金属磨损自修复技术在齿轮传动系统中的应用
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浅谈魔盾金属自修复技术在汽车维修中的应用
浅谈魔盾金属自修复技术在汽车维修中的应用汽车问世100多年来，给人们生产和生活带来很多方便，与此同时，汽车维修也给人们带来了具大的烦脑。
传统的汽车发动机大修，对恢复汽车技术性能曾经发挥过重大作用，但也有工艺复杂，大修周期长，耗费工时多，修理费用高，修理质量低等明显弊病。
随着国内经济的快速发展，以及一些发达国家先进技术的引进，使我国机器设备工业得以迅速发展，一种能在不解体情况下对发动机总成实施修复的“金属陶瓷自修复技术”在汽车、船舶、机器设备维修中已推广应用，魔盾发动机金属陶瓷抗磨修复系列产品正是这个技术领域应用的皎皎者。
一、魔盾发动机金属陶瓷自修复作用过程和技术原理魔盾的发动机金属陶瓷纳米修复剂使用特种材料（仿生因子）与金属摩擦副产生机械物理作用和物理化学作用，从而在摩擦副纳米级或微米级厚度层内渗入、或诱发产生新物质，使金属的微组织、微结构得到改善，从而改善金属的强度、硬度、塑性等，实现摩擦副的在线强化，提高摩擦副的承受能力和抗磨性能，抗氧化性能等的负面影响。
魔盾的这一发动机磨损修复过程很复杂，首先，特种材料（仿生因子）通过润滑油作为载体携带进入发动机润滑油路，到达金属摩擦副。
然后，当发动机开始运行，逐渐达到一定的温度、压力等条件下，特种材料（仿生因子）被激活，开始向摩擦副渗入，填补磨损的部件，让磨损的金属部件得以复原。
最后，在摩擦副高温高压条件下，摩擦副表面逐渐形成复相微晶陶瓷层，有效修复国摩擦表面损伤，提高硬度和耐磨性，并能时刻修复新出现的磨损，达到动态零磨损。
仿生因子作用下自生成的复相微晶陶瓷层（碳氧化膜）摩擦系数μ：0.001～0.005(干摩擦条件下)粗糙度Ra：0.011μm(汽缸套表面实测)破坏温度TS：1575℃～1600℃线胀系数α： 1.14×10-5m/m℃(与钢相同)显微硬度Hv: 600～1400(与层的致密性及材料配方有关)综上所述，魔盾发动机金属掏出自修复技术可以有效降低磨粒、粘着、微动等磨损，具有自愈合、自补偿、自修复特性。
齿轮传动系统的损伤诊断与修复
齿轮传动系统的损伤诊断与修复齿轮传动系统是实现机械传动的关键组件之一，其稳定性和可靠性直接影响到整个机械设备的工作效率和寿命。
然而，长期运行以及不良工况下容易引起齿轮传动系统的损坏，严重影响设备运行。
因此，及时准确地诊断和修复齿轮传动系统的损伤至关重要。
一、齿轮传动系统损伤类型齿轮传动系统可能出现的损伤类型主要包括齿面磨损、齿面斜面、断齿、脱齿、龟裂、金属疲劳等。
这些损伤不仅会导致齿轮传动系统的工作噪音增加、传动效率降低，甚至可能造成传动系统完全失效。
二、齿轮传动系统损伤诊断方法1. 视觉检查：通过直接观察齿轮表面是否有异常磨损、断裂、龟裂等情况，初步判断齿轮传动系统是否存在损伤。
2. 振动分析：利用振动传感器监测齿轮传动系统的振动情况，通过分析振动信号的频谱、幅值等特征可以诊断出齿轮系统的损伤情况。
3. 温度监测：通过监测齿轮传动系统的工作温度，可以判断是否存在过热现象，进而推测可能的损伤类型。
4. 润滑油分析：定期对齿轮箱内的润滑油进行化验，可以了解齿轮传动系统的磨损情况，判断是否存在金属颗粒、水分等异常情况。
5. 音频分析：通过录音设备获取齿轮传动系统运行时的声音，结合专业软件进行处理分析，可以诊断出齿轮是否存在异常摩擦、碰撞等损伤。
三、齿轮传动系统损伤修复方法1. 针对不同损伤类型选择适当的修复方法，如使用研磨、加固焊接、更换零部件等方式。
2. 修复前需要将齿轮传动系统进行彻底清洗，去除杂质和残留物，保证修复效果。
3. 修复后进行动平衡和磨合处理，确保齿轮传动系统恢复正常运行状态。
4. 对于无法修复的严重损伤，需要及时更换受损零部件，确保齿轮传动系统的可靠性。
5. 制定定期保养计划，加强维护保养工作，降低齿轮传动系统的损伤风险，延长设备使用寿命。
总之，齿轮传动系统的损伤诊断与修复工作是确保设备正常运行的关键环节，只有及时准确地诊断问题，并采取有效的修复措施，才能保障齿轮传动系统的稳定性和可靠性，延长设备的使用寿命，降低维修成本，提高工作效率。
抗磨自修复剂的应用
抗磨自修复剂的应用【摘要】本次抗磨自修复剂的应用选在氰化再磨球磨的减速机端。
随着减速机使用时间的增长，齿轮磨损日益增加。
带来了更多的机械磨损。
通过使用耐磨修复剂，减少机械损耗，从而达到节约电能的目的。
【关键词】抗磨自修复剂；减速机；机械损耗1.机械损耗1.1磨损的危害全世界能源消耗的三分之一以上用于克服摩擦力，一般机械设备中80%的零件时由于磨损而失效。
全世界全部生产能源所产生的能量有33-35%消耗在摩擦上，造成设备失效的三个主要原因磨损排在首位。
延长设备使用寿命最好的方法就是润滑。
西方国家在四、五十年前就提出里润滑经济的理论，经济效益得到快速发展。
1.2润滑经济润滑经济是推广运用先进润滑技术，减少摩擦、磨损、降低设备事故、延长设备使用寿命，节能减排，达到提高经济效益之目的。
1.3摩擦摩擦又分为内摩擦、外摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦、动摩擦等，摩擦造成磨损，磨损是由于摩擦而造成摩擦副表面材料的损失或转移。
