金屬修復指對金屬磨損進行修復，常見的金屬修復方法有鑲軸套、打麻點、堆焊、電刷鍍、熱噴涂、激光熔覆等。

常見的金屬修復方法為鑲軸套、打麻點、堆焊、電刷鍍、熱噴涂、激光熔覆等，這些金屬修復工藝的出現(xiàn)在推動技術工藝改進與發(fā)展的同時，又因復雜的工藝條件和現(xiàn)場環(huán)境而受到限制，尤其是在面對一些突發(fā)緊急、設備龐大、拆卸復雜等的設備問題，這些工藝顯然是心有余而力不足的。

1、堆焊(補焊)工藝

堆焊是在金屬表面或邊緣進行熔敷一層耐磨、耐蝕、耐熱等性能金屬層的焊接工藝。不同的工件和堆焊焊條要采用不同的堆焊工藝，才能獲得滿意的堆焊效果。堆焊中最常碰到的問題是開裂。一般堆焊(補焊)后需要熱處理，并機加工。補焊最大的缺點是熱應力集中，熱影響區(qū)大，容易造成軸的變形。

2、熱噴涂工藝

熱噴涂是將熔融狀態(tài)的噴涂材料，通過高速氣流使其霧化噴射在零件表面上，形成噴涂層的一種金屬修復方法。熱噴涂需要專業(yè)的噴涂工具，熱噴涂的主要缺點在于噴涂層與基材金屬之間結合強度不夠，噴涂層有氣孔等缺陷，不易機加工等。

3、電刷鍍工藝

電刷鍍是用電解方法在工件表面獲取鍍層的過程。其優(yōu)點就是可以實現(xiàn)在線金屬修復，其缺點非常明顯。電刷鍍工藝其刷鍍涂層受到磨損量的限制，一般電刷鍍涂層刷鍍厚度小于0.2mm。當磨損量大于0.2mm時，其刷鍍效率將成倍下降，且刷鍍層過厚時，使用過程中刷鍍層容易脫落，使用壽命短。

4、激光熔覆工藝

激光熔覆亦稱激光包覆或激光熔敷，是一種新的金屬修復技術。它通過在金屬表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之與基材表面薄層一起熔凝的方法，在金屬表面形成與其為冶金結合的添料熔覆層。

激光熔覆的優(yōu)點是基材的加熱不受金屬基體的影響，熔敷金屬冷卻速度快。其缺點是工期較長，價格昂貴;熔覆層仍屬于電熔池結合，有較大內應力，易變形，存在產生裂紋的可能性。

金屬磨損自修復包括原位摩擦化學自修復、摩擦成膜自修復和摩擦自適應修復。其中，原位摩擦化學自修復技術的發(fā)展，最初是在研究硼型抗磨劑的作用機理時而逐步發(fā)展起來的。該技術的本質是利用物理化學和機械物理作用使添加劑在摩擦副表面滲入新元素，滲入的厚度為微米級或納米級。

金屬磨損自修復技術屬于原位摩擦化學自修復的一種。當設備正在運轉過程中，在摩擦副表面添加帶有金屬磨損自修復粉體的潤滑油或潤滑脂。當在摩擦過程中發(fā)生磨損區(qū)域后，在摩擦切削力和微粒研磨剪切力的共同作用下，就會在磨損區(qū)域發(fā)生微局部高溫，此時在摩擦副表面就會發(fā)生力化學和熱化學置換反應，最終生成一種類金屬陶瓷層。在摩擦過程中產生的熱能可以使類金屬陶瓷層持續(xù)生長，直到恢復到最佳配合間隙為止。

下圖為金屬磨損自修復形成機理示意圖。下圖a中紅色圓圈區(qū)域是自修復易發(fā)生區(qū)域，該區(qū)域界面凹凸不平，在摩擦的狀態(tài)下極易產生閃溫現(xiàn)象，促使金屬磨損自修復保護層形成。下圖b為形成金屬磨損自修復保護層后的界面形貌示意圖，從圖中可以發(fā)現(xiàn)，保護層在摩擦界面的凹坑處形成，填補摩擦副的缺陷，從而使摩擦副可以正常運行。

摩擦成膜自修復包括鋪展成膜自修復、共晶成膜自修復、沉積成膜自修復和選擇性轉移。其形成原理是通過摩擦產生的各種形式的摩擦作用，使摩擦表面形成保護膜，用來補償摩擦副磨損，最終形成磨損自修復效應。摩擦自適應的形成是自發(fā)的，不可逆的。在工況變化的條件下，摩擦也跟著調整。當摩擦系數(shù)和磨損率很低時，表面自修復結構就會呈現(xiàn)出一定條件、一定程度的自修復作用。

