CN109514172A - 一种镶套修复螺纹孔的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种镶套修复螺纹孔的方法，其属于机械零部件修复处理技术领域。本发明包括如下步骤：S1、扩孔消缺，将待修复的螺纹孔A扩至预设计镶套尺寸，消除缺陷部分，并在螺纹孔A缘口部锪出30～60°倒角；S2、制备填充件，选择与母材相同或相似的材料，车削出与螺纹孔A相适配的填充件；S3、填充螺纹孔；S4、焊接，按照焊接参数对填充件在倒角处进行焊接，并焊满倒角，焊接过程中控制焊接变形；S5、初次平整；S6、装配紧定螺钉；S7、二次整平；S8、开孔。本发明的有益效果是，避免了在装配过程中新螺纹孔的螺纹变形，仍可使用原有的螺栓，保持原有尺寸的可拆卸性，提高了工件的一体性，优化了工件的抗震性能和抗拉拔性能。

Description

一种镶套修复螺纹孔的方法

技术领域

本发明属于机械零部件修复处理技术领域，尤其是涉及一种镶套修复螺纹孔的方法。

背景技术

螺纹孔的损坏多发生在使用高强度螺栓的铸铁、铸铝、铸铜等材料制造的基础(壳体)零件上，这些零件材料因强度较低、长期使用时造成螺纹牙受损，组装或频繁拆装造成孔内壁拉伤，或紧固不当、局部受力过大造成螺纹牙受损，这些零部件在螺纹受损之后均不能够正常工作。因为一个螺纹孔烂牙而报废重要的零部件，在经济性上不可行，一般都需要对烂牙螺纹进行修复。

目前，对于螺纹孔在加工、使用过程中经常出现的损伤问题,由于缺陷部位不利于焊接操作，且补焊后焊缝硬度高，属单边切削，加工会相当困难。补焊修复方案一开始就被否定，由此解决的办法就集中到用镶套修复的方案上，一般是通过将螺纹孔处扩孔后增加镶套来进行修复。但是目前常规的镶套修复方法，螺套与母材之间通过新钻出的螺纹孔进行连接，原螺钉或螺栓再通过螺纹与螺套连接，二次连接方式更降低了工件的一体性，提高了螺套松脱的几率，螺纹中存在空气，工件的气密性、抗震性能和抗拉拔性能都较差；再者，螺套进入待修复螺纹孔后，经过加工处理会引起内壁的变形收缩，从而影响螺套上新螺纹的尺寸精度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种镶套修复螺纹孔的方法，其目的在于，解决现有镶套修复螺纹孔方法的问题，防止螺套的松脱，提高工件的气密性、抗震性能和抗拉拔性能。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种镶套修复螺纹孔的方法，其包括如下步骤：

S1、扩孔消缺：将待修复的螺纹孔A扩至预设计镶套尺寸，消除缺陷部分，并在所述螺纹孔A缘口部锪出30～60°倒角；

S2、制备填充件：选择与母材相同或相似的材料，车削出与所述螺纹孔A相适配的填充件；

S3、填充螺纹孔：将所述填充件周侧涂抹上高强度螺纹锁固胶后，再将其装配入所述螺纹孔A；

S4、焊接：按照焊接参数对所述填充件在所述倒角处进行焊接，并焊满所述倒角，焊接过程中控制焊接变形；

S5、初次平整：将所述填充件超出母材板面的部分铣掉，需预留出后续工序余量；

S6、装配紧定螺钉：在所述填充件和所述母材的交接处攻制紧定螺纹孔，将紧定螺钉周侧涂抹上高强度螺纹锁固胶后装配入所述紧定螺纹孔中，并对所述紧定螺纹孔缘口部按照焊接参数进行补充封焊；

S7、二次整平：铣掉超出母材板面的焊料和步骤S5中填充件预留的工序余量，使镶套修补部位与母材面板齐平；

S8、开孔：在所述填充件上攻制出与所述螺纹孔A原尺寸相同的螺纹孔B。

进一步地，所述螺纹孔A为盲孔，所述倒角位于螺纹孔A的顶部缘口。

进一步地，所述螺纹孔A为通孔，所述倒角位于螺纹孔A的顶部缘口和底部缘口。

更进一步地，所述S6步骤中紧定螺钉孔攻至底部缘口处。

进一步地，所述填充件与扩孔后的所述螺纹孔A为过盈配合。

进一步地，所述倒角为45°。

更进一步地，所述倒角尺寸为10*45°。

进一步地，在S1步骤之前，根据测量的缺陷大小，确定所述螺纹孔A的预设计镶套尺寸。

进一步地，在S6步骤和S7步骤之间对焊接部位进行无损渗透检查。

进一步地，在S8步骤之后，针对螺纹孔B进行尺寸校验。

需要说明的是，填充件的选择至关重要，根据零部件的缺陷部位、缺陷深度、使用工况等要求，进行填充件的材料选择及尺寸精度设计，一般需采用与母材相同或相似的材料，以满足原有的使用强度，并恢复原设计的性能。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

