粘接技術(shù)在農(nóng)機(jī)維修上的應(yīng)用

曹飛

摘?要：膠粘劑粘接技術(shù)的應(yīng)用極為廣泛，可以取代了傳統(tǒng)的接、鉚接技術(shù)，具有著極佳的修理性能。介紹了農(nóng)機(jī)維修上常用的膠粘劑，并詳細(xì)闡述了用環(huán)氧樹脂膠粘劑修補(bǔ)柴油機(jī)體裂紋的工藝。

關(guān)鍵詞：粘接技術(shù);農(nóng)機(jī)維修;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：S232.8?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.11.036

0?引言

隨著科技的進(jìn)步和高分子工業(yè)的迅速發(fā)展，各種類型的膠粘劑被陸續(xù)研制出來。粘接技術(shù)用膠粘劑將兩個(gè)物體連接起來，這種連接方式是通過面積貼合膠粘連接的，從而提高結(jié)構(gòu)的抗疲勞性能，得到廣泛的應(yīng)用。粘接技術(shù)已經(jīng)完全融入到現(xiàn)代生活與工業(yè)中，粘接技術(shù)在航天航空、電子電器、汽車工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、建筑、農(nóng)機(jī)維修等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。如用膠粘劑粘合制動(dòng)片，代替鉚釘連接，耐用、安全可靠，使用壽命提高3倍以上。在農(nóng)機(jī)維修領(lǐng)域用膠粘劑快速修復(fù)機(jī)體裂紋、油箱、水箱、輪胎等，作為農(nóng)機(jī)維修人員有必要了解這項(xiàng)技術(shù)，并將該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)機(jī)修理中。

1?膠粘劑的分類與特點(diǎn)

將相同的材料和不相同的材料粘接起來的物質(zhì)，即為膠粘劑。農(nóng)機(jī)維修上常用的膠粘劑有合成樹脂膠粘劑和無機(jī)膠粘劑兩種。

1.1?合成樹脂膠粘劑

合成樹脂膠粘劑是一種可塑成型的化學(xué)物質(zhì)，是以合成樹脂為基礎(chǔ)，添加某些必要的填料和配合劑。常用的環(huán)氧膠粘劑就是以環(huán)氧樹脂作為基體，加入增塑劑、稀釋劑、硬化劑（固化劑）和各種填料配制而成的。環(huán)氧樹脂作為膠料，它是由環(huán)氧氯丙烷與雙酚基丙烷在苛性鈉溶液中縮合而成，無毒、無味，能溶于丙酮和酒精中。在常溫下呈膠稠狀，加熱到50 ℃以上，則軟化成流體。

（1）硬化劑。能使環(huán)氧樹脂在一定溫度和條件下硬化為固體。硬化劑的種類很多，常用的有：乙二胺、三乙烯四胺、間苯二胺等。硬化劑的用量必須按配方要求嚴(yán)格控制，否則會(huì)對(duì)膠粘劑的力學(xué)性能產(chǎn)生很大影響，尤其是導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度的降低。

（2）增塑劑。能促進(jìn)和提高環(huán)氧樹脂膠粘劑的塑性和彈性，提高抗沖擊強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度。但增塑劑的加入量不能過多，一般用量為樹脂加入量的5%～20%，加入過量將使膠粘劑的機(jī)械強(qiáng)度下降。常用的增塑劑有磷苯二甲酸二辛酯、磷苯二甲酸二丁酯和磷酸三辛酯等。

（3）稀釋劑。是為了降低膠粘劑的黏度，便于膠粘劑向粘結(jié)表面侵潤、擴(kuò)散和吸附，改善結(jié)合條件，提高粘結(jié)力，增加體積容量和填料含量，能降低成本，便于操作。常用的稀釋劑有參加固化反應(yīng)的活性稀釋劑和不參加固化反應(yīng)的非活性稀釋劑（如丙酮、二甲苯和甲苯等）。

（4）填料。是為了改善環(huán)氧樹脂膠粘劑的力學(xué)性能、物理性能，如機(jī)械強(qiáng)度、熱膨脹系數(shù)、收縮率、導(dǎo)熱性和耐熱性等。填充什么樣的填料，要以對(duì)膠粘劑的要求而定。填料的用量以控制膠粘劑到一定的黏度，保證填料濕潤，達(dá)到粘結(jié)性最佳化。

