摘要：在工程機(jī)械制造中，對(duì)于特殊的加工技術(shù)而言，其具有著其它工程加工技術(shù)所難以比擬的技術(shù)特點(diǎn)，并且其在現(xiàn)代化的工程加工手段中所具有的戰(zhàn)略作用越來越重要。對(duì)于工程的再制造來講，由于這些工程器械在經(jīng)過維修與焊接等處理之后其硬度有了一個(gè)顯著的提升，進(jìn)而使其不再適合使用我國(guó)傳統(tǒng)的加工方法，為解決這一問題，特提出新型的電解加工處理工藝，并為工程器械未來的再制造提供全新的發(fā)展方向。文章就針對(duì)經(jīng)過堆焊維修處理的42CrMo雙排式鏈輪軸進(jìn)行再制造的過程進(jìn)行分析，與此同時(shí)，還研究了電流密度在不同的制造參數(shù)下所受到的影響，并通過精心挑選的電解工藝參數(shù)來對(duì)42CrMo雙排式鏈輪軸執(zhí)行電解的加工處理，確保其最終能夠得到最優(yōu)的工程工藝數(shù)據(jù)參數(shù)，使其達(dá)到工程工件最佳的設(shè)計(jì)需求。
關(guān)鍵詞：工程機(jī)械；再制造；電解加工；工藝研究
最近幾年，中國(guó)的電解加工工藝得到了飛速發(fā)展，尤其是在我國(guó)航天、工程機(jī)械、軍事工業(yè)以及汽車等一眾領(lǐng)域都得到了較為廣泛的應(yīng)用。許多專家學(xué)者已經(jīng)開始對(duì)這一領(lǐng)域進(jìn)行系統(tǒng)以及科學(xué)化的研究，國(guó)外部分學(xué)者已經(jīng)著手研究電流的信號(hào)和電解加工時(shí)期間隙值的關(guān)系。與此同時(shí)，還對(duì)電解的電壓、實(shí)驗(yàn)電解液的濃度以及脈沖所需的通電時(shí)間等可能會(huì)對(duì)電解加工參數(shù)與加工質(zhì)量產(chǎn)生影響的因素進(jìn)行了詳細(xì)的探究，確�？梢缘玫阶詈线m的參數(shù)。本篇文章主要就經(jīng)過堆焊處理與修復(fù)的42MrMo雙排式鏈輪軸的再生產(chǎn)過程，采取改變機(jī)械加工的間隙、控制電解液的壓力以及混合氣體的壓力等，對(duì)電流密度在不同電解參數(shù)下受的影響進(jìn)行了研究，使得機(jī)械零部件最終能夠滿足設(shè)計(jì)的要求。
1工程機(jī)械再制造在我國(guó)的現(xiàn)狀
中國(guó)作為迄今為止世界上最大的工程與機(jī)械制造生產(chǎn)國(guó)，截止至2018年的年末，本國(guó)對(duì)于工程機(jī)械中主要產(chǎn)品的保有數(shù)量已經(jīng)達(dá)到550臺(tái)左右，并且我國(guó)的工程機(jī)械領(lǐng)域?qū)τ诋a(chǎn)品的廢棄數(shù)目即將達(dá)到130萬。對(duì)于這些退役的工程機(jī)械產(chǎn)品而言，其絕大多數(shù)是由于自身存在有極為重大的缺陷，倘若將這些廢棄工程機(jī)械零件進(jìn)行報(bào)廢的處理，不僅會(huì)在經(jīng)濟(jì)方面造成嚴(yán)重的浪費(fèi)和損失，而且其直接的排放還會(huì)對(duì)我國(guó)的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的危害。所以，在這個(gè)嚴(yán)峻的形勢(shì)之下，以表面先進(jìn)的工程技術(shù)作為基礎(chǔ)的綠色再加工技術(shù)，例如說：工程堆焊、機(jī)械電刷鍍、機(jī)械的電弧噴涂以及激光的熔覆等技術(shù)，在逐漸得到大范圍的應(yīng)用。一旦機(jī)械工程中零部件的表面得到一定的表面強(qiáng)化亦或是得到局部的修復(fù)之后，該工程機(jī)械材料的表面強(qiáng)度以及硬度等性能將會(huì)得到極大地提升，從而使得原本傳統(tǒng)機(jī)械難以進(jìn)行加工處理，亦或是能夠進(jìn)行加工處理但是其加工的效率極為低下等。比如說，當(dāng)應(yīng)用新的等離子噴涂工藝進(jìn)行噴涂處理，能夠使機(jī)械的涂層硬度達(dá)到難以想象的1500HV硬度，要明白現(xiàn)階段，最優(yōu)質(zhì)的高速型鋼刀具硬度無非就是位于800～1000HV的硬度范圍，從這兩者的比較中不難看出傳統(tǒng)的工程機(jī)械方式難以對(duì)這類高強(qiáng)度以及高硬度的材料進(jìn)行加工。所以，一定要找到最佳的工程機(jī)械加工處理技術(shù)來徹底的解決這一難題。
