù)合修復(fù)工藝進(jìn)行修復(fù)；對(duì)工作臺(tái)導(dǎo)軌面采用加裝摩擦因數(shù)比較低的酚醛層壓板進(jìn)行改造。

二、復(fù)合修復(fù)工藝的優(yōu)點(diǎn)

目前市場(chǎng)上有性能比較好的導(dǎo)軌耐摩擦磨損修補(bǔ)膠，其含有高性能合金、陶瓷等耐磨材料，耐磨性能優(yōu)良，與機(jī)體結(jié)合強(qiáng)度高、耐油、耐水、耐老化，綜合性能優(yōu)異。該膠修復(fù)成本低，修復(fù)周期相對(duì)較短，彌補(bǔ)了常溫冷態(tài)重熔技術(shù)補(bǔ)焊相應(yīng)的缺點(diǎn)。該膠硬度84（邵氏D），抗壓強(qiáng)度83MPa，拉伸強(qiáng)度55MPa，剪切強(qiáng)度25MPa。

在床身導(dǎo)軌修補(bǔ)面上，常溫冷態(tài)重熔技術(shù)的補(bǔ)焊區(qū)垂直于劃痕成條狀，并與填充的修補(bǔ)膠呈相間布置（圖1），條寬約9mm，間距50mm。補(bǔ)焊區(qū)與原導(dǎo)軌面形成金屬骨架，主要承擔(dān)抗壓負(fù)載，而修補(bǔ)膠既能彌補(bǔ)兩接觸面由于摩擦而造成的磨損缺陷，又能使兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)面具有良好的潤滑減磨作用。同時(shí)，修補(bǔ)膠對(duì)進(jìn)入摩擦副兩接觸面間的金屬雜物還具有一定的預(yù)埋性。兩者作用相互得到補(bǔ)充，可延長導(dǎo)軌使用壽命。

如果采用上述復(fù)合修復(fù)工藝修復(fù)工作臺(tái)導(dǎo)軌，日后使用時(shí)一旦出現(xiàn)脫膠不易被發(fā)現(xiàn)，容易造成事故。采用與工作臺(tái)固聯(lián)的酚醛層壓板作為導(dǎo)軌面，改造周期與復(fù)合修復(fù)工藝相當(dāng)，但耐磨性能好、壽命長、牢固可靠，成本也低。

為了加快進(jìn)度，對(duì)床身導(dǎo)軌和工作臺(tái)導(dǎo)軌按各自的修復(fù)方案同時(shí)進(jìn)行修復(fù)與改造。

三、床身導(dǎo)軌修復(fù)

1.修復(fù)前的準(zhǔn)備

北京奧宇可鑫表面工程有限公司生產(chǎn)的AKZQB-2000C鑄造缺陷修補(bǔ)機(jī)一臺(tái)，0.8#、厚度為0.25mm的金屬片補(bǔ)材。AK02-1耐摩擦磨損修補(bǔ)膠。手動(dòng)砂輪、砂紙、油石、銼刀、丙酮。

2.修復(fù)

吊下工作臺(tái)，將床身導(dǎo)軌表面潤滑油及鐵屑清理干凈。用手動(dòng)砂輪機(jī)、砂紙、銼刀將劃傷部位適當(dāng)粗化處理。將粗化后的導(dǎo)軌表面用丙酮擦干凈，熱風(fēng)吹干。

按（圖1）要求進(jìn)行補(bǔ)焊。將補(bǔ)焊后的導(dǎo)軌表面再用丙酮擦干凈，熱風(fēng)吹干后涂耐摩擦磨損修補(bǔ)膠。修補(bǔ)膠分主膠A與固化膠B，調(diào)和比例為A∶B=6∶1。待修補(bǔ)膠固化后，用砂紙和油石連同補(bǔ)焊區(qū)打磨拋光到與原導(dǎo)軌面完全吻合時(shí)為止，但不得損傷原導(dǎo)軌面。

補(bǔ)焊區(qū)宏觀檢測(cè)結(jié)果顯示，焊補(bǔ)點(diǎn)金屬顏色與母材相同，無咬邊、無燒痕，焊補(bǔ)點(diǎn)附近為常溫。顯微及硬度檢測(cè)焊補(bǔ)情況顯示，無明顯分界線，焊補(bǔ)點(diǎn)金屬致密、無裂紋、無砂眼，焊補(bǔ)點(diǎn)硬度180～220HB，焊補(bǔ)點(diǎn)附近硬度51～56HRC，未見退火現(xiàn)象。

