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水泵知识

修复工程学的特点

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     修复工程学是维修工程学的重要组成部分,它是研究机件失效后修复理论及工艺的工程应用型学科,也是一门多学科的边缘学科,要涉及到诸如金属材料学、陶瓷及高分子材料学、焊接学、胶接学、冶金学、电化学、应用力学、摩擦学、腐蚀防护学等。修复工程学也是一门新的技术学科,其理论基础应该包括应用力学、材料强度理论、失效分析理论、各种修复工艺理论等。修复工程学是一门实践性极强的学科,除了理论之外,不同机件的修复实践,即工艺技术,也是十分重要的。严格来说,修复的基础理论首先应当包括设计、制造的基础理论。此外,还有设计、制造中没有涉及到的内容。
    (1)应用力学理论
    应用力学中最重要的是断裂力学。断裂是机件失效的最严重的一种形式。断裂之所以会发生,都源于机件表面的裂纹。在大多数情况下,裂纹的出现就预示着机件的失效或即将失效.修复不仅要去掉裂纹,还要恢复裂纹区的强度。因而,了解裂纹对各种机件的作用就显得非常重要。断裂力学就是从机件中出现宏观裂纹这一事实出发,利用线弹性力学和弹塑性力学的分析方法,对机件上的裂纹进行理论分析和研究的一门学问。通过断裂力学的分析,可以把机件上出现的裂纹的大小和机件的性质、状态及受力大小定量地联系起来,从而对出现裂纹的机件。的安全性和剩余寿命给出定量或半定量的估价,以确定修复的必要性和紧迫性。在受力一定的条件下,不同的材质对裂纹的敏感性是不一样的,有的材料,很短的裂纹就可引起断裂;有的材料,较深的裂纹也不会引起断裂。掌握了断裂力学,就会对机件的失效做出正确的判断。此外,对于修复后的机件也可依据断裂力学对修复质量进行评估。例如,采用堆焊进行修复后,应了解堆焊区的受力以及产生裂纹后造成断裂的可能性。对于那些关键机件即断裂会造成重大事故的机件,修复后的可靠性也必须认真地用断裂力学进行校核。
    (2)材料强度理论
    材料强度的基本理论是材料的强度、塑性和韧性的理论。材料的这三个性质不仅是一个力学概念,还是一个材料学的概念。
    这三项指标是用力学量纲标注的,数值的大小是通过力学试验和计算得来的,但是掌握材料的成分、组织、结构对这三个指标的影响是材料强度的核。b。在许多情况下,这三个性能都存在一定的相关性,即某一性能的提高会引起另外两个性能的降低,因此对于修复件,也要确定强、塑、韧的合理配合,以此保证修复的高质量。例如,修理一个模具,提高修复层的硬度是重要的,但如果一味追求硬度,韧性太小,即脆性太大,对于那些承受冲击的模具,修复层会很容易脱落或破碎。强度理论包括静强度和动强度,动强度更为重要。疲劳强度是动强度的重要内容。对于那些承受循环载荷的机件,即会产生疲劳的机件,修复时必须保证修复后的机件的疲劳寿命,因而对疲劳强度理论也应掌握。此外,材料学甲天于材料强化的途径已经有了大量的研究,了解这些途径对于选择修复工艺、材料,提高修复质量都是有益的。
    (3)失效分析的理论和实践
    失效分析是修复工程学中的一项比较重要的理论和实践。了解失效的原因,才能采用正确的修复措施。机件的失效跟机件的设计、选材、制造和使用维护等过程密切相关,通过失效分析找出真正的失效原因,可以把信息返回上述各环节。但是,对于修复工作者,也可以针对失效的原因,在修复中采用正确的设计、材料和工艺,以使修复件的耐用度赶上或超过原件。例如水轮机过水部件的迎水部位产生的损坏,是由于水中的泥沙冲蚀,修复时的覆层,必须采用防冲蚀性好的覆层及工艺:而背面的损坏,多是汽蚀,修复时必须选用耐汽蚀的材料及工艺。如果木针对性能而采取措施,就不能获得良好的修复效果。
    机器零件丧失所规定的功能称为失效。失效大致可分为三种形式:完全丧失功能,如机件的断裂;功能降低,达不到原定的设计指标;失去可靠性和安全性,例如转子轴产生微小的裂纹,虽可正常运转,但随时都有断裂的可能。    j
    (4)修复工艺技术
    各种修复工艺,尤其是一些现代修复技术的基本理论和实践是修复工程学的核心内容。科学技术发展到现在,对机械设备的维修都提出了很高的要求,仅靠传统的修复工艺、修复工作者的经验是远不能满足要求的,修复工程学必须把分散于多个学科领域的、可用于修复的工艺理论和技术介绍给读者,以便遇到不同的修复问题时,能择优选取处理的工艺和方法。
    修复工程学是一门技术学科,实践性非常强。然而,机件的种类千千万万,失效的方式又多种多样,不可能一一介绍。但是,为了让读者能真正掌握该门学科,书中尽可能给出了一些实例,这些实例可以增强读者对修复过程技术的掌握以及提高其解决实际问题的能力。
    (5)修复工程学的发展与教育
    修复一直是设备维修的重要内容,但人们总把它当作一种技艺,是靠传统的技术、靠维修人员的经验、靠师傅带徒弟来解决问题,很少有人把它当作一门学问来研究。随着科学技术的发展,设备结构越来越复杂,自动化程度越来越高。设备损坏后的修复,单靠一般的技艺是修复不了的,修复人员必须具有很高的文化素质、熟悉设备的结构原理、会运用多种先进的检测设备、掌握先进的修复技术和工艺才能对设备实施修复。另外,由于先进设备造价十分昂贵,而修复的成本仅为生产成本的几十分之一,因此,修复是节约经费、避免浪费的重要举措,所以,对大型、复杂的设备来说,那种一次性使用、损坏后就报废的设计是愚蠢的设计。因而,修复技术的研究引起了人们的高度重视。1 974年,维修工程被联合国教科文组织正式列入技术学科目录之中,表明维修科学作为一门科学得到了世界公认。欧洲维修界成立了欧洲维修团体联盟,每两年开一次学术会议,专门研究设备维修的理论、技术和策略等问题,世界许多国家的维修界都派代表参加,成为世界性维修工程界的盛会。美国把修复技术看作是投资少、污染小、效率高的绿色再制造技术,已形成了一种新的产业,不仅解决了几十万人的就业问题,而且产值达几百亿美元。半个世纪以来,修复技术有了巨大的发展。从技艺到成为一门学科,从生产的从属地位到成为社会经济中的重要支柱产业,从设备的后期作业到成为一项系统工程,这是社会发展的需求的牵引和科学技术发展的必然结果。
    大学的工科课程几乎都没有认真地考虑过修复问题。工业生产中实际发生的修复业务,都是由经验丰富却没有学位的工程师或工人来处理。由于这些人缺乏正规的教育,不懂得各种修复的基本知识,因此不能进行高水平的维修工作。即使维修经理是大学毕业的,一般也只能按说明书从事修理,而机器的设计者一般又缺少使用经验,而且从用户得到的反馈也少,故制定的维修说明也不一定合理。近来,有人对澳大利亚一所大学机械工程毕业生做了一次调查,大约有40%-50%的人在毕业后5年所做的工作都和维修有关,但他们均未受这个领域的正规教育。因此,维修人员有必要学习了解有关方面的知识。

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