金屬材料修復(fù)技術(shù)操作指導(dǎo)書一、指導(dǎo)書目的與適用范圍（一）目的為規(guī)范金屬材料修復(fù)過程中的操作行為，確保修復(fù)質(zhì)量符合技術(shù)要求，同時(shí)保障操作人員安全與作業(yè)效率，特編制本操作指導(dǎo)書。（二）適用范圍本指導(dǎo)書適用于鋼鐵、有色金屬（如鋁、銅、鈦合金等）制成的機(jī)械設(shè)備、結(jié)構(gòu)件、精密零件等的修復(fù)作業(yè)，涵蓋磨損、裂紋、腐蝕、變形等缺陷類型的修復(fù)。不適用于脆性材料（如鑄鐵件）的復(fù)雜裂紋修復(fù)（需結(jié)合專項(xiàng)工藝）。二、術(shù)語與定義1.冷焊修復(fù)：通過機(jī)械力（如沖壓、滾壓）或分子結(jié)合力（如膠粘劑、金屬補(bǔ)?。?shí)現(xiàn)修復(fù)材料與基體結(jié)合，過程無高溫熔化的修復(fù)工藝。2.熱噴涂修復(fù)：利用熱源（如電弧、等離子、火焰）將噴涂材料（粉末、絲材）加熱至熔融/半熔融狀態(tài)，高速噴射至基體表面形成涂層的修復(fù)方法。3.電刷鍍修復(fù)：以工件為陰極、鍍筆為陽極，通過電解作用使鍍液中的金屬離子沉積于工件表面，形成修復(fù)鍍層的工藝。4.缺陷探傷：采用目視、超聲波、磁粉、滲透等方法，檢測(cè)金屬材料內(nèi)部/表面缺陷（裂紋、氣孔、磨損層）的位置與尺寸。三、修復(fù)操作流程（一）預(yù)處理階段1.表面清理油污去除：采用脫脂劑浸泡、超聲波清洗（精密件）或汽油/丙酮擦拭（大型件），確保表面無油污、脫模劑殘留。銹蝕/氧化皮清理：機(jī)械法：使用角磨機(jī)（配鋼絲輪/砂布）、噴砂（石英砂/剛玉砂）處理，粗糙度需滿足后續(xù)工藝要求（如熱噴涂需達(dá)到Ra25~50μm）?；瘜W(xué)法：碳鋼件可用稀鹽酸（5~10%）酸洗（需控溫≤60℃，時(shí)間≤15min），后用堿液中和、清水沖洗、干燥。2.缺陷檢測(cè)與評(píng)估目視檢測(cè)：觀察表面裂紋、磨損痕跡的走向、長(zhǎng)度；借助放大鏡（10~50倍）識(shí)別細(xì)微缺陷。無損探傷：裂紋類缺陷：采用超聲波探傷儀（檢測(cè)內(nèi)部裂紋）、磁粉探傷（表面裂紋，適用于鐵磁性材料）。磨損/腐蝕類缺陷：用千分尺、測(cè)厚儀測(cè)量磨損量、腐蝕深度，繪制缺陷輪廓圖。（二）修復(fù)方法選擇根據(jù)材料類型、缺陷形式、工況要求選擇適配工藝（參考表1，附錄）：缺陷類型推薦工藝（示例）適用場(chǎng)景------------------------------------------------------------------------結(jié)構(gòu)件裂紋電弧焊（低碳鋼）、氬弧焊（不銹鋼）承受重載、動(dòng)載荷的設(shè)備機(jī)架軸類磨損熱噴涂（鎳基合金）、電刷鍍（鎳層）精密軸頸、液壓桿修復(fù)腐蝕表面熱噴鋅（防腐）、電刷鍍（鉻層）化工設(shè)備、海洋環(huán)境構(gòu)件（三）具體修復(fù)操作1.焊接修復(fù)（以結(jié)構(gòu)件裂紋為例）設(shè)備與材料準(zhǔn)備：檢查焊機(jī)（電弧焊/氬弧焊）輸出穩(wěn)定性，選擇與基體匹配的焊條/焊絲（如Q235鋼用J422焊條），焊條需經(jīng)350~400℃烘干1~2h（酸性焊條）。坡口加工：沿裂紋走向開V型坡口（角度60~70°，鈍邊2~3mm），裂紋兩端鉆止裂孔（φ3~5mm）防止擴(kuò)展。焊接操作：打底焊：小電流（比填充焊低10~15%），短弧操作，確保焊透。填充/蓋面焊：多層多道焊，層間溫度≤250℃（碳鋼），每道焊縫寬高比≤3:1，避免應(yīng)力集中。焊后處理：對(duì)重要構(gòu)件，采用退火（600~650℃，保溫2h）消除焊接應(yīng)力；機(jī)械加工修復(fù)尺寸。2.熱噴涂修復(fù)（以軸頸磨損為例）表面預(yù)處理：采用噴砂（剛玉砂，粒度0.1~0.3mm）粗化軸頸表面，達(dá)到Sa2.5級(jí)（近白清理），增強(qiáng)涂層結(jié)合力。噴涂材料選擇：軸頸為45鋼時(shí)，選鎳鉻合金粉（NiCr15）或鐵基合金粉，粒度50~150μm。