許多工程車輛常年工作于惡劣的工作條件下，作業(yè)負(fù)荷大，造成機(jī)械故障多、磨損量大、使用周期短，嚴(yán)重影響工程進(jìn)度。因而，針對(duì)工程車輛的診斷的維修特點(diǎn)，對(duì)它的維修技術(shù)提出了更高的要求。
　　我國(guó)大部分進(jìn)口工程車輛多在高速、重載、污染嚴(yán)重、施工條件惡劣的工況下作業(yè)，發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸表面的腐蝕和磨損嚴(yán)重，且對(duì)零件表面修復(fù)和表面處理要求很高。
　　1、表面強(qiáng)化技術(shù)
　　對(duì)于進(jìn)口車輛發(fā)動(dòng)機(jī)，需要要根據(jù)具體工作環(huán)境，采用適宜的材料表面強(qiáng)化技術(shù)，制定合理的修復(fù)方案。近20年來材料表面強(qiáng)化技術(shù)得到迅速發(fā)展，主要是因?yàn)椴捎眠@種技術(shù)成本較低，而且對(duì)控制和減少磨損行之有效。
　　材料表面強(qiáng)化技術(shù)是通過各種表面涂層技術(shù)與表面改性技術(shù)提高維修質(zhì)量的工程方法。利用各種物理、化學(xué)或電化學(xué)、機(jī)械或電子的工藝過程，以滿足零件表面的技術(shù)要求。針對(duì)各種零件表面的失效形式特征和機(jī)理，綜合或復(fù)合應(yīng)用各種材料表面強(qiáng)化技術(shù)進(jìn)行維修與防護(hù)，廣泛應(yīng)用于制造行業(yè)和維修行業(yè)機(jī)械設(shè)備的防腐、耐磨、裝飾或賦予零件表面特殊性能。
　　材料表面強(qiáng)化技術(shù)種類較多，主要包括表面組織改變強(qiáng)化、表面萬分改變強(qiáng)化和表面沉積強(qiáng)化。
　　1.1表面組織改變強(qiáng)化
　　對(duì)于表面組織改變強(qiáng)化的零件，所有因處理而引起的變化均在基體內(nèi)，屬于顯微組織的變化。表面形變強(qiáng)化和表面熱處理強(qiáng)化是表面組織改變強(qiáng)化的兩種形式。
　　表面形變強(qiáng)化一般是利用機(jī)械方法使金屬表面層發(fā)生塑性變形，從而形成高硬度、高強(qiáng)度的硬化層的強(qiáng)化方式。例如，噴丸處理生成的硬化層中的位錯(cuò)密度可達(dá)10的12次方/立方厘米，亞晶可碎化至0.02μm。表面層的密度越高、亞晶越細(xì)，則其強(qiáng)度、硬度越高。
　　表面熱處理強(qiáng)化是利用固態(tài)相變，通過快速加熱的辦法，對(duì)工件表面進(jìn)行淬火，所以也稱表面粹火，火焰、激光、等離子淬火等，利用表面激光強(qiáng)化方法強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵零件的研究及應(yīng)用已經(jīng)較為廣泛。
　　1.2表面萬分改變強(qiáng)化
　　強(qiáng)化措施在于使表面或表層成分發(fā)生變化，或者再進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?，使表面或表層的機(jī)械性能得到改善。在強(qiáng)化過程中，主要利用與基體金屬元素不同的其它元素，通過固態(tài)擴(kuò)散滲入的方法，以改變金屬表面層的化學(xué)成分，使零件表面產(chǎn)生不同于基體結(jié)構(gòu)的化合物和固溶體，以提高金屬表面層的性能。如滲氮可提高零件的耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，滲硼主要增加耐磨性，還具有良好的抗蝕性。
　　1.3表面沉積強(qiáng)化
　　表面沉積強(qiáng)化是在零件表面加入或沉積與基體成分不同的材料，以獲得強(qiáng)度高、耐磨性與抗蝕性好的表面層。這種強(qiáng)化技術(shù)主要包括表面冶金強(qiáng)化和表面薄膜強(qiáng)化。
