产生缸套裂痕的缘由及焊补修理法

柴油发电机的汽缸套是一个圆筒形零件，置于缸体的汽缸体孔中，上由汽缸盖压紧固定。活塞在其内孔作往复运动，其外有防冻液冷却。当发动机起动工作时，汽缸套内表受发烫高压燃气直接功能，并始终与活塞环及活塞裙部产生高速滑动摩擦。外表与防锈水接触，在较大温差下产生严重热应力，受冷却液腐蚀。活塞对缸套的侧推力不仅加剧其内表摩擦，并使其发生弯曲。

一台柴油发电机组（NT855型重庆cummins发动机）在使用中发生无法起动，柴油发电机功率不足，排烟管冒黑烟损坏。经检查发现，润滑油压力下降至0.25MPa，油底壳进水，润滑油已变稀、变质。进一步检查发现，柴油发电机缸壁有一条长约56mm、宽3mm、深3mm的横向裂纹，冷却液通过裂痕渗入缸内，造成缸内燃烧不良，引起熄火、冒黑烟等情形。水又经活塞与缸套之间间隙漏入机油盘，稀释润滑油使油压降低，并使润滑油氧化变质。

柴油发电机缸套工作要素恶劣，作业时手里比较复杂，工作温差很大，受制造装配、使用维保等要素的影响易产生裂痕。

缸套生产制造流程中，由于铸件壁厚不均匀，形状复杂，易产生砂眼、夹砂、气孔、松缩康明斯柴油机官网、白口组织、微小裂痕、变形等缺陷，是缸体强度减少；机体机械加工程序中，如铣削、磨削、刨削、镗孔时发生的残余应力及划痕、刀伤等易造成应力集中，发生微观裂纹；缸套装配过程中，若没有严格按照装配工艺规范进行，强行装合，易使缸套内部积聚过度的残余应力，引发裂纹。

（2）冷态下的发电机组启动之前，柴油发电机机体的温度与环境气温相同，起动后，使用人员为了尽快提升缸体温度，不是以怠速或稍高于怠速运转，而是快速加载使柴油发电机重负荷磨耗和高热量，使缸套突然承受偏高的燃气温度和过大的燃气压力作用，造成缸套冷热不均，局部发烫、应力分布不均衡，长久如此操作在应力过度处引发裂纹。

（3）冷却水不够纯净，或添加剂操作不正确，在机体水道内形成水垢，危害冷却系统的散热性能，是缸体发生裂纹的危险性增大。

根据实际作业中的修理要素，以及缸套修复质量要求，采取手工电弧焊对裂纹进行修补。这种方式的特征是工艺灵活，适应性强，而且可以通过工艺调整来改善应力的分布。

缸套由灰铸铁而成，塑性差且具有脆性，不能承受塑性变形，强度也偏低，导热能力差，焊接性能不佳。因此，在进行焊接修理时，按以下程序进行。

（1）焊接前彻底排除裂纹处的油污、水垢等，可用碱水、丙酮或汽油清洗，并用刮刀、钢丝刷清除，甚至可用火焰烘烤排查，保证被修理表面干燥、清洗、粗糙、防范焊接时发生气孔，夹渣等缺陷。

（2）验查裂痕的位置和方向，在裂纹两端各钻一直径4~5mm的止裂孔，预防焊接时裂纹继续延伸。

（3）沿裂痕开V形坡口，坡口角度为60°~70°，底部为圆弧形坡口，坡口深度约为壁厚H的三分之二，坡口两侧20mm以内的缸套表面用钢丝刷或纱布打磨，露出金属光泽。

（4）焊前用焊枪或喷灯在缸套裂痕处缓慢地预热至350℃。选购Z308纯镍铸铁焊条，焊条直径2~4mm。Z308是纯镍芯石墨型药皮铸铁焊条，该焊条交直流两用。电弧稳定，具有细小熔滴过渡，熔渣覆盖均匀，焊缝成形美观等优点，常温下可得到奥氏体组织焊缝康明斯发电机组厂家。焊缝区金属韧性好，延伸率高康明斯发动机官网，加工性能好，不易产生裂痕、气孔和夹渣。焊前将焊条加热至120~150℃，经2h烘干，焊接时选用直流电源反接，反接电流为90~110A，在保证焊接质量的前提下尽量选择较小电流。

（5）焊完后立即用小锤轻轻锤击焊缝，以细化微观金属晶粒，提高焊缝的致密性，并排查焊接应力。焊缝应平整光滑，可用錾子、圆锉或纱布进行修整。

经过使用验证，焊修后的柴油发电机缸套作业正常，实现了以较低的维修费用在短期内恢复柴油发电机工作的意义。

环氧胶结具有粘接力强、收缩小、抗疲劳等优势，同时工艺大概，操作方便，成本低廉。它较大的短处是耐热.不耐冲击等，而且在下次维修时，用热碱水煮沸后会出现脱皮现象，需重新粘接。因此，可以用此法对汽缸体及气缸盖的其它部位，如燃烧室、气门座等温度偏高的地方进行维修。

此法适合于对一些受力要点不大、对裂缝(一般为50mm以下)要求偏低的平面部位，其修复品质较好，但较费时。

通常而言，由水玻璃、无机聚沉剂、有机絮凝剂、无机填料和粘合剂构成的胶状液，实用于堵塞铸铁或铝缸中的小裂痕、砂眼等弊端。