2.关于抗磨自修复剂的实验及数据2.1试验对象：三山岛金矿选矿车间磨浮工段氰化球磨机（210KW）减速机。
2.2试验过程：2012年12月28日选矿车间协同磨浮工段，就磨浮工段南台氰化球磨机减速机加注抗磨自修复剂进行跟踪试验。
加注前，由选矿车间技术人员于2013年1月17、18日对其进行不定时，同一时长数据监测，测得数据如下（转速作为参考值）：球磨机电度表：电流互感器变比600/5，精确度为0.01。
表格中“时间”一栏为照片确认的时间点。
由于现场测得的空载数据和满载数据的电表底差均为0.35-0.36，数值基本稳定，为不影响生产，以下所测数据均为正常工作状态下测得。
（下同）2013年1月18、19日上午分两次加注抗磨自修复剂，通过20天的运转。
2.2.1加入修复剂前数据跟踪如下：3.经济效益分析球磨机加入修复材料正常运转后：仅每小时的平均电度表值从 1.057降到 1.01，节电率为（1.057-1.01）/1.057=4.5%此台设备1年总节电费为：360天×24小时×210KW×4.5%×0.8元/度=65318.4元/台每年正常维护保养此台球磨机需加入抗磨修复剂15瓶，费用为15瓶×750元/瓶=11250元，仅节省电费一项收益为5万元以上。
汽车发动机维修中金属磨损自修复技术的应用分析 张加芹
汽车发动机维修中金属磨损自修复技术的应用分析张加芹发表时间：2020-06-10T13:27:29.460Z 来源：《基层建设》2020年第5期作者：张加芹[导读] 摘要：随着科学技术的发展，我国的金属磨损自修复技术有了很大进展，并在汽车发动机的维修中得到了广泛的应用。
济南鑫润达通汽车修理有限公司山东省济南市 250000摘要：随着科学技术的发展，我国的金属磨损自修复技术有了很大进展，并在汽车发动机的维修中得到了广泛的应用。
金属磨损自修复技术的提出、应用，改变了既往的经验维修问题，整体上具备的创新价值较为突出。
文章就此展开讨论，并提出合理化建议关键词：汽车；发动机；维修；修复；技术引言社会经济的繁荣与发展，推动了科技的高效发展。
在改革开放的背景下，国民经济的发展得以加快，汽车行业在科技的推动下实现了快速发展，促使发动机制造业得以壮大。
我国一些汽车发动机制造企业的能力不足，进而生产的发动机耐用度与其他国家抗衡。
但不论哪个国家生产的发动机，都会或多或少的出现使用故障，及时的解决发动机故障，是行车首要任务，也是保障行车安全的重要环节。
为能够保证汽车正常行使，需要全面了解发动机故障的应对解决措施。
1汽车发动机磨损机理分析处于运行状态下的汽车发动机，其气缸内的活塞高速往复式运转，气缸容易磨损。
研究发现，气缸内活塞位置是影响气缸磨损量的重要因素。
活塞位于上止点8.0°～12.0°曲轴转角位置时，对气缸所造成的磨损最为严重，且在磨损作用下呈锥形变化。
而且，气缸壁纵向所承受的磨损量要少于横向，这也是气缸失圆形成的主要原因。
2汽车发动机故障的原因2.1汽车发动机启停故障从一定程度上看，汽车发动机在运行的过程当中，很容易受到自身重力的影响，这样就会让汽车在行驶的过程中，产生较大的负荷。
汽车发动机各项性能对应的就会提升一定的负担。
进而就会对汽车发动机的要求提出更为苛刻的要求。
因此，这个时候，一旦发现汽车发动机出现异常的情况，就需要及时的制定有效的措施，保证汽车的有效运行。
金属磨损自修复技术在汽车发动机维修中的应用
河南科技Journal of Henan Science and Technology总561期第4期2015年4月Vol.561，No.4Apr ，2015收稿日期：2015-3-25作者简介：田萌（1986.2-），女，本科，研究方向：汽车检测与维修。
，摘要：本文对汽车发动机的磨损机理进行了简要分析，然后对金属磨损自修复技术的基本原理进行了探讨，认为金属磨损自修复技术解决了传统解体发动机修复中存在的工序繁琐、维修时间长以及效果不佳等问题。
进而对金属磨损自修复技术在汽车发动机维修中的应用进行了分析研究，根据不同的故障情况总结了维修的步骤和要点。
关键词：发动机；维修；金属磨损自修复技术；应用中图分类号：U472文献标识码：A文章编号：1003-5168（2015）04-0040-2Application of Metal Wear Self-Repair Technology in Automobile EngineMaintenanceTian Meng Yang Huirong（Henan Industry and Trade Vocational College ，Zhengzhou Henan 450000）Abstract：This paper briefly analyzed the wear mechanism of automobile engine ，then discussed the basic principle of metal wear self-repair technology ，it is believed that metal wear self-repair technique solves the problems existing in the traditional disintegrated engine repair,including trivial process ，long time of repair,and bad effect.Thus ，this paper further analyzed the application of metal wear self-repair technology in automobile engine repair ，summarized the steps and key points of maintenance according to different fault conditions.keywords：engine;repair;metal wear self-repair technology;application1汽车发动机磨损机理在汽车发动机工作状态下，气缸内的活塞处于高速往复式运转状态，气缸产生磨损，且磨损量因活塞在气缸内所处位置的不同而有一定的差异。