從理論上講，金屬磨損自修復技術可適用于任何機械設備的摩擦副和承受表面磨損、腐蝕的零部件。該技術對改善傳統(tǒng)工程機械和零部件的使用性能及延長其使用壽命產生顯著效果。如機械制造、交通運輸、冶金礦石、水泥建材和電力機械等所有工業(yè)部門中，經受摩擦和磨損的機械和零部件均適用于金屬磨損自修復。

由于金屬磨損自修復技術的特殊性，對航空、航天和國防工業(yè)中一些特種機械設備，以及醫(yī)療機械、微型計算機等技術裝備的高精度性能特殊需求起到良好的作用。

近年來，金屬磨損自修復技術在鐵路內燃機車、載重電動輪車、汽車內燃發(fā)動機、汽車機械變速箱、汽車后橋、齒輪箱減速器、滾動軸承和壓縮機等方面均得到了廣泛的應用，并且在交通運輸和冶金礦山等部門和行業(yè)的使用中也獲得顯著效果。此外，金屬自修復在紡織配件、刀具、工具和機械零配件等也有一些應用。

1、軸承自修復

以軸承行業(yè)為例，我國生產的軸承精度雖然已達到國際同類產品水平，但是由于受到鋼材本身的質量和熱處理工藝等因素的影響，我國軸承使用壽命等性能指標仍滿足不了使用要求，每年都需要大量從國外進口。

根據(jù)報道，對6205-2RSLXI軸承采用自修復技術后，當試驗周期達其21倍壽命時對軸承進行檢測發(fā)現(xiàn)，該軸承的精度幾乎沒有變化，仍能保持初始的旋轉精度和試前的游隙，觀察其套圈滾道和滾動體表面發(fā)現(xiàn)，在摩擦表面基本沒有磨損。

結果表明，軸承經過金屬磨損自修復后，軸承的使用壽命有大幅度提高，且能夠減少因軸承失效而引起的事故和損失，這也大大減少了設備的停機維修時間，提高裝備利用率。這一技術的實施，不僅可以使我國使用的進口軸承數(shù)量大幅度減少，還可以使我國成為軸承出口大國。

2、鐵路內燃機車自修復

將金屬磨損自修復材料應用到內燃機車活塞發(fā)動機上，發(fā)現(xiàn)金屬磨損自修復使BJ型2008和DF11-063機車性能得到顯著提高。同時提高了機車的在線利用率，減低機車檢修率。

我國內燃機車每年消耗燃油500多萬噸，由于金屬磨損自修復材料的引入，使得機車燃油消耗率下降4%，這樣每年可節(jié)省大量中修費用。此外，在內燃機車柴油機上采用金屬磨損自修材料，結果發(fā)現(xiàn)有顯著的減磨效果，并且能夠改善柴油機的技術性能和降低使用故障率。

3、發(fā)動機自修復

在海港漁船柴油機上采用金屬磨損自修復技術發(fā)現(xiàn)，柴油機比以前工作狀態(tài)相對穩(wěn)定了，啟動快，加速猛，有勁，缸壓提高，引擎聲音柔和，噪音降低，燃燒充分，尾氣排放正常，耗油減少，發(fā)動機溫度較處理前明顯降低，總體機械性能都得到了提高。

金屬磨損自修復技術對修復已磨損的漁船柴油機磨損件是有效的，可恢復老、舊柴油機的性能，降低出海航行的停航率，延長柴油發(fā)動機的使用壽命。

金屬磨損自修復對改善傳統(tǒng)工程機械和零部件的使用性能及延長其使用壽命產生顯著效果。當然，任何一項新技術的產生和發(fā)展都需要經過大量深入細致的研究和不斷的改進、完善，這就需要在應用的實踐過程中總結經驗，發(fā)現(xiàn)新問題，揭示新規(guī)律。

就軸承自修復而言，由于自修復成本偏高，很難大規(guī)模推廣應用，需要研究成本較低的自修復材料，這樣有利于自修復的推廣及應用;該技術受摩擦副形狀和摩擦條件的限制，因此應用具有局限性，那么研究不同載荷條件下金屬磨損自修復材料生成保護層的效果，就顯得尤為重要。