In die proses van skeepsbou word die babbitt-metaal wyd gebruik in alle soorte kussings op skepe. In skeepsherstelwerk, ten einde die herhaalde gebruikskoers van babbitt-metaalkussing te verbeter en die kapitaal en tyd van uitkontraktering hergietwerk te verminder, volgens die praktiese ervaring van die herstel van babbitt-metaalkussing in die afgelope meer as 30 jaar, 'n stel sweishersteltegnologie van babbitt-metaal met 'n hoë gekwalifiseerde koers word opgesom.

1 Inleiding

Baie roterende toerusting in skepe maak staat op die ondersteuning van verskeie laers en smeer van laers deur smeerolie om te werk. Die tussenlagerbus van die skip se stert-as, die verbindingsstangbus van die hoofenjin, die bus van die kragopwekker, ens., is almal gemaak van Babbitt-legering. As gevolg van vibrasie of mislukking van die olietoevoerstelsel tydens langtermynwerking, word die Babbitt-legering op die bus gedra, en veroorsaak selfs dat die Babbitt-legering afval en brand. Daarom word giet- en herstelsweiswerk dikwels in herstelwerk gebruik. Hierdie artikel sal die suksesvolle praktyk van TIG-sweishersteltegnologie vir beskadigde en beskadigde busse bekendstel.

2 Inleiding tot Babbitt Alloy

2.1 Eienskappe van Babbitt Alloy

Babbitt-legering het hoë slytasieverminderingsprestasie, goeie inbedding, wrywingsvoldoening en asweerstand. Harde fase deeltjies is eweredig versprei in die sagte fase matriks. Die sagte fase matriks gee die legering goeie inbedding, voldoening en anti-byt eienskappe. Na die inloop is die sagte matriks konkaaf en die harde punte konveks, sodat 'n klein gaping tussen die skuifvlakke gevorm word om 'n olieopbergruimte en 'n smeeroliekanaal te word, wat bevorderlik is om slytasie te verminder; en die konvekse harde deeltjies speel 'n ondersteunende rol, wat bevorderlik is vir dra.

2.2 Algemene gebruikte babbitt-legeringsmodelle

Die meeste van die skip se stert-as-tussenlagerbusse, hoofenjin-verbindingsstangbusse en kragopwekkerbusse gebruik twee tipes babbitt-legerings, naamlik ZSnSb11Cu6 en ZSnSb8Cu4, soos in Tabel 1 getoon.

2.3 Defekte en skadevorme van babbitt-legerings

Die vernaamste skadevorme van die skip se stert-as-tussenlagerbus (babbitt-legering) is soos volg:

(1) Plaaslike gebrek of slytasie

As gevolg van die langtermyn werking van die bus is die babbitt-legeringlaag op die bus verslyt en losgemaak as gevolg van vibrasie, soos in Figuur 1 getoon.

(2) Heeltemal gebreek of gedelamineer

As die olietoevoerstelsel misluk, sal brand plaasvind, en beide die boonste en onderste laers sal verbrand en gebreek word, veral die onderste laer, waar die Babbitt-legeringslaag selfs gedelamineer sal word. Hierdie soort ernstige skade kan nie deur sweiswerk herstel word nie, en moet deur hergietwerk herstel word.

3 Materiale en sweiseienskappe van Babbitt-legering

Babbitt-legering is 'n sagte metaalmateriaal, wat gewoonlik deur hergietwerk en sweiswerk herstel word. Aangesien Babbitt-legering 'n lae smeltpunt (240°C) en sterk vloeibaarheid het, is die blikvloeistof in die gesmelte swembad maklik om te verloor, dus is dit moeilik om te giet of te sweis. Deur voortdurende inoefening is nuwe herstelmetodes en -prosesse wat eenvoudiger as tradisionele is, ondersoek. Die volgende stel die herstelmetode van TIG-sweiswerk bekend wanneer die skade ernstig is.

3.1 Materiaalkenmerke van Babbitt-legering

Tin-gebaseerde soldeersel is 'n sagte soldeersel met 'n lae smeltpunt. Dit kan teen 'n relatief lae temperatuur gesmelt word deur soldering, en die nodusse wat gesweis moet word, kan verbind word. Dit is 'n metode om deurlopende termiese en elektriese geleidingsvermoë te verskaf, of wat gebruik word om vloeistof- en gashouers te verseël, en die soldeerverbindings word nie aan groot spanning onderwerp nie.

Sagte soldeersel moet aan die volgende vereistes voldoen:

(1) 'n sekere termiese en elektriese geleidingsvermoë hê;

(2) Handhaaf die vereiste sterkte tussen die verbindingsdele onder 200 ℃;

(3) Het 'n digte struktuur en goeie verseëling;

(4) Het goeie benatbaarheid tussen die sagte soldeersel en die gesoldeerde dele en basiese materiale.