2對(duì)于工程機(jī)械再制造的實(shí)驗(yàn)
2.1機(jī)械實(shí)驗(yàn)的材料
對(duì)于工程機(jī)械而言，其在實(shí)驗(yàn)時(shí)所采用最基礎(chǔ)的材料為雙排式鏈輪軸，其在經(jīng)過了淬火以及回火等熱工藝處理之后，最終得到一個(gè)具有著全面且綜合特質(zhì)的索氏體回火組織，其主要的化學(xué)成分如下表1所示。
2.2在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中所用到的設(shè)備
由于再制造中的電解加工工藝要求，在實(shí)驗(yàn)室的機(jī)床由C6132-750型號(hào)的車床進(jìn)行改裝而形成的。其在使用時(shí)有著保護(hù)與防止短路的功效，通過對(duì)電流進(jìn)行不同數(shù)值的設(shè)定，來起到一定的保護(hù)作用，進(jìn)而可以在最大程度上降低陰極損燒的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于機(jī)床自身的控制系統(tǒng)而言，其能夠主動(dòng)的對(duì)電源電壓、電流的保護(hù)、電解的時(shí)間等一系列參數(shù)進(jìn)行控制，除此之外其還能夠被用以檢測(cè)工件在陰極端是否發(fā)生了短路故障等功能。
2.3試驗(yàn)過程中的執(zhí)行方案
在進(jìn)行實(shí)際的實(shí)驗(yàn)之前要對(duì)材料進(jìn)行清潔處理，將其表層的鐵銹以及油污等污漬處理干凈，同時(shí)將其預(yù)熱至250℃左右，將其保溫約2小時(shí)。對(duì)于焊接條同樣也要提前預(yù)熱到250℃，并做2小時(shí)保溫處理，然后開始采用新型的焊機(jī)來進(jìn)行電弧的手工堆焊。在經(jīng)過堆焊的處理之后要開始進(jìn)行最關(guān)鍵的電解加工處理實(shí)驗(yàn)，，這需要通過改變其在加工時(shí)器件的間隙、液體的壓力、不同氣體混合后的壓力等，還研究了在不同的工藝參數(shù)可能會(huì)對(duì)其電流的密度造成的影響，同時(shí)通過對(duì)電解工藝參數(shù)進(jìn)行挑選，確保對(duì)42CrMo雙排式的鏈輪軸的電解加工處理采用最佳的工藝參數(shù)。在電解加工之前一定要注意保護(hù)零件的非加工面，可以在該表面涂抹一層環(huán)氧的樹脂來達(dá)到這個(gè)目的。
3影響電解加工工藝的因素
3.1工藝的參數(shù)對(duì)于電解時(shí)電流密度的影響
（1）電流的密度受加工間隙的影響。對(duì)于電解加工而言，電流的密度對(duì)于其具有著不可忽視的重要地位，因此，這篇文章優(yōu)先對(duì)工藝的參數(shù)產(chǎn)生的影響進(jìn)行了考慮。對(duì)于加工的電壓進(jìn)行不斷變換，從而得到氣體混合后，其前后間隙的變化可能會(huì)對(duì)電流的密度造成的影響，在經(jīng)過一系列試驗(yàn)后，得到結(jié)果如下：當(dāng)其具有相同電壓時(shí)，由于加工間隙不斷變小，導(dǎo)致電流的密度在不斷加大。當(dāng)加工間隙處于0.2～1.0mm時(shí)，雖然加工距離仍舊在縮小，但是電流密度提升的效果卻并不顯著。然而當(dāng)加工間隙處于0～0.2mm時(shí)，影響曲線斜率發(fā)生了顯著的變化。與此同時(shí)，由于電壓不斷的升高，導(dǎo)致各個(gè)曲線斜率均呈現(xiàn)出不斷增加的趨勢(shì)，這就表明了隨著電壓增高，減小加工縫隙會(huì)對(duì)電流的密度產(chǎn)生顯著的影響；而當(dāng)加工間隙一定時(shí)，擁有更高的電壓也就意味著電流密度的值也會(huì)更高。