[01436764]扣合修复技术及扣合键材料的研究

扣合修复是将扣合键机械地铆入裂纹基体相应的键槽中，依塑性变形与基体机械结合，降低裂纹体的弹性应变能释放效率，并同时降低裂纹尖端的应力强度因子，从而达到修复补强的目的。扣合修复尽管已经使用多年，但一直依靠经验进行，而没有从理论上进行过分析，扣合键一直沿用昂贵、低强度的18-8不锈钢和Invar合金，这样修复强度往往不能保证。主要功能：该成果针对扣合修复现状，首先将常规强度理论设计与断裂力学设计理论结合起来提出了分析裂纹件残余强度的裂纹件强度损失率的概念和数学表达式。通过研究原始组织和淬火回火温度对双相钢性能的影响，研制了低碳、低合金双相处理钢制扣合键材料，其强度超过了18-8不锈钢和Invar合金，线膨胀系数与被修复铸铁材料相近，扣合性能优良。而成本仅为18-8不锈钢和Invar合金的约1/8。应用于扣合修复船用主机气缸盖燃烧室裂纹，实用表明其寿命超过焊接修复件寿命的2-3倍。技术先进性：1994年获辽宁省科技进步三等奖。适用范围：脆性金属零部件在使用过程中发生裂纹或开裂，将使零件强度大大下降或者使其失去使用价值，利用扣合修复可以使其强度提高，恢复使用，尤其是铸铁和不能采用焊接修复的场合以及不易拆卸零件，采用扣合更具优越性。投资效益：扣合修复适用于大型低塑性和脆性金属裂纹件的修复，尤其是大型船机铸铁件的修复，具有在常温下进行，工艺简便，迅速可靠，并可在不允许出现明火的石油、化工等设备的零部件修复上应用。中国目前拥有船舶数十万条，船舶航修厂、修理厂数千家，如果有1/10厂家采用该项技术和新材料，广泛地应用于气缸套、机架、活塞等零件上及陆用设备上，可产生数百万元的直接经济效益和数千万元的间接经济效益。如果全国推广采用该项技术，可取得重大的经济效益。合作方式：技术转让，技术服务。