金属抗磨自修复剂在主井2米绞车减速器上的应用
绞车减速器上的应用
古毓强 朱华 松藻煤电有限责任公司同华煤矿
４ ０ １ ４ ４ ２
【 摘要】根据 目 前国内外根据磨损理论发展 的采用金属磨损 自 修复抗 属摩擦 表面很快 形成一层金 属陶瓷改性 层， 从使用材料 到形成改性层可 磨剂的技术 较为成熟， 市场上 自 修复材料品种较 多 ， 为实现节能降耗 、 延长 分为三个阶段 。 机械装备 的使 用寿命＇ 本次我们选用金属磨损 自 修材料实现 对绞车减速 器 第一阶段超 细研磨 。 再光洁的表面都 存在 凸凹现象 ， 在其 凹境内充 的修 复。 满 着磨损产物及油 和添加剂分 解物 ， 当机器运转 时， 两摩擦表面的 凸凹 【 关键词 】 金属； 抗磨自 修复剂； 应用 体进行互相 摩擦 ， 对 凹口 进行 一步的研磨 ， 使其 充分细化 并在高温作用 下， 发 生物理和 化学反应 ， 在摩 擦表面形 成金属 陶瓷晶体 ， 生成 耐磨改 １ ． 前富 性 层。 同华煤 矿＋ ３ ５ ２ 水平主井２ Ｊ Ｔ Ｂ ２ × 卜２ ４ 绞 车于１ ９ ８ ５ 年安 装试运 行， 第二 阶段为清理吸 附， 自 修复材料 有很强的吸附 渗透性 能， 表面 凹 该绞车 为重庆 矿山机 械厂生 产， 安 装Ｊ Ｓ Ｚ － ２ Ｘ ５ ０ ０ 双力线 中心 驱动减 速 坑 处存留的污 染物 被磷 酸盐玻 璃体 清除 ， 并 由被研磨 细化和 烧结 溶状 器（ 速Ｌ Ｌ ２ ０ ， 输 入功率 １ ６ ０ Ｋ Ｗ， 额 定扭 矩４ ０ ０ ０ Ｎ Ｍ） ， 采用１ ． １ ｍ 矿车装 的修 复材料细粒 填充。 煤提 升， 双 滚筒每 次提升 １ ２ 个（ 重车 ６ 个， 空车 ６ 个） 。 该绞车运行 至今已 第三阶段为表面修 复阶段 ， 由修复材料 通过修复渗透 ， 利用摩擦 功 经２ ８ 年， 经过 多年的高 负荷 运转 ， 其减 速器因磨损 严重 ， 齿面 出现 较 为 能 闪温 及在催化 剂、 活化剂 的作用下， 产生无数个微 烧 结， 在 金属摩 擦 严重 的点蚀和 剥落 ， 且减 速 器输 出端 已出现 漏 油现 象 ， 造成 绞车 能耗 表面很快形成金 属陶瓷改性 层， 大量金 属陶瓷晶体构成耐 磨改性 层， 在 高。 且主井 运煤斜 井作为现 目 前 全矿井唯一 的运 煤通 道， 如该绞车发生 表面磨 损严 重的孔洞 较 多的 区域耐磨 改性 层较厚 ， 最 终 实现了对零 部 故 障， 全矿 井的运 煤系统将 陷入瘫 痪 ， 对矿井 的生产将造 成较大 的 影 件摩擦表面几何形状 的修复和配合间隙优化 。 响。 而该绞 车的生 产厂 重庆矿 山机 械 厂已 于 上世纪 ９ ０ 年代末破 产， 购买 添加金 属抗 磨 自 修 复剂数 量 配件 困难 ， 若另寻厂家生产， 会增加 配件成 本， 若将 整个减速器更换 ， 约 ２ ０ １ ３ 年１ 月３ ０ 日， 对 主井２ 米 绞车减 速器添｝ ｊ Ｉ Ｉ Ｊ Ｂ Ｏ ２ Ａ 一 ２ 型 金属抗 磨 需 资金 ２ ０ 万元左 右， 考虑 到经济及节 能降耗 的原则 ， 我们 采用金属 磨损 自修复剂 （ 陶瓷添加剂 ） ， 该材 料用量与磨损面 积、 磨损量大 小、 润 滑油 自修材料实现 对绞车减 速器的修复 。 的 多少成 正 比， 通 常１ ０ 公 升润滑 油加 入９ ０ 毫升加 强型 的 自 修 复材料 一 ２ ． 磨损 理论 现 状 瓶， 根据润滑 油量 ， 本次加 入添加剂２ ５ ０ ＭＬ 浓 缩型（ ９ ０ ｍｌ ／ 瓶） 。 摩擦 现象普遍存在于人类 社会物质生产和生活 中， 其过程 实质上就 ｌ 添加日 期 ｌ 产品型号 ｌ 添加修复剂数量 ｌ 金额（ 元）ｌ 备注 ｌ 是能 量消耗 过程 。 由摩 擦造成 的能 源损失 是巨大的 ， 据统计， 世界 能源 Ｉ ２ ０ １ ３ ． １ ． ３ ０ ｌ Ｊ Ｂ Ｏ ２ Ａ － ２ ｌ ２ ５ ０ ｍ ｌ （ ９ ０ ｍ １ ／ 瓶） ｌ １ ９ ４ ６ ｌ ７ ３ ０ 元／ 瓶 ｌ 的５ ０ ％－ ７ ０ ％都是 由于 摩擦而 损失 掉 了 。 摩擦 海会 导致 零件磨 损 ， 而磨 ７ ． 抗窟 自修复 ， ｌ Ｉ 添加 后 的性 能参 数 损 则是造 成机 械设 备失 效的三大 原 因 （ 磨 损、 腐蚀 和断裂 ） 之一 ， 大约 ２ ０ １ ３ 年２ 月２ ８ 日， 在试用Ｊ Ｂ Ｏ ２ Ａ 一 ２ 型金 属抗磨 自 修复 剂 （ 陶瓷添加 有８ ０ ％ 的零 件损坏是 由于各种形式 的磨损造 成的。 而磨檫 与磨损通常同 剂 ） 接近一 个月的 时间 ， 在对 绞车 电机 电流进 行实测 。 