[发明专利]一种气动扳轴修复再制造方法

说明书

技术领域

本发明属于气动扳轴制造与再制造技术，涉及一种新材料、新工艺在气动扳轴制造与再制造中的应用。

背景技术

气动扳轴广泛应用于现代机械制造、船舶制造、汽车制造等许多领域，如汽车制造业中整车装配近百分之九十的联接形式采用螺纹联接，这些联接大多采用气动拧紧工具进行装配或拆卸。气动拧紧工具将气动马达输出的旋转运动进行相应的转化，通过机械式离合器及行星齿轮组、摩擦片式离合器及行星齿轮组、液压油缸、扭力杆及锤打块组等传动件后，最后变化为扭力杆即扳轴的旋转和直线运动，实现对螺纹联接的拧紧或拆卸。现有扳轴制造方法是先整体切削加工成型，再进行表面渗碳热处理。由于扳轴不停的离合、受压或扭矩转变，故易受疲劳破坏。尤其是扳轴前端头工况恶劣，反复受到冲击、打压，既要承受强大的冲击力，又要承受巨大的扭矩，导致磨损、开裂而失效。对失效件进行再制造，根据文献检索，为提高扳轴寿命，以往见诸报端的均囿于扳轴材料、热处理工艺等方面的改进，对废旧扳轴回收再利用的还没有一项专利发明。

发明内容

为了实现废旧扳轴循环再利用，本发明提供了一种对失效扳轴进行修复再制造的方法，即设计了一种扳轴和扳轴头及其制造方法。

一种气动扳轴和扳轴头，所述扳轴头焊接在扳轴体的端部，在所述扳轴体端部设有轴向盲孔，所述轴向盲孔用于连接所述的扳轴头；在所述扳轴头上设有工作段与连接段，所述连接段插接在与所述的轴向盲孔内，其特征在于：在所述扳轴头的工作段上设有方头段、曲面段与圆柱段三个部分，在所述方头段、曲面段上设置镍基复合梯度涂层，所述涂层与所述的圆柱段平滑连接，所述梯度涂层梯度涂层厚度0.5～2mm，方头段、曲面段上涂层平滑过渡。

一种气动扳轴和扳轴头的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）废旧扳轴的加工：对方头断裂的废旧扳轴在靠近曲面的圆柱部位切去失效端头，在剩余的扳轴体的切面加工轴向盲孔，盲孔尺寸与扳轴头连接段匹配。

2）扳轴头的加工：采用原扳轴同类材料或淬透性更好材料的锻造毛坯加工，保证扳轴头与剩下扳轴体匹配。

3）预处理：对扳轴头、扳轴体表面及盲孔除油，采用喷砂或打磨的方法去除表面氧化层。

4）扳轴头制备镍基复合梯度涂层：对加工的扳轴头表面采用超音速等离子、或火焰、或电弧喷涂制备适合气动扳轴服役工况的耐磨、耐蚀和抗疲劳的复合梯度涂层，即以扳轴头为基体，在该基体表面的复合梯度涂层采用超音速等离子、或火焰、或电弧喷涂而成，所述的复合梯度涂层包括位于基体表面的过渡层，位于过渡层表面的中间层，以及位于中间层表面的耐磨、抗疲劳的工作层。

其中喷过渡层厚度0.1～0.3mm，中间层厚度0.2～0.5mm，工作层层厚度0.3～1.2mm。

5）装配：将喷涂好涂层的扳轴头与扳轴体装配。

6）真空钎焊：采用真空钎焊的方法将扳轴头与扳轴体固定连接成整体，同时对扳轴头表面的涂层进行重熔处理。

7）修型：研磨修型。

本发明与现有技术相比，本发明将现有扳轴表面渗碳工艺改为采用超音速等离子喷涂-真空钎焊熔覆镍基复合梯度涂层，涂层与基体形成冶金结合，涂层耐磨性比渗碳层的耐磨性能提高5～10倍，再制造产品性能优于原产品。本发明既适合失效件的修复，也适合新品的加工。对失效件进行再制造，不仅使扳轴的外形得以修复，而且整体性能提高，延长使用寿命；通过再制造“变废为宝”，这对工业过程中的材料回收循环再利用，发展循环经济，实现资源、能源节约型目标具有重大意义。

附图说明

图1是本发明的气动扳轴和扳轴头的制造方法工艺流程图；

图2为气动扳轴结构示意图；

图中：1为扳轴体，1-1为轴向盲孔，1-2为扳轴后翼，2为扳轴头，2-1为方头段，2-2为曲面段，2-3为圆柱段，2-4为连接段；

图3是本发明方法工艺中复合梯度涂层的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

一种气动扳轴和扳轴头，所述扳轴头2焊接在扳轴体1的端部，在所述扳轴体1前端部设有轴向盲孔1-1，后部是扳轴后翼1-2，所述轴向盲孔用于连接所述的扳轴头2；在所述扳轴头2上设有工作段与连接段，所述连接段插接在与所述的轴向盲孔内，如图2所示，其特征在于：在所述扳轴头的工作段上设有方头段2-1、曲面段2-2、圆柱段2-3与连接段2-4，在所述方头段、曲面段上设置镍基复合梯度涂层，所述涂层与所述的圆柱段平滑连接，所述梯度涂层梯度涂层厚度0.5～2mm，方头段、曲面段上涂层平滑过渡。