涂膠區(qū)檢測(cè)結(jié)果顯示，顏色呈黑色，結(jié)構(gòu)致密無裂紋，與機(jī)體結(jié)合牢固，硬度滿足要求。

四、工作臺(tái)導(dǎo)軌改造

1.改造前的準(zhǔn)備

考慮酚醛層壓板與工作臺(tái)導(dǎo)軌聯(lián)結(jié)及工作的需要，決定對(duì)工作臺(tái)平導(dǎo)軌加高12mm，而工作臺(tái)V形導(dǎo)軌增加厚度S，可計(jì)算得出 S=12sin55°=9.83mm。

酚醛層壓板垂直于板層抗壓強(qiáng)度≥250MPa，厚度12mm和10mm兩種。酚醛層壓板零件圖設(shè)計(jì)要求與工作臺(tái)要用沉頭螺釘聯(lián)結(jié)，其螺釘頭部要留有必要的空間（圖2a）。工作面上要有相應(yīng)的油槽。齒條墊鐵厚度與工作臺(tái)平導(dǎo)軌酚醛層壓板等厚，即為12mm，兩面應(yīng)采用磨削加工。

2.改造

酚醛層壓板與工作臺(tái)導(dǎo)軌聯(lián)結(jié)后，螺釘頭部沉孔要用同材質(zhì)圓片抹膠封死，各工作面上油路要暢通，工作臺(tái)與床身V形導(dǎo)軌底部間隙要符合原技術(shù)要求（圖2b）。

安裝墊鐵與齒條，重鉸定位孔配定位銷。低速移動(dòng)工作臺(tái)使酚醛層壓板工作面與床身導(dǎo)軌研點(diǎn)，然后吊下工作臺(tái)反面刮削，反復(fù)多次，直到符合刮研指標(biāo)6點(diǎn)/25×25mm2為止，用0.04mm塞尺檢驗(yàn)合格。

設(shè)備導(dǎo)軌經(jīng)過修復(fù)和改造后，檢驗(yàn)其有關(guān)幾何精度和工作精度均符合要求。導(dǎo)軌修復(fù)和改造用時(shí)近十天，比采用全部常溫冷態(tài)重熔技術(shù)補(bǔ)焊工藝修復(fù)周期縮短了十多天?？傎M(fèi)用六萬元，比采用全部常溫冷態(tài)重熔技術(shù)補(bǔ)焊工藝修復(fù)費(fèi)用節(jié)省七八萬元。

設(shè)備自修好后已使用兩年多。最近經(jīng)檢查，導(dǎo)軌副磨損正常，床身導(dǎo)軌除兩個(gè)微小點(diǎn)脫膠以外其余一切完好，工作臺(tái)所有層壓板牢固無松動(dòng)。

五、結(jié)論

設(shè)備導(dǎo)軌一旦發(fā)生研傷或劃傷，首先應(yīng)該在滿足精度和使用壽命前提下，本著省時(shí)、省工、投資少、見效快的原則考慮修復(fù)方案。一定范圍內(nèi)的損傷，首先可考慮全部采用常溫冷態(tài)重熔技術(shù)補(bǔ)焊工藝，損傷面積比較大的，可考慮采用常溫冷態(tài)重熔技術(shù)補(bǔ)焊與耐摩擦磨損修補(bǔ)膠復(fù)合修復(fù)工藝，或采用常溫冷態(tài)重熔技術(shù)補(bǔ)焊與傳統(tǒng)的補(bǔ)焊復(fù)合修復(fù)工藝。

需要注意的是：床身導(dǎo)軌耐摩擦磨損修補(bǔ)膠使用時(shí)間一長，個(gè)別地方有可能因涂膠前未清洗干凈或粗化程度不夠而產(chǎn)生脫膠現(xiàn)象，所以涂膠前應(yīng)該對(duì)損傷部位徹底清洗和盡可能粗化均勻。大型設(shè)備工作臺(tái)導(dǎo)軌面不宜采用摩擦磨損修補(bǔ)膠修復(fù)。總之設(shè)備導(dǎo)軌特別是大型導(dǎo)軌修復(fù)方案的確定是個(gè)關(guān)鍵。如果方案選對(duì)了，實(shí)施起來效果才好。