相较于现有常规的镶套修复螺纹孔的方法，母材与螺套的一体性不足，螺套容易松脱，本发明通过装配紧定螺钉，并对紧定螺钉进行封焊，同时加入高强度螺纹锁固胶进行连接，避免螺纹中空气的存在，各构件之间无间隙，有效防止了镶套螺纹的错位、避免了螺套的松脱，提高了母材与螺套的一体性，从而提高了工件整体的抗震性能和抗拉拔性能。

其次，本发明操作简单，不受零件结构、材质的限制，完全避免了在装配过程中新螺纹孔的螺纹变形，仍使用原有的螺栓，并且保持原来的可拆卸性，适用性强，易于推广。

附图说明

图1为本发明一种实施例扩孔消缺步骤的状态示意图；

图2为本发明一种实施例填充螺纹孔步骤的状态示意图；

图3为本发明一种实施例装配紧定螺钉步骤的的状态示意图；

图4为本发明另一种实施例扩孔消缺步骤的状态示意图；

图5为本发明另一种实施例填充螺纹孔步骤的状态示意图；

图6为本发明另一种实施例装配紧定螺钉步骤的的状态示意图；

附图标记说明：1-母材；2-螺纹孔A；3-倒角；4-填充件；5-焊接部；6-紧定螺钉。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1～图3，本发明提供了如下的镶套修复螺纹盲孔的方法的优选实施方式。

实施例1

一种镶套修复螺纹盲孔的方法，其包括如下步骤：

S1、扩孔消缺：将待修复的螺纹孔A2扩至预设计镶套尺寸，消除缺陷部分，并在所述螺纹孔A2顶部缘口锪出30°倒角3；

S2、制备填充件：选择与母材1相同或相似的材料，车削出与所述螺纹孔A2相适配的螺栓；

S3、填充螺纹孔：将所述螺栓周侧涂抹上高强度螺纹锁固胶后，再将其装配入所述螺纹孔A2；

S4、焊接：按照焊接参数对所述螺栓在所述倒角3处进行焊接，并焊满所述倒角3，焊接过程中控制焊接变形；

S5、初次平整：将所述填充件4超出母材1板面的部分铣掉，需预留出后续工序余量；

S6、装配紧定螺钉：在所述螺栓和所述母材1的交接处对称攻制两个紧定螺纹孔，将紧定螺钉6周侧涂抹上高强度螺纹锁固胶后装配入所述紧定螺纹孔中，并对所述紧定螺纹孔顶部缘口按照焊接参数进行补充塞焊；

S7、二次整平：铣掉超出母材1板面的焊料和步骤S5中填充件4预留的工序余量，使镶套修补部位与母材1面板齐平；

S8、开孔：在所述填充件4上攻制出与所述螺纹孔A2原尺寸相同的螺纹孔B。

本实施例中，进一步地改进，填充件4优选为螺栓，且螺栓的螺杆与所述螺纹孔A2为过盈配合，此处过盈配合的尺寸需保证螺栓能够顺利地旋入螺纹孔A2，如此设置使得螺栓和螺纹孔A之间几乎没有间隙，拥有良好的气密性。需要说明的是，填充件4不仅限于螺栓，只要是能够在扩孔消缺之后的螺纹孔A2中固接的填充结构件即可。

参照图3，对于紧定螺钉6，本实施例中，优选为两个，对称设置保证紧定螺钉6对于母材1和螺栓的作用力是均匀分布的，不引起异位应力变形。当然，紧定螺钉6的数量不限于是两个，可以是三个、四个等数量，只要是均匀布设于螺栓周侧即可。但是需要说明的是，确定紧定螺钉6的数量还需要考虑到扩孔后的螺纹孔A2和填充件4的尺寸大小，如果螺纹孔A2和填充件4的尺寸过小，而紧定螺钉6设置过多，则会压缩所述螺纹孔B的成孔空间，导致螺纹孔B的成孔质量不佳；同时，紧定螺钉6的尺寸大小也应不影响螺纹孔B的成孔质量。