测 试时 ， 同样 主 时存在 ， 造成 巨大的材 料和能源损失 。 井双滚 筒２ 米 绞车 提升 １ ２ 个１ ． １ 矿车 （ ６ ， ｔ － 重车 ， ６ 个空 车） 时 的各项 参 随 着科学 技术 的迅猛 发展 ， 现 代机械 设备 向高功 率、 高 热负荷、 高 数 ， 测试的参 数如下： 压、 长使用 寿命方 向发 展， 磨 损问题 则更加 严 峻。 随着能 源的逐 步缺乏 电压 ： ＡＣ ６ ５ ６ Ｖ ， 电机 额 定功 率 ： １ ６ ０ ＫＷ 实测 电流 ： Ｉ ａ ＝ １ ３ ２ Ａ、 和可持续 发展 的要求 ， 提 高现有 刚制零 件摩擦 副寿 命或 对 已磨 损零件 Ｉ ｂ＝１ ３ ９ 、Ｉ ｃ ＝１ ３ ５ ｌ 进行修 复从而 达到 节省材 料、 降低能 耗和 提高 经济效 益显得尤 为紧迫 平均电流为 ： １ ３ ５ ． ３ Ａ 和重要。 ８ ， 测试前后效果对比
古毓强 朱华 松藻煤电有限责任公司同华煤矿
４ ０ １ ４ ４ ２
【 摘要】根据 目 前国内外根据磨损理论发展 的采用金属磨损 自 修复抗 属摩擦 表面很快 形成一层金 属陶瓷改性 层， 从使用材料 到形成改性层可 磨剂的技术 较为成熟， 市场上 自 修复材料品种较 多 ， 为实现节能降耗 、 延长 分为三个阶段 。 机械装备 的使 用寿命＇ 本次我们选用金属磨损 自 修材料实现 对绞车减速 器 第一阶段超 细研磨 。 再光洁的表面都 存在 凸凹现象 ， 在其 凹境内充 的修 复。 满 着磨损产物及油 和添加剂分 解物 ， 当机器运转 时， 两摩擦表面的 凸凹 【 关键词 】 金属； 抗磨自 修复剂； 应用 体进行互相 摩擦 ， 对 凹口 进行 一步的研磨 ， 使其 充分细化 并在高温作用 下， 发 生物理和 化学反应 ， 在摩 擦表面形 成金属 陶瓷晶体 ， 生成 耐磨改 １ ． 前富 性 层。 同华煤 矿＋ ３ ５ ２ 水平主井２ Ｊ Ｔ Ｂ ２ × 卜２ ４ 绞 车于１ ９ ８ ５ 年安 装试运 行， 第二 阶段为清理吸 附， 自 修复材料 有很强的吸附 渗透性 能， 表面 凹 该绞车 为重庆 矿山机 械厂生 产， 安 装Ｊ Ｓ Ｚ － ２ Ｘ ５ ０ ０ 双力线 中心 驱动减 速 坑 处存留的污 染物 被磷 酸盐玻 璃体 清除 ， 并 由被研磨 细化和 烧结 溶状 器（ 速Ｌ Ｌ ２ ０ ， 输 入功率 １ ６ ０ Ｋ Ｗ， 额 定扭 矩４ ０ ０ ０ Ｎ Ｍ） ， 采用１ ． １ ｍ 矿车装 的修 复材料细粒 填充。 煤提 升， 双 滚筒每 次提升 １ ２ 个（ 重车 ６ 个， 空车 ６ 个） 。 该绞车运行 至今已 第三阶段为表面修 复阶段 ， 由修复材料 通过修复渗透 ， 利用摩擦 功 经２ ８ 年， 经过 多年的高 负荷 运转 ， 其减 速器因磨损 严重 ， 齿面 出现 较 为 能 闪温 及在催化 剂、 活化剂 的作用下， 产生无数个微 烧 结， 在 金属摩 擦 严重 的点蚀和 剥落 ， 且减 速 器输 出端 已出现 漏 油现 象 ， 造成 绞车 能耗 表面很快形成金 属陶瓷改性 层， 大量金 属陶瓷晶体构成耐 磨改性 层， 在 高。 且主井 运煤斜 井作为现 目 前 全矿井唯一 的运 煤通 道， 如该绞车发生 表面磨 损严 重的孔洞 较 多的 区域耐磨 改性 层较厚 ， 最 终 实现了对零 部 故 障， 全矿 井的运 煤系统将 陷入瘫 痪 ， 对矿井 的生产将造 成较大 的 影 件摩擦表面几何形状 的修复和配合间隙优化 。 响。 而该绞 车的生 产厂 重庆矿 山机 械 厂已 于 上世纪 ９ ０ 年代末破 产， 购买 添加金 属抗 磨 自 修 复剂数 量 配件 困难 ， 若另寻厂家生产， 会增加 配件成 本， 若将 整个减速器更换 ， 约 ２ ０ １ ３ 年１ 月３ ０ 日， 对 主井２ 米 绞车减 速器添｝ ｊ Ｉ Ｉ Ｊ Ｂ Ｏ ２ Ａ 一 ２ 型 金属抗 磨 需 资金 ２ ０ 万元左 右， 考虑 到经济及节 能降耗 的原则 ， 我们 采用金属 磨损 自修复剂 （ 陶瓷添加剂 ） ， 该材 料用量与磨损面 积、 磨损量大 小、 润 滑油 自修材料实现 对绞车减 速器的修复 。 的 多少成 正 比， 通 常１ ０ 公 升润滑 油加 入９ ０ 毫升加 强型 的 自 修 复材料 一 ２ ． 磨损 理论 现 状 瓶， 根据润滑 油量 ， 本次加 入添加剂２ ５ ０ ＭＬ 浓 缩型（ ９ ０ ｍｌ ／ 瓶） 。 摩擦 现象普遍存在于人类 社会物质生产和生活 中， 其过程 实质上就 ｌ 添加日 期 ｌ 产品型号 ｌ 添加修复剂数量 ｌ 金额（ 元）ｌ 备注 ｌ 是能 量消耗 过程 。 由摩 擦造成 的能 源损失 是巨大的 ， 据统计， 世界 能源 Ｉ ２ ０ １ ３ ． １ ． ３ ０ ｌ Ｊ Ｂ Ｏ ２ Ａ － ２ ｌ ２ ５ ０ ｍ ｌ （ ９ ０ ｍ １ ／ 瓶） ｌ １ ９ ４ ６ ｌ ７ ３ ０ 元／ 瓶 ｌ 的５ ０ ％－ ７ ０ ％都是 由于 摩擦而 损失 掉 了 。 摩擦 海会 导致 零件磨 损 ， 而磨 ７ ． 抗窟 自修复 ， ｌ Ｉ 添加 后 的性 能参 数 损 则是造 成机 械设 备失 效的三大 原 因 （ 磨 损、 腐蚀 和断裂 ） 之一 ， 大约 ２ ０ １ ３ 年２ 月２ ８ 日， 在试用Ｊ Ｂ Ｏ ２ Ａ 一 ２ 型金 属抗磨 自 修复 剂 （ 陶瓷添加 有８ ０ ％ 的零 件损坏是 由于各种形式 的磨损造 成的。 