朱學輝 李海峰

摘 要：分析闡述機床滑動部件研傷故障的原因及預防解決方法。

關鍵詞：研傷、摩擦副、油膜、滑動軸承、導軌、短段熱焊法、激光熔覆技術

金屬加工設備中滑動部件的研傷問題普遍純在于各種加工設備中，無論是普通設備還是數(shù)控設備，普通潤滑狀態(tài)還是靜（動）壓部件都會伴隨著研傷問題的出現(xiàn)，此類故障會破壞機床的加工運行精度，同時影響機床的使用壽命，嚴重時能使滑動件終止運行。特通過此文章與大家共同分析、探討研傷的發(fā)生原因后果及解決方案。

機床上常見的研傷，按產(chǎn)生的原因主要可分為兩種類型：一是粘著磨損型研傷，另一種是磨粒磨損型研傷?，F(xiàn)就這兩種類型研傷產(chǎn)生的原因、預防措施及修復方法，做以具體分析。

1.粘著磨損型研傷：磨擦副在相對運動時，由于互相磨擦，接觸表面的材料從一個表面轉移到另一個表面，致使磨擦表面產(chǎn)生了劃痕與溝槽，稱為粘著磨損型研傷。

1.1.粘著磨損型研傷的產(chǎn)生過程：滑動表面從微觀的角度講也是凸凹不平的，當兩個磨擦表面接觸時，由于接觸應力的存在表面產(chǎn)生彈性、塑性變形，使接觸面積逐漸增大，長期在這種情況下運行，金屬接觸表面上將出現(xiàn)牢固的粘著點。接觸點由于摩擦因素繼而會產(chǎn)生粘著、撕脫、粘著、撕脫的循環(huán)過程，使接觸表面的材料從一個表面轉移到另一表面上，從而使其中一個表面（或兩個表面）上形成劃痕，也就是形成粘著磨損型的研傷。

1.2.粘著磨損型的研傷常見場合：在機床運行初期，軸和滑動軸承處于摩合期的磨損； 凸輪副、蝸桿副、齒輪副間的摩擦表面；機床的滑板與導軌在缺乏潤滑油而導致干磨擦時常會產(chǎn)生此類研傷；軸與滑動軸承當潤滑不良而出現(xiàn)的“抱軸”，大都會產(chǎn)生這種研傷；大型機床的導軌缺油引起的大面積研傷也會產(chǎn)生咬死。

1.3.粘著磨損型的研傷的影響因素及預防措施：

1.3.1.潤滑因素：磨擦表面若始終保持足夠強度潤滑油膜，就可以有效防止和控制粘著磨損型研傷的產(chǎn)生和發(fā)展。另外合理的選用潤滑油可以保證潤滑油膜吸附能力及油膜強度，提高抗研傷的能力。

1.3.2.壓力因素：粘著磨損型研傷，一般是隨著壓力的增大而增加，所以使用機床時，要避免超負荷運行。另外，機床在大修理時，其導軌進行淬火處理也有很大效果。

1.3.3.溫度的因素：在摩擦過程中所產(chǎn)生的熱量過高時會破壞潤滑油膜，使金屬接觸表面形成干摩擦或半干摩擦；重者，會使材料處于回火狀態(tài)而降低材料硬度，可見，選用熱穩(wěn)定性高的材料或加強冷卻等措施，是防止因溫度而導致粘著磨損型研傷的有效方法。

1.3.4.滑動速度的因素：在壓力一定的情況下，滑動速度小，形成潤滑油膜的作用就減小，根據(jù)機床的使用規(guī)范合理地選擇滑動速度可以防止產(chǎn)生粘著磨損型研傷的傾向發(fā)生。

1.3.5.表面粗糙度的因素：一般說來，摩擦副表面光潔度越小，抗粘著磨損型研傷的能力就越大。但摩擦副表面光潔度降得過低，潤滑劑儲存于摩擦面之間的環(huán)境變差，又易導致研傷，所以當機床導軌上的花紋（即鉗工刮研紋路）磨損后，在機床維護保養(yǎng)時，常常重新在上刮研上花紋，以便于儲油，預防研傷。

2.磨粒磨損型研傷：

磨粒磨損型研傷的產(chǎn)生機理： 硬顆粒進入兩摩擦表面之間后受到兩個力的作用，垂直于表面與平行與表面的力。硬顆粒在前者作用下刺入表面，而在后者作用下產(chǎn)生切向運動，留下劃痕和溝槽，即研傷。主要原因在于意外磕碰滑動面原及因外物進入滑動表面。

磨粒磨損型研傷的預防：

2.1.防止摩擦副表面磕傷碰傷：如已發(fā)生碰傷情況可以對產(chǎn)生的凸起和毛刺用油石或刮刀及時修平；對出現(xiàn)的凹坑要盡可能修補。

2.2.保持防護罩完好，一旦發(fā)現(xiàn)硬顆?；螂s物進入摩擦面之間，應立即排除，并查明原因防止研傷產(chǎn)生或擴展。

3.常見研傷的修復方法：

3.1.滑動軸承與軸的修復：

滑動軸承表面被研傷后，首選的修復方案應是油石刮研方法修復。當軸頸有研傷后，可在強度允許的情況下磨削軸頸、更換滑動軸承的方法。條件允許的情況下建議采用冷焊接技術，軸頸修復后，根據(jù)修復后軸頸尺寸重新配做滑動軸承（或軸套）。

3.2.機床導軌的修復：

對于機床導軌的輕微研傷和擦傷，只要用刮刀或油石修復，即可繼續(xù)運行。而對膠合性研傷，面積不大時則可采用焊補或充填粘補（如可賽新等粘接材料）的方法來修復。如研傷表面過大且研傷嚴重者則需通過精刨、精磨或粘板、鑲板等方法修復。

需要注意的是在采用冷焊修復研傷導軌時，焊后粗打磨時會發(fā)現(xiàn)導軌上有較多小圓氣孔，這是導軌研傷處吸油過多所致。導軌雖經(jīng)除油并且是預熱后施焊，但在焊接高溫下，油脂會從母材深處虹吸上來，而冷焊法的冷卻速度大，氣體來不及逸出而滯留于焊縫中以致形成氣孔。為此，除油是個關鍵步驟，為此宜采用短段熱焊法焊接。

短段熱焊法：即將施焊的焊段預熱至600-700℃，再施補焊，再預熱下一個焊段（600-700℃），再施焊，以此類推。由于每個焊段長度控制在25-40mm，且焊接前預熱溫度高，能及時徹底清除虹吸上來的油脂，因此焊縫磨削后幾乎不會產(chǎn)生氣孔等缺陷，短段熱焊法修復導軌研傷的分散退步施焊焊序及焊接方向如圖所示。

短段熱焊法修復工件，工件的整體溫度仍較低，屬冷焊范疇，該方法要求氣焊工緊密配合，預熱和施工交替進行，再加上錘擊，緩冷保溫等，操作較繁瑣。

另外逐漸興起激光熔覆技術是一項先進的特殊技術，其原理為通過在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之與基材表面薄層一起熔凝的方法，在基層表面形成與其為冶金結合的添加熔覆層，加工過程中熱影響區(qū)和熱變形小，不改變基材內(nèi)部金屬性能。與堆焊、噴涂、電鍍相比，激光熔覆具有稀釋度小、組織致密、涂層與基體結合好、適合熔覆材料多等特點。能較好的運用于高精設備核心部件的磨損研傷修復工作。

作者簡介：

朱學輝（1976.10-），漢族，黑龍家省哈爾濱市人，哈爾濱電機廠有限責任公司，工程師，大專學歷，機械制造工藝及裝備