Die termiese en elektriese geleidingsvermoë van sagte soldeersel is swak, slegs 8% ~ 15% van koper. Daar is egter geen ooglopende weerstand (soos weerstand) in die pad (soos die stroombaan) nie, omdat die geleidingspad kort is en die kontakarea by die soldeerlas groot is.

Die kwaliteit van die soldeerlas hang af van die aard van die oppervlak wat gesoldeer moet word, die eienskappe van die sagte soldeersel en die keuse van vloed. Trouens, dit hang af van die benattingsproses van die gesmelte sagte soldeersel op die soliede metaaloppervlak wat gesoldeer moet word. Tin is 'n aktiewe element in baie sagte soldeerkomponente. Dit kan natmaak en saamsmelt met die basismetaal wat gesoldeer moet word, soos Cu, Fe, Ni, ens., om 'n baie dun laag metaalverbindings te vorm.

Die gebruik van vloeimiddel is om die metaaloppervlak wat gesoldeer moet word skoon te maak om te verhoed dat die benatbaarheid beïnvloed word. Die hoofkomponent van die vloed is ZnCl2, wat vrye soutsuur in die teenwoordigheid van water produseer. Wanneer koper soldeer, los die oksiedlaag in chloried op en verlaat die basiskoper, en die gesmelte soldeersel versprei geleidelik op die koper.

3.2 Sagte soldeersel samestelling en eienskappe

Sagte soldeersel is oor die algemeen 'n Sn-Pb-legering met 'n eutektiese samestelling van 26.1% Pb en 'n eutektiese temperatuur van 183 ℃, wat 'n lae soldeertemperatuur kan verseker en skade aan temperatuursensitiewe komponente kan vermy.

Wanneer jy met die hand soldeer, kies Sn-50%Pbd-legering. Soos die temperatuur daal, neem die oplosbaarheid van Sn in Pb af, Sn presipiteer en die soldeersel versag; in Sn-Pb-Sb-legeringssoldeer is die neerslag van SnSb-intermetaalverbindings veral duidelik; Sn-5%Ag- en Sn-5%Sb-legerings kan nie net die sterkte van die soldeersel tot 200 ℃ handhaaf nie, maar het ook soortgelyke benatbaarheid as eutektiese legerings.

Vir soldeersel wat by lae temperature gebruik word, moet hoë Pb-legerings gekies word, soos Pb-10%Sn of Pb-5% Sn-1.5%Ag-legerings. Die benatbaarheid en sterkte van hierdie legering sal beïnvloed word, maar Sn sal nie faseveranderinge by lae temperature (soos 173K) ondergaan nie, wat lei tot ernstige verlies aan soldeerplastisiteit en impaksterkte.

In hierdie soldeersel sal 0.001% Al oksidasie veroorsaak, en die aluminiumoksiedfilm sal die benatbaarheid by die raakvlak tussen die vloeibare soldeersel en die vloed beïnvloed; die soldeersel bevat gewoonlik 0.1% ~ 0.5% Sb, en die kruipbestande soldeersel kan 5% Sb bereik. 'n Klein hoeveelheid antimoon (0.1%~0.5%) kan die benatbaarheid van Pb-Sn-soldeer tot koper verbeter. Die byvoeging van 0.1% ~ 0.25% Bi kan die verspreidingspoed van eutektiese Sn-Pb-soldeer verhoog. Wanneer die Bi 0.5% oorskry, sal die soldeeroppervlak van kleur verander.

Kadmium sal die benattingspoed verminder, en sy oksiedfilm sal die soldeeroppervlak verdonker en soldeerdefekte veroorsaak; koper het min effek op die benatbaarheid van die soldeersel, maar wanneer dit 0.25% Cu oorskry, sal dit die voorkoms van die soldeeroppervlak beïnvloed as gevolg van die vorming van Cu-Sn-verbindings; fosfor wat 0.01% P oorskry, sal die benatbaarheid van die soldeersel op koper en laekoolstofstaal beïnvloed; swael (S) beïnvloed die voorkoms van die soldeeroppervlak, en die S-inhoud in die soldeersel word beperk tot binne 0.001 5%; Zn word maklik geoksideer om oksiede te produseer, en die kwaliteit van die soldeeroppervlak verswak wanneer dit 0.003% Zn oorskry. Daarom kan die gekombineerde effek van verskeie onsuiwerhede nie onderskat word nie en moet streng beperk word.