設(shè)備調(diào)試：檢查等離子噴槍氣體（氬氣+氫氣）流量、電壓（60~80V）、送粉量（20~50g/min），確保火焰穩(wěn)定。噴涂過程：噴槍與工件夾角80~90°，距離100~150mm，工件轉(zhuǎn)速20~50r/min，沿軸向勻速移動(dòng)（速度10~20mm/s），噴涂2~3層，每層厚度≤0.15mm。后處理：采用機(jī)械加工（車削/磨削）修復(fù)至尺寸公差，必要時(shí)進(jìn)行封孔處理（如環(huán)氧樹脂封孔，提高耐腐蝕性）。3.電刷鍍修復(fù)（以液壓桿腐蝕為例）鍍液與工具準(zhǔn)備：選擇快速鎳鍍液（適用于鋼鐵基體），鍍筆采用高純石墨陽極（包裹脫脂棉，浸滿鍍液）。工件預(yù)處理：除油后，用20%鹽酸活化表面（時(shí)間≤30s），立即用清水沖洗、干燥，避免二次氧化。電鍍操作：打底鍍：低電壓（3~5V），鍍筆以8~15mm/s速度移動(dòng)，形成結(jié)合力良好的底層（厚度≤0.01mm）。增厚鍍：電壓升至6~8V，分層電鍍（每層厚度≤0.05mm），每鍍5~10μm后，用清水沖洗表面，去除殘留鍍液。質(zhì)量檢查：用劃格法（刀片劃十字，膠帶粘貼）檢測(cè)結(jié)合力，鍍層無脫落為合格；用千分尺測(cè)量厚度，誤差≤±0.02mm。四、操作注意事項(xiàng)（一）安全防護(hù)1.焊接作業(yè)：佩戴焊接面罩（遮光號(hào)10~13）、絕緣手套、阻燃服，現(xiàn)場(chǎng)配備干粉滅火器，遠(yuǎn)離易燃易爆物（如油漆、氣瓶）。2.熱噴涂作業(yè)：戴防塵面具（KN95級(jí)）、護(hù)目鏡，作業(yè)區(qū)強(qiáng)制通風(fēng)（風(fēng)速≥0.5m/s），防止金屬粉塵吸入。3.電刷鍍作業(yè)：避免鍍液（含重金屬鹽）接觸皮膚/口腔，作業(yè)后立即洗手；鍍筆電纜需絕緣良好，防止觸電。（二）環(huán)境控制溫度：作業(yè)環(huán)境溫度5~35℃，濕度≤85%（潮濕環(huán)境需加熱工件至露點(diǎn)以上）。粉塵：焊接/熱噴涂區(qū)設(shè)置防塵罩或負(fù)壓吸塵裝置，防止粉塵擴(kuò)散。（三）材料與設(shè)備管理焊接材料：焊條/焊絲存于干燥箱（濕度≤60%，溫度15~25℃），過期材料需重新烘干/檢驗(yàn)。噴涂設(shè)備：每次作業(yè)后清理噴槍噴嘴、送粉器，定期更換密封件、電極，防止堵塞/漏電。鍍液管理：鍍液需密封避光保存，使用前過濾（100目濾網(wǎng)），防止雜質(zhì)影響鍍層質(zhì)量。五、應(yīng)急處理（一）火災(zāi)/爆炸焊接火花引燃易燃物：立即切斷電源，用干粉滅火器滅火；若火勢(shì)較大，撥打消防電話并撤離現(xiàn)場(chǎng)。熱噴涂粉塵爆炸：停止作業(yè)，關(guān)閉氣源/電源，開啟通風(fēng)設(shè)備，用濕布覆蓋粉塵源，禁止使用高壓水槍（防止粉塵飛揚(yáng)）。（二）觸電/中毒觸電：立即切斷電源（或用絕緣桿挑開電纜），對(duì)傷者進(jìn)行心肺復(fù)蘇（必要時(shí)），送醫(yī)治療。鍍液中毒：皮膚接觸立即用肥皂水沖洗，誤食需催吐并送醫(yī)；作業(yè)時(shí)必須佩戴防護(hù)手套、口罩。六、設(shè)備與工具維護(hù)（一）設(shè)備維護(hù)焊機(jī)：每月清理焊槍噴嘴、送絲輪，檢查電纜接頭（緊固、絕緣），每季度測(cè)試空載電壓（≤80V）。熱噴涂設(shè)備：每周檢查壓縮空氣過濾器（排水、更換濾芯），每月校準(zhǔn)噴槍距離、角度，確保噴涂精度。電刷鍍電源：每次作業(yè)后清理電極夾頭（去除氧化層），每半年檢測(cè)輸出電壓穩(wěn)定性（誤差≤±5%）。（二）工具保管焊接工具：焊鉗、面罩存于干燥工具箱，避免受潮生銹；角磨機(jī)定期更換砂輪片（磨損≤1/3時(shí)更換）。噴涂工具：噴槍、送粉管用壓縮空氣吹掃（殘留粉末），存放于防塵柜，防止堵塞。電鍍工具：鍍筆、脫脂棉用后清洗晾干，鍍液容器（塑料桶）避免與金屬接觸，防止腐蝕。附錄表1：常見缺陷修復(fù)工藝推薦表（可根據(jù)實(shí)際需求補(bǔ)充，如鑄鐵裂紋用冷焊+環(huán)氧膠，鋁合金磨損用微弧