对于S6步骤装配紧定螺钉中，对紧定螺纹孔顶部进行补充封焊，本实施例优选为塞焊，当然亦可以选择其他焊接方式。

参照图3，本实施例中，更进一步地改进，紧定螺钉6底部钻入螺纹孔A2底面以下。如何设置，可以使得整个工件各结构的连接更加稳固，提高整体稳定性。

实施例2

一种镶套修复螺纹盲孔的方法，其包括如下步骤：

S1、扩孔消缺：将待修复的螺纹孔A2扩至预设计镶套尺寸，消除缺陷部分，并在所述螺纹孔A2顶部缘口锪出60°倒角3；

S2、制备填充件：选择与母材1相同或相似的材料，车削出与所述螺纹孔A2相适配的填充件4；

S3、填充螺纹孔：将所述填充件4周侧涂抹上高强度螺纹锁固胶后，再将其装配入所述螺纹孔A2；

S4、焊接：按照焊接参数对所述填充件4在所述倒角3处进行焊接，并焊满所述倒角3，焊接过程中控制焊接变形；

S5、初次平整：将所述填充件4超出母材1板面的部分铣掉，需预留出后续工序余量；

S6、装配紧定螺钉：在所述填充件4和所述母材1的交接处攻制两个紧定螺纹孔，将紧定螺钉6周侧涂抹上高强度螺纹锁固胶后装配入所述紧定螺纹孔中，并对所述紧定螺纹孔顶部缘口按照焊接参数进行补充封焊；

S7、二次整平：铣掉超出母材1板面的焊料和步骤S5中填充件4预留的工序余量，使镶套修补部位与母材1面板齐平；

S8、开孔：在所述填充件4上攻制出与所述螺纹孔A2原尺寸相同的螺纹孔B。

本实施例中，进一步地改进，在S1步骤之前，根据测量的缺陷大小，确定所述螺纹孔A2的预设计镶套尺寸。螺纹孔A2的预设计镶套尺寸需要根据缺陷大小来确定，以避免过大地进行扩孔或者扩孔之后仍余有缺陷。

本实施例中，进一步地改进，在S6步骤和S7步骤之间，还需要对焊接部位进行无损渗透检查，即渗透探伤，专门用于检测表面开口缺陷。无损渗透检查按照标准NB/T47013.5-2015进行，如发现有焊接缺陷，则需要及时进行补焊作业。

实施例3

一种镶套修复螺纹盲孔的方法，其包括如下步骤：

S1、扩孔消缺：将待修复的螺纹孔A2扩至预设计镶套尺寸，消除缺陷部分，并在所述螺纹孔A2顶部缘口锪出45°倒角3；

S2、制备填充件：选择与母材1相同或相似的材料，车削出与所述螺纹孔A2相适配的填充件4；

S3、填充螺纹孔：将所述填充件4周侧涂抹上高强度螺纹锁固胶后，再将其装配入所述螺纹孔A2；

S4、焊接：按照焊接参数对所述填充件4在所述倒角3处进行焊接，并焊满所述倒角3，焊接过程中控制焊接变形；

S5、初次平整：将所述填充件4超出母材1板面的部分铣掉，需预留出后续工序余量；

S6、装配紧定螺钉：在所述填充件4和所述母材1的交接处攻制两个紧定螺纹孔，将紧定螺钉6周侧涂抹上高强度螺纹锁固胶后装配入所述紧定螺纹孔中，并对所述紧定螺纹孔顶部缘口按照焊接参数进行补充封焊；

S7、二次整平：铣掉超出母材1板面的焊料和步骤S5中填充件4预留的工序余量，使镶套修补部位与母材1面板齐平；

S8、开孔：在所述填充件4上攻制出与所述螺纹孔A2原尺寸相同的螺纹孔B。

本实施例中，进一步地改进，所述倒角3尺寸优选为10*45°。倒角3的尺寸需根据母材1以及螺纹孔A2的尺寸情况来确定，以达到最优配合效果为宜。

本实施例中，进一步地改进，在S8步骤之后，针对螺纹孔B进行尺寸校验，如与所述螺纹孔A2原尺寸不符，则对螺纹孔B进行修正。此改进步骤，在于校核本发明的修复效果，直到满足螺纹孔A2原尺寸标准，本发明才算完全实施。

参照图4～图6，本发明提供了一种镶套修复螺纹孔通孔的方法的优选实施例。

实施例4

一种镶套修复螺纹通孔的方法，其包括如下步骤：

S1、扩孔消缺：将待修复的螺纹孔A2扩至预设计镶套尺寸，消除缺陷部分，并在所述螺纹孔A2顶部缘口和底部缘口均锪出45°倒角3；

S2、制备填充件：选择与母材1相同或相似的材料，车削出与所述螺纹孔A2相适配的填充件4；

S3、填充螺纹孔：将所述填充件4周侧涂抹上高强度螺纹锁固胶后，再将其装配入所述螺纹孔A2；

S4、焊接：按照焊接参数对所述填充件4在所述倒角3处进行焊接，并焊满所述倒角3，焊接过程中控制焊接变形；

S5、初次平整：将所述填充件4超出母材1板面的部分铣掉，需预留出后续工序余量；

S6、装配紧定螺钉：在所述填充件4和所述母材1的交接处攻制两个紧定螺纹孔，将紧定螺钉6周侧涂抹上高强度螺纹锁固胶后装配入所述紧定螺纹孔中，并对所述紧定螺纹孔顶部和底部的缘口部按照焊接参数进行补充封焊；