而磨檫 与磨损通常同 剂 ） 接近一 个月的 时间 ， 在对 绞车 电机 电流进 行实测 。 测 试时 ， 同样 主 时存在 ， 造成 巨大的材 料和能源损失 。 井双滚 筒２ 米 绞车 提升 １ ２ 个１ ． １ 矿车 （ ６ ， ｔ － 重车 ， ６ 个空 车） 时 的各项 参 随 着科学 技术 的迅猛 发展 ， 现 代机械 设备 向高功 率、 高 热负荷、 高 数 ， 测试的参 数如下： 压、 长使用 寿命方 向发 展， 磨 损问题 则更加 严 峻。 随着能 源的逐 步缺乏 电压 ： ＡＣ ６ ５ ６ Ｖ ， 电机 额 定功 率 ： １ ６ ０ ＫＷ 实测 电流 ： Ｉ ａ ＝ １ ３ ２ Ａ、 和可持续 发展 的要求 ， 提 高现有 刚制零 件摩擦 副寿 命或 对 已磨 损零件 Ｉ ｂ＝１ ３ ９ 、Ｉ ｃ ＝１ ３ ５ ｌ 进行修 复从而 达到 节省材 料、 降低能 耗和 提高 经济效 益显得尤 为紧迫 平均电流为 ： １ ３ ５ ． ３ Ａ 和重要。 ８ ， 测试前后效果对比
金属磨损自修复技术
金属磨损自修复技术1金属磨损自修复的功能特点和技术指标金属磨损自修复技术是近几年发展起来的一项具有革命的表面工程领域新技术。
它是一种对机械零件磨损区域进行自动补偿,恢复零件原始尺寸和力学性能的抗磨减摩技术。
该技术采用了一种“矿石粉体润滑组合物”(粒度不大于10μm)的修复材料,添加到油品和润滑脂中使用。
修复材料的主要成分为蛇纹石及少量的添加剂和催化剂,其常用组分(质量分数)包含:蛇纹石[化学通式为3MgO·2SiO2·2H2O,结晶构造式为Mg3(Si2O5)(OH)4]50%～80%,软玉10% ～40%,次石墨1% ～10%。
润滑油或脂作为载体，将修复材料的超细粉粒送入摩擦副的工作面上。
它不与油品发生化学反应，不改变油的粘度和性质，也无毒副作用。
这种自修复材料的保护层不仅能够补偿间隙，使零件恢复原始形状，而且还可以优化配合间隙。
因此，有利于降低摩擦振动，减少噪声，节约能源，实现对零件摩擦表面几何形状的修复和配合间隙的优化。
金属陶瓷层具有如下异乎寻常的力学和物理性能。
表面粗糙度：属极光表面类中的亮光泽面；摩擦因数：0.003～0.007（干摩擦）；显微硬度：680～710HV；电绝缘：0.1～10μm的电绝缘层；线胀系数：13.6～14.2×10-6（与钢相同）；冲击强度：500MP；耐高温：1575～1600℃（破坏温度）；耐腐蚀：在高湿度、海洋环境、酸碱介质中不腐蚀。
2金属磨损自修复技术的作用机理金属磨损自修复，总微观过程上分为四个阶段:超精研磨，表面清理,修复剂微粒表面凹坑处充分冷作硬化，修复层形成。
当金属磨损自修复材料中粒径为微米级的颗粒材料以润滑脂作为载体进入相互摩擦的机械零件中时,这些微粒材料在机械零件的摩擦中对相互摩擦的机械零件产生超精研磨作用,并通过一系列物理变化和化学变化改变了摩擦表面的金属微观结构。
修复材料在机械零件摩擦表面发生的物理变化是:机械零件在相互摩擦过程中,在摩擦力的作用下,超细微粒颗粒被进一步碾碎,此时微小颗粒对金属摩擦表面产生超精研磨作用,有足够硬度的微粒的超精研磨作用造成金属表面微凸体断裂,使得机械零件摩擦表面的光洁度进一步提高。
金属磨损表面原位力化学自修复的原理和应用
结果与讨论
◆ 活塞和活塞环
活塞表面状态良好，无拉伤，外形尺寸保持原形。活塞坏的外侧面乌亮光泽，状态明显好于未采用 ART技术的机车。测量数据表明，DF11和DF4D型机车活塞和活塞环的状态最好，第一个中修期共 检测了470个活塞，第一道环槽侧面间隙最大0.20mm，平均为0.16mm，合格率93.2%（设计间隙 尺寸为+0.105 ～+0.170mm，超限尺寸为+0.30mm）。活塞环的闭口间隙最大为1.8mm，平均为 1.55mm，合格率100%。DF4B型机车使用机械性能差的旧式活塞，共拆检504个，合格率只有23% （116个），全部因活塞第一道环槽的侧面间隙超限报废，与未使用ART技术的机车相比无明显区别。
• Development of Reconditioning Materials for Industrial Applications Generally
in Chains, Roller Bearings, Gears, and so on (Klüber Lubrication München KG)
162,750 元；
以上4项总计 268,437 元。
结果与讨论
4 讨论
8 .7 2 μm
4 .9 1 μm
P rotective layer S urface B ottom
P earlite substrate
背散射电子像
二次电子像
DF11-0063号机车16V280柴油机缸套横断面的SEM像
2 ART技术实施方法
将ART材料浓缩液共500毫升，按制定的操作规程分4次添加到试验机车柴油机的曲轴箱内。
3 试验机车的检修范围
◆ 共 42台机车的柴油机在中修时(30万公里) 不解体,仅测量缸套内孔并对曲轴、凸轮轴等关键 件做外观检查，其中有北京内燃机务段的19台DF11型机车和8台BJ型机车，天津机务段的7台 DF4D型机车和石家庄机务段的8台DF4B型机车； ◆ 其余48台机车进入中修时，因某些部件的质量原因有针对性地解体检查(如DF4D型机车的连杆 瓦易剥离，DF4A和B型机车活塞的第一道活塞环槽超限过多等)，经检测合格的部件继续装车使用；