1.2?無機(jī)膠粘劑

由于環(huán)氧樹脂膠粘劑較脆、耐熱性差，故不適用于對(duì)受沖擊負(fù)荷及高于80 ℃溫度以上工作的機(jī)件進(jìn)行修復(fù)。對(duì)于長期在高溫下工作的機(jī)件（如汽缸蓋），可采用無機(jī)膠粘劑修補(bǔ)。無機(jī)膠粘劑能耐700～800 ℃高溫，具有較高的熱穩(wěn)定性和在固化前流動(dòng)性好的特點(diǎn)，并且有成本低、操作方便和在常溫下即可操作等優(yōu)點(diǎn)。

無機(jī)膠粘劑的主要成分是正磷酸、氧化銅和氫氧化鋁，故也稱為磷酸—氧化銅無機(jī)膠粘劑。要求正磷酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于85%，雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過0.2%。氫氧化鋁含水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32%～35%，雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過0.025%。

2?粘接技術(shù)工藝流程

（1）清洗和檢查。將待修復(fù)零件用棉紗擦拭或柴油、汽油清洗干凈，確定粘補(bǔ)方案。

（2）選用膠粘劑。膠粘劑的品種繁多，要根據(jù)粘接材料的類型、被粘接部位的受力情況、工作溫度和所接觸介質(zhì)情況、允許的膠接工藝條件等選擇合適的膠粘劑。

（3）膠接面準(zhǔn)備。常用的有三種處理方法，機(jī)械處理、除油處理、化學(xué)處理。一般件只進(jìn)行機(jī)械處理、除油處理就可以，對(duì)于膠接強(qiáng)度要求高的重要零件如軸瓦、活塞等，需進(jìn)行化學(xué)處理，以得到良好的粘附表面?；瘜W(xué)處理后，應(yīng)隨之用水反復(fù)沖洗和烘干，保存在干燥清潔的場所，并盡快涂膠。

（4）調(diào)膠。對(duì)于單組分的成品膠粘劑，不須調(diào)制即可直接使用。含有溶劑和重質(zhì)填料膠，使用前應(yīng)攪拌均勻。如黏度過大，可加溶劑稀釋。對(duì)于多組分的成品膠粘劑，按規(guī)定的配對(duì)稱量或擠出定量包裝的部分，置于干凈的調(diào)膠盤內(nèi)充分?jǐn)嚢杈鶆?。這類膠一般使用期短，應(yīng)隨配隨用，每次配膠不宜太多，并及時(shí)涂膠。對(duì)于自行配制的膠粘劑，除將各組分按規(guī)定配比稱量外，還應(yīng)按一定的順序調(diào)制。調(diào)制時(shí)攪拌要均勻，并避免混入空氣，造成氣泡。

（5）涂膠方式。根據(jù)膠粘劑的稀稠狀態(tài)和涂膠面的大小及形狀，采用下述相應(yīng)的方法涂覆。①對(duì)于低黏度的膠粘劑，用于形狀復(fù)雜大面積的粘接件時(shí)，可用毛刷或扁毛筆刷涂。②對(duì)于黏稠的糊狀膠粘劑，用于破裂、砂眼缺陷修復(fù)時(shí)，可用刮板或自制涂抹工具刮抹。③對(duì)于固體的膠棒和膠膜，通常采用熱溶法將工件加熱至規(guī)定溫度進(jìn)行涂抹或貼合。

（6）涂膠工藝要點(diǎn)。①膠層要均勻，完全浸潤粘接面，不得有缺膠和氣孔。②對(duì)于粘合接頭的膠層厚度控制在0.05～0.15 mm。③對(duì)于含有溶劑的膠粘劑，應(yīng)分幾次涂膠。每次涂膠后需充分晾置，以使溶劑揮發(fā)。對(duì)于常溫固化膠，應(yīng)在膠初凝前結(jié)束操作。④對(duì)于要求預(yù)溫的膠粘劑，涂膠前按規(guī)定溫度加熱，然后涂膠。

（7）固化。粘接件涂膠后，按膠粘劑要求的溫度、時(shí)間和壓力進(jìn)行固化。對(duì)于需高溫加熱固化的工件，在室溫預(yù)固化1 h，再在電熱干燥箱內(nèi)緩慢加熱，以免接頭產(chǎn)生過大內(nèi)應(yīng)力。對(duì)于一般工件，可用紅外線燈、電爐或電阻加熱器、高電阻絲等方法加熱固化，但忌用明火直接烘烤膠層。