S7、二次整平：铣掉超出母材1板面的焊料和步骤S5中填充件4预留的工序余量，使镶套修补部位与母材1面板齐平；

S8、开孔：在所述填充件4上攻制出与所述螺纹孔A2原尺寸相同的螺纹孔B。

本实施例中，进一步地改进，在S1步骤中，螺纹孔A2顶部缘口的倒角3与底部缘口的倒角3尺寸相同；当然，区别于本实施例中的优选方案，螺纹孔A2的上下倒角3尺寸也可选为不同。

相应地，更进一步地改进，在S6步骤中紧定螺钉孔攻至底部缘口处，紧定螺钉6选择适配型号。紧定螺钉6主要在于能够将母材1和填充件4能够紧密连接在一起，提高整个工件的一体性，由于挤压作用力，也使得各结构之间的气密性更佳。

本发明中关于S4步骤焊接和S6步骤装配紧定螺钉中的封焊，需要进一步说明，本发明发明内容中所阐述的先在倒角3处对母材1和填充件4进行焊接，再于焊接部5开孔装配紧定螺钉6，并对紧定螺钉6的缘口部进行补充封焊，此为第一种焊接方式；但以上作业工序并不是唯一的，亦可以采用如下工序：首先装配紧定螺钉6，然后一次性在倒角3处进行焊接，即可以省去补充封焊的工序。第二种焊接方式，焊接操作为一次性的，避免第一种焊接方式中分两次焊接而容易导致脱焊的问题；但是第一种焊接方式，首先对母材1和填充件4在倒角3处进行了焊接，使得工件一体性更强，再装配紧定螺钉6时，则减小了各结构之间的微小变形。当然，两种焊接方式在实际操作中均可以使用，以实际工况下优选为准。

Claims (10)

1.一种镶套修复螺纹孔的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、扩孔消缺：将待修复的螺纹孔A扩至预设计镶套尺寸，消除缺陷部分，并在所述螺纹孔A缘口部锪出30～60°倒角；

S2、制备填充件：选择与母材相同或相似的材料，车削出与所述螺纹孔A相适配的填充件；

S3、填充螺纹孔：将所述填充件周侧涂抹上高强度螺纹锁固胶后，再将其装配入所述螺纹孔A；

S4、焊接：按照焊接参数对所述填充件在所述倒角处进行焊接，并焊满所述倒角，焊接过程中控制焊接变形；

S5、初次平整：将所述填充件超出母材板面的部分铣掉，需预留出后续工序余量；

S6、装配紧定螺钉：在所述填充件和所述母材的交接处攻制紧定螺纹孔，将紧定螺钉周侧涂抹上高强度螺纹锁固胶后装配入所述紧定螺纹孔中，并对所述紧定螺纹孔缘口部按照焊接参数进行补充封焊；

S7、二次整平：铣掉超出母材板面的焊料和步骤S5中填充件预留的工序余量，使镶套修补部位与母材面板齐平；

S8、开孔：在所述填充件上攻制出与所述螺纹孔A原尺寸相同的螺纹孔B。

2.如权利要求1所述的镶套修复螺纹孔的方法，其特征在于：所述螺纹孔A为盲孔，所述倒角位于螺纹孔A的顶部缘口。

3.如权利要求1所述的镶套修复螺纹孔的方法，其特征在于：所述螺纹孔A为通孔，所述倒角位于螺纹孔A的顶部缘口和底部缘口。

4.如权利要求3所述的镶套修复螺纹孔的方法，其特征在于：所述S6步骤中紧定螺钉孔攻至底部缘口处。

5.如权利要求1或所述的镶套修复螺纹孔的方法，其特征在于：所述填充件与扩孔后的所述螺纹孔A为过盈配合。

6.如权利要求1～5任一项所述的镶套修复螺纹孔的方法，其特征在于：所述倒角为45°。

7.如权利要求6所述的镶套修复螺纹孔的方法，其特征在于：所述倒角尺寸为10*45°。

8.如权利要求1所述的镶套修复螺纹孔的方法，其特征在于：在S1步骤之前，根据测量的缺陷大小，确定所述螺纹孔A的预设计镶套尺寸。

9.如权利要求1所述的镶套修复螺纹孔的方法，其特征在于：在S6步骤和S7步骤之间对焊接部位进行无损渗透检查。

10.如权利要求1所述的镶套修复螺纹孔的方法，其特征在于：在S8步骤之后，针对螺纹孔B进行尺寸校验。