汽车发动机维修中金属磨损自修复技术的应用分析
0引言从客观的角度来分析，金属磨损自修复技术的运用，能够在维修效率、维修质量上更好的提升，在相关不足的弥补层面上，给出了更多的参考、指导问题，全方面的进行修复和干预，并且减少了固定工作思路所造成的不足。
但是，我们在金属磨损自修复技术的实践层面上，必须做出更好的改善，要坚持对不同问题产生的影响力，开展深入的考量和调研，确保金属磨损自修复技术的体系不断健全，为今后的发展进步，努力做出更加卓越的贡献。
1汽车发动机故障的原因1.1润滑问题从目前所掌握的情况来看，汽车发动机的发展、生产，都会进行大量的测试、分析，但是任何设备经过长期应用以后，都会受到内部、外部因素的综合作用，此时对于汽车发动机的故障而言，基本上是隶属于必然出现的问题，想要在最终的解决效果上更好的提升，必须在故障原因方面做出有效的判定。
调查过程中，发现润滑不良所造成的汽车发动机故障，是比较常见的现象。
例如，很多车辆在生产、应用的过程中，自身的转速表现出较高的特点，这对于发动机本身所造成的消耗是非常大的，部分车主在专业知识上并不了解，因此在润滑工作的落实过程中，并没有仔细的观察和操作，这对于汽车发动机造成的损伤还是不断的增加、积累。
大部分情况下，汽车发动机处于工作状态的时候，必须得到润滑的有效辅助，如果没有在参数和技术上得到预期效果，势必在内部问题的恶化方面不断增加。
因此，当车辆的行驶里程有所延长以后，必须在润滑力度上更好的提升，规避问题的反复出现。
1.2恶劣条件问题就汽车发动机本身来讲，故障的出现并非偶然现象，所有的故障都是不同问题发生所造成的必然结果。
使用条件恶劣的情况下，很容易导致汽车发动机的故障出现，而且针对车辆本身造成的破坏是非常严重的，应坚持在今后的问题处置上，对此保持高度的关注。
例如，有些路面表现出平整的特点，因此针对车辆造成的损失并不大。
但是在大量的调查以后，发现车辆行驶的崎岖路面较多，而且在坑洼的状态下行驶，特别容易导致汽车发动机的寿命不断缩短，更加会造成温度方面的严重差异。
汽车发动机维修中金属磨损自修复技术的应用
AUTO AFTERMARKET I汽车后市场汽车发动机维修中金属磨损自修复技术的应用王小娟兰州职业技术学院甘肃省兰州市730070摘要：金属磨损自修复技术主要是利用金属摩檫产生的热能，出现化学置换反应，进而在摩擦表面生成一层铁基硅酸盐，达到自动修复的目的，该技术在汽车维修中应用比较广泛，有助于改善机械零件的使用寿命。
本文通过对金属磨损自修复技术的应用原理进行分析，探析汽车发动机维修中的优势，从而为相关工作者提供参考与借鉴。
关键词：金属磨损；自修复技术；汽车发动机；维修1引言在自然界中，摩擦磨损是自然界中比较 常见的一种现象，也是导致机械零件失效的 重要原因之一。
在实际调查中，发现由于磨 损造成的故障比较多。
主要原因多是配料材 料质量、裝配质量差、应用环境恶劣等。
发 动机的主要核心部分包括气缸、曲轴、轴承 等。
气缸与活塞的磨损率是影响发动机维修 间隔的一个重要因素，当在高温环境中，受 到弯曲、冲击、过度磨损等伤害时，会直接 影响到发动机的性能。
2金属磨损自修复技术一般来说，缸套的最大的磨损量一般为 内径的0.4%~0.8%。
气缸、燃油、润滑油等质 量都会对气缸磨损造成极大的影响，进而造 成噪音、烟气等情况的发生，传统的维修工 艺一般具有不经济、维修时间长的因素w。
金 属磨损自修复技术，能够在不解体发动机的情 况下，实现自动修餓损，麵调麵户层厚度的綠，进酿善发动机的使用餘金属自修复技术可以在机械装备不解体 时，达到机械装备运行过程磨损部位的自修 复，进而降低金属陶瓷保护层的磨损情况，保护层可以实现间隙的有效改善，同时能够 提髙摩擦表面的硬度，减少摩擦系数，使磨 损部位恢复，同时可以实现配合间隙的优 化。
修复材料一般可以不和药品发生化学反 应，同时不改变油的性质，因此，使用没有毒副作用，不会对环境造成污染，不会对人体造成伤害。
金属磨损自修复技术是铁基金属磨损部位的自修复过程，能够生成磨损性能优异的金属陶瓷保护层，能够降低机械震动，达到资源的有效降低，很大程度上改善设备的使用寿命。
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量的纳米自修复颗粒引入润滑体系时，同时存在 游离氧和活性自由水不断氧化金属表面微凸体和 纳米颗粒物的微滚珠作用，借助 SiO2 、FexOy 等大 量纳米颗粒物机械抛光金属表面微凸体，同时清 理摩擦表面凹坑处存留的污染物，具体过程如图 1 所示。
图 1 清理 + 机械抛光过程机理示意图 1． 2 摩擦副作用下的物理、化学反应
摩擦副相对运动过程中，由于微凸体之间的 实际接触，局部产生巨大应力，带动对反应体系中 的纳米级颗粒施加剪切和挤压应力。此时，自修 复颗粒物、油液中高活性碳质颗粒和铁氧体发生 系列物理、化学反应，如羟基硅酸镁发生解理，碳
作者简介： 何成善（1977-） ，高级工程师，从事冶金设备及材料加工的研究工作，hechengshan@ jiugang． com。
目前，矿物类自修复材料成分主要以硅酸盐
矿物为主，硅酸盐是硅、氧与其他化学元素（ 主要 是铝、铁、钙、镁、钾、钠等） 结合而成的化合物的 总称，其中 1∶ 1 型层状硅酸盐层间力为氢键与范 德华力，载荷作用下易沿与层面平行的方向劈开 并发生解理，具有优异的减摩抗磨性能［3］。国内 专家基于蛇纹石开发了多种自修复材料，蛇纹石 的主成分是羟基硅酸镁 Mg6 （ Si4 O10 ） （ OH） 8 ，在 硅酸盐结构中的基本单元是 SiO4 四面体和镁氧 八面体，对工程实际应用产生极大的推动作用。 2． 2 化合物纳米自修复材料
