许多工程车辆常年工作于恶劣的工作条件下，作业负荷大，造成机械故障多、磨损量大、使用周期短，严重影响工程进度。因而，针对工程车辆的诊断的维修特点，对它的维修技术提出了更高的要求。
我国大部分进口工程车辆多在高速、重载、污染严重、施工条件恶劣的工况下作业，发动机汽缸表面的腐蚀和磨损严重，且对零件表面修复和表面处理要求很高。
1、表面强化技术
对于进口车辆发动机，需要要根据具体工作环境，采用适宜的材料表面强化技术，制定合理的修复方案。近20年来材料表面强化技术得到迅速发展，主要是因为采用这种技术成本较低，而且对控制和减少磨损行之有效。
材料表面强化技术是通过各种表面涂层技术与表面改性技术提高维修质量的工程方法。利用各种物理、化学或电化学、机械或电子的工艺过程，以满足零件表面的技术要求。针对各种零件表面的失效形式特征和机理，综合或复合应用各种材料表面强化技术进行维修与防护，广泛应用于制造行业和维修行业机械设备的防腐、耐磨、装饰或赋予零件表面特殊性能。
材料表面强化技术种类较多，主要包括表面组织改变强化、表面万分改变强化和表面沉积强化。
1.1表面组织改变强化
对于表面组织改变强化的零件，所有因处理而引起的变化均在基体内，属于显微组织的变化。表面形变强化和表面热处理强化是表面组织改变强化的两种形式。
表面形变强化一般是利用机械方法使金属表面层发生塑性变形，从而形成高硬度、高强度的硬化层的强化方式。例如，喷丸处理生成的硬化层中的位错密度可达10的12次方/立方厘米，亚晶可碎化至0.02μm。表面层的密度越高、亚晶越细，则其强度、硬度越高。
表面热处理强化是利用固态相变，通过快速加热的办法，对工件表面进行淬火，所以也称表面粹火，火焰、激光、等离子淬火等，利用表面激光强化方法强化发动机关键零件的研究及应用已经较为广泛。
1.2表面万分改变强化
强化措施在于使表面或表层成分发生变化，或者再进行适当的热处理，使表面或表层的机械性能得到改善。在强化过程中，主要利用与基体金属元素不同的其它元素，通过固态扩散渗入的方法，以改变金属表面层的化学成分，使零件表面产生不同于基体结构的化合物和固溶体，以提高金属表面层的性能。如渗氮可提高零件的耐磨性和抗疲劳强度，渗硼主要增加耐磨性，还具有良好的抗蚀性。
1.3表面沉积强化
表面沉积强化是在零件表面加入或沉积与基体成分不同的材料，以获得强度高、耐磨性与抗蚀性好的表面层。这种强化技术主要包括表面冶金强化和表面薄膜强化。
表面冶金强化是利用表面层金属的重新熔化和凝固，以得到预期成分或组织的材料表面强化技术。一般均采用高能量密度的快速加热，将金属表面熔化或将涂覆在金属表面的合金材料熔化，随后靠自激冷却进行凝固得到硬化层。经过这种快速熔化——凝固的表面处理过程，使金属表面能够产生特殊结构层，结构形态可能是细化的晶体组织、过饱和相、亚稳相以及非晶态组织等。
表面薄膜强化是通过物理或化学方法，在金属表面覆上与基体材料不同的膜层，形成耐磨膜或抗蚀膜等。它与金属冶金强化的区别在于，后者的表面层与沉积或被覆层无明显界限，而表面薄膜强化一般是靠金属材料间的物理作用而结合的，因此薄膜强化的关键性问题之一就是结合力的大小。
电镀和化学镀是表面薄膜强化中提高基体耐磨性和抗蚀性的有效方法，Ni-P化学镀层在工程车辆零配件修复上得到广泛应用，其耐磨性的抗蚀性表现明显。美国有关研究人员在小齿轮轴上镀13～18μm的Ni-P镀层，处理2h后，硬度可达HRC62，使差动机构平滑运动而降低噪声。
为了提高零件的耐磨性，可以从多种表面处理工艺中选用一种对零件表面进行强化，也可以选用一种以上进行复合处理，但必须遵循的原则就是性能高、成本低，即选用性能价格比高的强化工艺。
2、在工程车辆发动机维修中的应用
发动机汽缸的磨损是决定发动机是否需要大修的重要标志，因此本文选择汽缸的修复作为发动机强化维修的重点。根据性能要求、设备及工艺成本、操作难易程度等具体情况，选择镀铁、化学镀镍工艺进行汽缸耐磨性强化试验。
2.1试验条件
以发动机普遍采用的高磷铸铁材料作为对比材质，其它试件基材选用20钢，分别采用无刻蚀交直流低温镀铁工艺、化学镀镍工艺制备镀铁和化学镀镍试件。根据发动机汽缸的磨损规律，试验参数范围选定在作功行程时，汽缸内上止点下1～8mm内的负荷工况。
为了模拟实际活塞环材质，磨轮选用45钢，外圆面镀铬，保证与镀铬活塞环材质相近，以提高耐磨性强化试验的实用性。
2.2修复工艺
工程车辆发动机汽缸修复工艺如图1所示。根据不同表面强化处理方法，对处理后的汽缸进行加工，并进行必要的后处理。
镀铁试件采用低温镀铁工艺施镀，镀层达到0.8mm后按工件尺寸加工。化学镀镍试件选用氮化镍为主盐，试件经除油、水洗后施镀，镀后需进行热处理，以提高镀层的硬度和耐磨性以及与基材的结合强度。
2.3试验结果与分析
在试验过程中，磨轮的轴是固定的，根据压力范围，通过平台对试件进行加力，如图2所示。
对每个压力水平下试验的试件经清洗、烘干后，进行多次测量，得到不同材料磨损失重结果如表1。选用每种材质试验中的重复试验数据，经平均处理后，得到各材质的相对耐磨性系数（标样取高磷铸铁材质），如图3所示。由图可见，高磷铸铁和镀铁在低负荷时的耐磨性基本一致，化学镀镍的耐磨性较高。在中高负荷工况下，化学镀镍的耐磨性较高。在中高负荷工况下，化学镀镍的耐磨性明显高于另外两种材质，说明其适合于较大功率的发动机汽缸工作表面材料的强化。在试验过程中，由于很薄的化学镀镍层（约50μm）即可满足试验需要，因此工艺成本较低。在实际应用中，可用于磨损量较小的大功率汽缸修复或修复后汽缸的表面强化。
3、结论
汽缸是发动机磨损最严重的零件之一，其磨损程度是决定发动机是否需要大修的重要标志。发动汽缸耐磨性的提高，对延长发动机使用寿命，降低使用与维修成本起着关键性的作用。
在对工程车辆发动机汽缸耐磨性的强化研究过程中，把缸套一活塞环摩擦副作为一个系统，在保证缸套耐磨性的同时，考虑到活塞环的匹配性，以提高研究结果的实用性。根据不同材质的磨损试验及耐磨性分析，确定化学镀镍强化方法可以作为强化工程车辆发动机汽缸的修复工艺。