（8）清理及加工。在膠未完全固化前，將膠接件表面殘留多余的膠粘劑用蘸有溶劑的脫脂棉拭除。膠層固化后，根據(jù)膠接要求，對(duì)膠層進(jìn)行機(jī)械加工。用量不宜太大，銼削加工方向由膠層中間往兩邊，以防引起膠層剝離。

3?粘接技術(shù)在農(nóng)機(jī)修理上的應(yīng)用實(shí)例

3.1?用環(huán)氧樹脂膠粘劑修補(bǔ)柴油機(jī)體裂紋

（1）準(zhǔn)備工作。在裂縫兩端頂點(diǎn)各鉆一止裂孔，用鑿子沿裂縫開好60°的坡口，坡口底部剩余材料的厚度應(yīng)不少于1.5 mm，并在坡口邊上約20～30 mm的寬度內(nèi)，將鑄鐵表皮劈掉，使之露出內(nèi)部新的金屬。為了提高粘結(jié)強(qiáng)度，可用鉗工銼處理使表面粗糙度增加。然后用干凈布蘸丙酮徹底擦洗修補(bǔ)位置，注意丙酮清洗后會(huì)很快生銹，應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)。為了改善粘結(jié)效果，機(jī)件應(yīng)預(yù)熱到50～60 ℃，并將裂紋所在平面呈水平放置。

（2）調(diào)配膠粘劑。根據(jù)不同的粘結(jié)要求，可根據(jù)膠粘劑特點(diǎn)自行選擇。下面僅介紹用于裂紋修補(bǔ)的一種環(huán)氧樹脂膠粘劑，環(huán)氧樹脂610占70%（膠粘劑）、磷苯二甲酸二丁酯占15%（增塑劑）、間苯二胺占15%（固化劑），玻璃纖維長度約20～30 μm適量填充之。

調(diào)配膠粘劑的順序?yàn)椋合劝循h(huán)氧樹脂置于調(diào)配的容器中，加入增塑劑、稀釋劑、固化劑，最后加入填料。每種成分加入后必須充分?jǐn)嚢杈鶆?，若氣溫較低時(shí)，可將調(diào)配容器隔水加熱到30～40 ℃，以增加膠粘劑的流動(dòng)性。

（3）操作工藝。先將止裂孔以玻璃絲團(tuán)配合環(huán)氧樹脂膠粘劑塞緊，然后在整個(gè)裂紋表面涂上一層厚度為0.1 mm的膠粘劑。在調(diào)配膠粘劑的容器中，加入適量的玻璃纖維拌勻，且填平坡道，而后在坡道上方蓋一層玻璃絲布，再涂一層膠粘劑，如此層層相間，約需2～3層。用間苯二胺做固化劑時(shí)，需緩慢升溫，在65 ℃左右保溫12 h才能固化。溫度提高到120～150 ℃時(shí)，固化時(shí)間可縮短到4 h。對(duì)于機(jī)件的受力部位，為提高粘結(jié)強(qiáng)度，增加粘結(jié)面積，可用點(diǎn)焊或螺釘固定附加鋼板。此法也可以用于修理破損和孔洞。

（4）注意事項(xiàng)。為了保證粘結(jié)強(qiáng)度一定要保持清潔，不得有油污和鐵銹等。填料要充分烘干，否則會(huì)在膠粘劑中產(chǎn)生氣泡，影響粘接質(zhì)量。加入固化劑后很易固化，為此應(yīng)該隨用隨配。而胺類固化劑等均有毒，間苯二胺毒性較強(qiáng)，操作時(shí)應(yīng)戴防毒口罩和手套。

3.2?柴油機(jī)機(jī)體搗洞或水道壁凍裂的修復(fù)

（1）用扁鏟、銼刀修整破孔。將裂紋兩端鉆出 3 mm止裂孔，沿裂紋在水道壁面上開出V形坡口。打磨破孔及裂紋周圍，除去污垢，直至露出金屬光澤。用丙酮徹底清洗。

（2）用常溫固化環(huán)氧型膠，涂敷破孔側(cè)壁并粘貼三層玻璃纖維布，待稍固化，用同種膠加入40%鐵粉填補(bǔ)破孔至與壁厚平齊。用同樣膠涂敷裂紋，并兩面粘貼1～2層玻璃纖維布。

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