第 46 卷 第 1 期
化工机械
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质颗粒和铁氧体反应生成 Fe3 C。同时，修复颗粒 及生成物与基体发生反应，出现生成物与自修复 颗粒物不断沉积在磨损表面的机械合金化现象， 自修复开始，具体过程如图 2 所示。
图 2 摩擦副作用下的物理、化学反应机理示意图 1． 3 修复层形成
摩擦副相对运动带动微凸体对反应体系中的 纳米级颗粒施加剪切和挤压应力，同时产生局部 高温，伴随机械合金化作用不断进行，生成纳米晶 结构修复层。修复初期，由于摩擦能更大，自修复 体系中的反应也就越剧烈，自修复速度越快。随 着修复的进行，摩擦能逐渐减少，修复层生长速度 下降，直至完成修复，具体过程如图 3 所示。
图 3 自修复层的形成机理示意图 2 金属自修复材料
金属磨损自修复技术关键是开发出适应于正 常润滑工况的自修复材料。随着微纳米材料制 备、表面改性等技术的发展，新型微纳米粉体材料 不断出现［2］。目前，国内外开发的微纳米自修复 材料主要包括矿物类纳米自修复材料、化合物纳 米自修复材料、单质纳米自修复材料和稀土、硼化 物纳米自修复材料。 2． 1 矿物类纳米自修复材料
化合 物 纳 米 自 修 复 材 料 涉 及 SiO2 、TiO2 、 MgO、Si3 N4 、ZnO 及 SnO2 等。 研 究 显 示，纳 米 TiO2 具有良好的减摩、抗磨作用和优异的修复性 能。对 SiO2 与多种金属氧化物（ 如 CuO、Al2 O3 、 MgO、SnO2 等） 的复合自修复材料研究表明，Si、 Mg、Al 等元素能沉积到磨损区域形成坚固的化学 吸附沉积层，对磨损表面的修复作用明显。 2． 3 单质纳米自修复材料
目前，国内外对单质纳米自修复材料的研究 集中在软金属和碳系列材料上。其中，单质金属 利用铜、锌、铝、银等软金属剪切强度低的特点，在 载荷触发下金属内部发生滑移，在摩擦副间能够 生成软金属膜，甚至在轻载工况下还可实现自修 复。碳系列纳米自修复材料主要包括金刚石、石 墨、C60 等。俄罗斯生产出了 N-50A 润滑油，其中 的添加剂是纳米金刚石。对石墨、C60 的研究表 明，石墨能显著改善油品的耐磨性能，能够显著降 低基础油的摩擦因数。 2． 4 稀土、硼化物纳米自修复材料
目前，国内对金属自修复材料研究的种类繁 多，归纳起来主要有摩擦自适应修复、摩擦成膜自 修复和原位摩擦化学自修复。微观上，以矿物类 自修复材料为例，可以概括为 3 个阶段：清理 + 机 械抛光，摩擦副作用下的物理、化学反应，修复层 形成。
1． 1 清理 + 机械抛光 由于两个摩擦副之间存在微观不平度，当大
H / E( 硬度与弹性模量比) 比值，其修复基体具有耐磨、高塑性兼具抗冲击性能，非常适合在大功率、高转
速和重载荷的设备上使用。
关键词 金属自修复 齿轮传动 羟基硅酸盐 修复层
中图分类号 TQ050. 4
文献标识码 B
文章编号 0254-6094（2019）01-0054-04
机械装置的传动系统在运转过程中容易产生 磨损，机械设备旋转零部件的磨损与机械设备的 可靠性、安全性和使用寿命直接相关。据统计，在 机械设备失效中因磨损导致的失效占 70% ，由于 设备磨损失效而造成的经济损失占国民经济总产 值的 2% 。因此，如何解决机械零部件的磨损问 题历来是世界各国研究的重要方向。前苏联时 期，乌克兰某地质钻探部门在开采作业时意外发 现［1］，有一处 岩 石 层 对 钻 头 不 产 生 磨 损，经 有 关 科研机构的研究，确认其有效成分是一组以羟基 硅酸镁为主的复杂矿石组合物，在机械设备旋转 摩擦热力作用下，可在铁基金属摩擦表面形成具 有良好耐磨作用的陶瓷保护层。经过多年的研究 和发展，基于不同种类自修复材料的各种金属磨 损自修复技术被世界各国竞相研究，并取得了瞩 目的效果。 1 金属磨损自修复机理
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化工机械
2019 年金属磨损自修来自技术在齿轮传动 系统中的应用何成善 权芳民 贾 昆
（ 酒泉钢铁（ 集团） 有限责任公司）
摘 要 在研究金属磨损自修复机理和材料的基础上，进行了基于羟基硅酸盐自修复材料的应用试验，
结果表明自修复材料能够实现设备自修复功能。金属磨损自修复层具有高硬度、高弹性模量和较佳的
稀土化合物（ 如纳米 La（ OH）3 、LaF3 ） 具有优 良的极压性能并兼具良好的减摩抗磨性能，与其 他自修复材料复合使用的相关研究较多，实际抗 磨、自修复效果也更优异。硼化物，特别是是碱土 金属硼酸盐，其自修复层由沉积物和摩擦化学反 应产物共同形成，具有较好的应用前景。 3 自修复技术在机械传动中应用分析 3． 1 机械设备的磨损分析
图 1 清理 + 机械抛光过程机理示意图 1． 2 摩擦副作用下的物理、化学反应
摩擦副相对运动过程中，由于微凸体之间的 实际接触，局部产生巨大应力，带动对反应体系中 的纳米级颗粒施加剪切和挤压应力。此时，自修 复颗粒物、油液中高活性碳质颗粒和铁氧体发生 系列物理、化学反应，如羟基硅酸镁发生解理，碳