所以，我們能夠憑借減小加工時(shí)的間隙與改變電壓等手段來提升電流的密度。但是由于過小的間隙可能會(huì)影響加工時(shí)電解液的供給，從而提高了對(duì)于電解液的阻礙作用，最終導(dǎo)致密度的增加幅度會(huì)大幅減小，因此，在實(shí)際的再制造過程中，我們往往采用相對(duì)高的電壓。（2）電流的密度受電解液壓力的影響。經(jīng)過長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)所得，電解液在供液時(shí)的壓力對(duì)于電流密度的影響十分有限，隨著壓力增加，電流的密度僅出現(xiàn)極為微小的變化。所以，電流密度的加工要求十分嚴(yán)格時(shí)，可以采用更加大的電解液的壓力，確保能夠減少濃差極化所帶來的影響，進(jìn)而對(duì)加工精度以及質(zhì)量進(jìn)行提高。（3）電流的密度受氣體混合壓力的影響。相比于電解液供液壓力，氣體混合的壓力對(duì)于電流密度有著顯著影響，但是在實(shí)際加工中可能會(huì)因?yàn)闃O高的氣壓導(dǎo)致在電解液流入時(shí)會(huì)受到阻礙，最終使得工程被迫中斷，因此在加工時(shí)一定要注意對(duì)混氣壓力的控制。加工間隙縮減的規(guī)律同樣適用于混氣壓力，所以，對(duì)于加工間隙而言，適當(dāng)減小其間隙可以有效地提升電解的效率。
3.2工件轉(zhuǎn)速對(duì)于電解加工處理的影響
在實(shí)際的操作中，不同轉(zhuǎn)速的工件在經(jīng)過處理之后，出現(xiàn)極為顯著的差異。在低轉(zhuǎn)速時(shí)，其表面往往出現(xiàn)顏色有發(fā)暗與發(fā)黃的現(xiàn)象，但是隨著轉(zhuǎn)速的提高，這種現(xiàn)象有了極大的改善，而當(dāng)轉(zhuǎn)速到達(dá)一定高度后表面粗糙度已經(jīng)低至Ra0.8以下，完全符合了最高的要求標(biāo)準(zhǔn)。工件粗糙度的提升主要是由于轉(zhuǎn)速將其陰極的加工間隙中流場(chǎng)的分布與表面在單位之間里被加工與處理的次數(shù)進(jìn)行了改變，而當(dāng)工件轉(zhuǎn)速提升后，對(duì)于工件加工處理的周期也會(huì)隨之縮減，這就有助于電解液清除電解產(chǎn)物，當(dāng)其轉(zhuǎn)速越高，電解產(chǎn)物在表面的吸附能力就會(huì)越低，最終達(dá)到提高電解加工效率的目的。
4結(jié)語
通過上述對(duì)可能影響電流密度的各種外界因素進(jìn)行分析，我們能夠在今后進(jìn)行電解加工處理時(shí)有效避免其中出現(xiàn)問題，在實(shí)際操作時(shí)采用最適合的參數(shù)，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)于工程機(jī)械再制造的要求一定會(huì)愈來愈高，所以，在今后進(jìn)行的電解加工處理中，一定要積極尋求改革，繼續(xù)探尋其中的不足之處，最終使得我國(guó)工程機(jī)械再制造中的電解加工工藝有一個(gè)較大的提升。
參考文獻(xiàn)：
[1]顧虹,葉李,陶玉山,等.工程機(jī)械再制造工藝設(shè)計(jì)探討與研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì),2016(02):114-116+119.
[2]談?shì)x,羅震,王皓.工程機(jī)械再制造中的電解加工工藝研究[J].制造業(yè)自動(dòng)化,2013,35(11):132-135.
[3]呂其惠.液壓挖掘機(jī)再制造工程及產(chǎn)業(yè)體系研究[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化,2013(06):109-112.
[4]黃煒.基于綠色制造工程的再制造技術(shù)的研究[J].機(jī)械制造與自動(dòng)化,2011(06):8-10.