　　表面冶金強(qiáng)化是利用表面層金屬的重新熔化和凝固，以得到預(yù)期成分或組織的材料表面強(qiáng)化技術(shù)。一般均采用高能量密度的快速加熱，將金屬表面熔化或?qū)⑼扛苍诮饘俦砻娴暮辖鸩牧先刍?，隨后靠自激冷卻進(jìn)行凝固得到硬化層。經(jīng)過這種快速熔化――凝固的表面處理過程，使金屬表面能夠產(chǎn)生特殊結(jié)構(gòu)層，結(jié)構(gòu)形態(tài)可能是細(xì)化的晶體組織、過飽和相、亞穩(wěn)相以及非晶態(tài)組織等。
　　表面薄膜強(qiáng)化是通過物理或化學(xué)方法，在金屬表面覆上與基體材料不同的膜層，形成耐磨膜或抗蝕膜等。它與金屬冶金強(qiáng)化的區(qū)別在于，后者的表面層與沉積或被覆層無明顯界限，而表面薄膜強(qiáng)化一般是靠金屬材料間的物理作用而結(jié)合的，因此薄膜強(qiáng)化的關(guān)鍵性問題之一就是結(jié)合力的大小。
　　電鍍和化學(xué)鍍是表面薄膜強(qiáng)化中提高基體耐磨性和抗蝕性的有效方法，Ni-P化學(xué)鍍層在工程車輛零配件修復(fù)上得到廣泛應(yīng)用，其耐磨性的抗蝕性表現(xiàn)明顯。美國(guó)有關(guān)研究人員在小齒輪軸上鍍13～18μm的Ni-P鍍層，處理2h后，硬度可達(dá)HRC62，使差動(dòng)機(jī)構(gòu)平滑運(yùn)動(dòng)而降低噪聲。
　　為了提高零件的耐磨性，可以從多種表面處理工藝中選用一種對(duì)零件表面進(jìn)行強(qiáng)化，也可以選用一種以上進(jìn)行復(fù)合處理，但必須遵循的原則就是性能高、成本低，即選用性能價(jià)格比高的強(qiáng)化工藝。
　　2、在工程車輛發(fā)動(dòng)機(jī)維修中的應(yīng)用
　　發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的磨損是決定發(fā)動(dòng)機(jī)是否需要大修的重要標(biāo)志，因此本文選擇汽缸的修復(fù)作為發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化維修的重點(diǎn)。根據(jù)性能要求、設(shè)備及工藝成本、操作難易程度等具體情況，選擇鍍鐵、化學(xué)鍍鎳工藝進(jìn)行汽缸耐磨性強(qiáng)化試驗(yàn)。
　　2.1試驗(yàn)條件
　　以發(fā)動(dòng)機(jī)普遍采用的高磷鑄鐵材料作為對(duì)比材質(zhì)，其它試件基材選用20鋼，分別采用無刻蝕交直流低溫鍍鐵工藝、化學(xué)鍍鎳工藝制備鍍鐵和化學(xué)鍍鎳試件。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的磨損規(guī)律，試驗(yàn)參數(shù)范圍選定在作功行程時(shí)，汽缸內(nèi)上止點(diǎn)下1～8mm內(nèi)的負(fù)荷工況。
　　為了模擬實(shí)際活塞環(huán)材質(zhì)，磨輪選用45鋼，外圓面鍍鉻，保證與鍍鉻活塞環(huán)材質(zhì)相近，以提高耐磨性強(qiáng)化試驗(yàn)的實(shí)用性。
　　2.2修復(fù)工藝
　　工程車輛發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸修復(fù)工藝如圖1所示。根據(jù)不同表面強(qiáng)化處理方法，對(duì)處理后的汽缸進(jìn)行加工，并進(jìn)行必要的后處理。

圖1 工程車輛汽缸修復(fù)工藝

　　鍍鐵試件采用低溫鍍鐵工藝施鍍，鍍層達(dá)到0.8mm后按工件尺寸加工?；瘜W(xué)鍍鎳試件選用氮化鎳為主鹽，試件經(jīng)除油、水洗后施鍍，鍍后需進(jìn)行熱