作者简介： 何成善（1977-） ，高级工程师，从事冶金设备及材料加工的研究工作，hechengshan@ jiugang． com。
目前，矿物类自修复材料成分主要以硅酸盐
矿物为主，硅酸盐是硅、氧与其他化学元素（ 主要 是铝、铁、钙、镁、钾、钠等） 结合而成的化合物的 总称，其中 1∶ 1 型层状硅酸盐层间力为氢键与范 德华力，载荷作用下易沿与层面平行的方向劈开 并发生解理，具有优异的减摩抗磨性能［3］。国内 专家基于蛇纹石开发了多种自修复材料，蛇纹石 的主成分是羟基硅酸镁 Mg6 （ Si4 O10 ） （ OH） 8 ，在 硅酸盐结构中的基本单元是 SiO4 四面体和镁氧 八面体，对工程实际应用产生极大的推动作用。 2． 2 化合物纳米自修复材料
第 46 卷 第 1 期
化工机械
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质颗粒和铁氧体反应生成 Fe3 C。同时，修复颗粒 及生成物与基体发生反应，出现生成物与自修复 颗粒物不断沉积在磨损表面的机械合金化现象， 自修复开始，具体过程如图 2 所示。
图 2 摩擦副作用下的物理、化学反应机理示意图 1． 3 修复层形成
摩擦副相对运动带动微凸体对反应体系中的 纳米级颗粒施加剪切和挤压应力，同时产生局部 高温，伴随机械合金化作用不断进行，生成纳米晶 结构修复层。修复初期，由于摩擦能更大，自修复 体系中的反应也就越剧烈，自修复速度越快。随 着修复的进行，摩擦能逐渐减少，修复层生长速度 下降，直至完成修复，具体过程如图 3 所示。
图 3 自修复层的形成机理示意图 2 金属自修复材料
金属磨损自修复技术关键是开发出适应于正 常润滑工况的自修复材料。随着微纳米材料制 备、表面改性等技术的发展，新型微纳米粉体材料 不断出现［2］。目前，国内外开发的微纳米自修复 材料主要包括矿物类纳米自修复材料、化合物纳 米自修复材料、单质纳米自修复材料和稀土、硼化 物纳米自修复材料。 2． 1 矿物类纳米自修复材料
化合 物 纳 米 自 修 复 材 料 涉 及 SiO2 、TiO2 、 MgO、Si3 N4 、ZnO 及 SnO2 等。 研 究 显 示，纳 米 TiO2 具有良好的减摩、抗磨作用和优异的修复性 能。对 SiO2 与多种金属氧化物（ 如 CuO、Al2 O3 、 MgO、SnO2 等） 的复合自修复材料研究表明，Si、 Mg、Al 等元素能沉积到磨损区域形成坚固的化学 吸附沉积层，对磨损表面的修复作用明显。 2． 3 单质纳米自修复材料
目前，国内外对单质纳米自修复材料的研究 集中在软金属和碳系列材料上。其中，单质金属 利用铜、锌、铝、银等软金属剪切强度低的特点，在 载荷触发下金属内部发生滑移，在摩擦副间能够 生成软金属膜，甚至在轻载工况下还可实现自修 复。碳系列纳米自修复材料主要包括金刚石、石 墨、C60 等。俄罗斯生产出了 N-50A 润滑油，其中 的添加剂是纳米金刚石。对石墨、C60 的研究表 明，石墨能显著改善油品的耐磨性能，能够显著降 低基础油的摩擦因数。 2． 4 稀土、硼化物纳米自修复材料
目前，国内对金属自修复材料研究的种类繁 多，归纳起来主要有摩擦自适应修复、摩擦成膜自 修复和原位摩擦化学自修复。微观上，以矿物类 自修复材料为例，可以概括为 3 个阶段：清理 + 机 械抛光，摩擦副作用下的物理、化学反应，修复层 形成。
1． 1 清理 + 机械抛光 由于两个摩擦副之间存在微观不平度，当大
H / E( 硬度与弹性模量比) 比值，其修复基体具有耐磨、高塑性兼具抗冲击性能，非常适合在大功率、高转
速和重载荷的设备上使用。
关键词 金属自修复 齿轮传动 羟基硅酸盐 修复层
中图分类号 TQ050. 4
文献标识码 B
文章编号 0254-6094（2019）01-0054-04
机械装置的传动系统在运转过程中容易产生 磨损，机械设备旋转零部件的磨损与机械设备的 可靠性、安全性和使用寿命直接相关。据统计，在 机械设备失效中因磨损导致的失效占 70% ，由于 设备磨损失效而造成的经济损失占国民经济总产 值的 2% 。因此，如何解决机械零部件的磨损问 题历来是世界各国研究的重要方向。前苏联时 期，乌克兰某地质钻探部门在开采作业时意外发 现［1］，有一处 岩 石 层 对 钻 头 不 产 生 磨 损，经 有 关 科研机构的研究，确认其有效成分是一组以羟基 硅酸镁为主的复杂矿石组合物，在机械设备旋转 摩擦热力作用下，可在铁基金属摩擦表面形成具 有良好耐磨作用的陶瓷保护层。经过多年的研究 和发展，基于不同种类自修复材料的各种金属磨 损自修复技术被世界各国竞相研究，并取得了瞩 目的效果。 1 金属磨损自修复机理
54
化工机械
2019 年金属磨损自修来自技术在齿轮传动 系统中的应用何成善 权芳民 贾 昆
（ 酒泉钢铁（ 集团） 有限责任公司）
摘 要 在研究金属磨损自修复机理和材料的基础上，进行了基于羟基硅酸盐自修复材料的应用试验，
结果表明自修复材料能够实现设备自修复功能。金属磨损自修复层具有高硬度、高弹性模量和较佳的
稀土化合物（ 如纳米 La（ OH）3 、LaF3 ） 具有优 良的极压性能并兼具良好的减摩抗磨性能，与其 他自修复材料复合使用的相关研究较多，实际抗 磨、自修复效果也更优异。硼化物，特别是是碱土 金属硼酸盐，其自修复层由沉积物和摩擦化学反 应产物共同形成，具有较好的应用前景。 3 自修复技术在机械传动中应用分析 3． 1 机械设备的磨损分析