3.3 Probleme in die herstelproses van babbitt-legering

Voorheen is sweisherstelwerk hoofsaaklik herstel deur tradisionele windsoldering of hoëkrag elektriese chroomyster. Hierdie herstelmetodes het die volgende gebreke:

(1) Produksie van sweisdraad

Dit is nodig om 'n tuisgemaakte sweisstaaf te maak en 'n suurstof-asetileenvlam te gebruik om die blok babbitt-legering direk te verhit. Die gebreke daarvan is: aan die een kant, wanneer dit verhit en gesmelt word, sal die sweisdraadvloeistof wat uitvloei onmiddellik stol en sweisdrade van verskillende groottes word, met dik en ongelyke deursnee; aan die ander kant, omdat die babbitt-legering direk deur 'n suurstof-asetileenvlam verhit word, kan die onsuiwerhede daarin vervat nie verwyder word nie en sal dit ook in die sweisdraad stol, wat die resulterende sweisdraad baie grof maak. Dit is moeilik om die vulmateriaal te smelt in tradisionele windsoldering of hoëkrag elektriese chroomysterherstel;

(2) Herstel effek

Die tradisionele gassweismetode vir sweis en herstel van laers kan nie aan die vereistes van herstelsweiswerk voldoen nie: ① Gebruik 'n windlamp om direk na die laer te mik. Alhoewel die smeltkrag aan die vereistes van herstelsweiswerk voldoen, sal dit die ongeskonde deel langs die moederliggaam of die hersteldeel beskadig, en die gelaste deel en die ongeskonde deel kan nie saamgesmelt word nie; ② Gebruik 'n windlamp om 'n hamer van suiwer koper te verhit sonder om dit te verhit, en gebruik die hamer om hitte te gelei vir sweiswerk. Dit sal hitte vinnig verdryf, wat lei tot afkoeling en versuim om te smelt om sweiswerk te bereik. Dit is ook moeilik om die gelaste deel en die ongeskonde deel te smelt, en daar is dikwels ondersny by die las; ③ Gebruik 'n hoëkrag elektriese chroomyster vir sweiswerk, met 'n temperatuur van 500 A. Neem die elektrochroomyster as 'n voorbeeld, die sweis van porieë en klein-area laers met dun wande is aanvaarbaar, maar vir dikwande laers, die temperatuur is nie genoeg nie, die smeltkrag kan nie aan die herstelsweisvereistes voldoen nie, en die lasse het dikwels ondersnyding.

4 Herstelmetode met behulp van TIG

Vir klein-area skade en defekte van Babbitt legering laers, konvensionele sweis herstel metodes sluit oksiasetileen soldeersel en soldeerbout sweis. Oksiasetileen-soldering en soldeerboutsweiswerk is geneig tot ondersnyding, onvolledige penetrasie en porieë. In die besonder, die oksiasetileen soldeer operasie proses is ingewikkeld en maklik om die matriks te beskadig.

Die volgende stel 'n heeltemal ander sweisherstelmetode vir Babbitt-legeringslaers bekend. Dit is nie net eenvoudig om te bedryf nie, maar vereis ook nie vloed nie, vergemaklik die herstelproses en het 'n hoë sweisgehalte. Die gekwalifiseerde koers na herstel kan 100% bereik, die defekte van ondersnywerk, onvolledige penetrasie en porieë wat maklik is om te produseer deur oksiasetileen soldeer en soldeerbout sweiswerk te oorkom, en die lewe van die laer na herstel word verleng; dit kan toegepas word op dikker skade op Babbitt-legeringslaers, wat koste bespaar en produksiedoeltreffendheid verbeter.

Gebaseer op die ervaring van die herstel van babbitt-legeringslaers oor die jare, staan ​​die TIG-sweisherstelmetode uit onder baie metodes. Die spesifieke prosesstappe van TIG-sweis babbitt-legering word soos volg bekendgestel.

4.1 Voorbereiding voor sweiswerk

(1) Voorbereiding van sweisdraad

Die materiaal van die laer is babbitt-legering, model ZSnSb11Cu6 en ZSnSb8Cu4, wat 'n sagte metaal met 'n lae smeltpunt is.

Kies bypassende babbitt-legeringsmateriaal vir smelt (klein smeltkroes) om tuisgemaakte sweisdraad te maak. Die sweisdraad wat in die klein smeltkroes gesmelt is, is relatief suiwer, wat die onsuiwerhede binne kan verwyder en die drywende voorwerpe wat op die oppervlak hang, kan verwyder; kantel die ∠ 30×30×2 vlekvrye staal hoek staal sodat die hoek tussen die vlekvrye staal hoek staal groef en die horisontale vlak 20 ° ~ 40 ° is, gebruik dan 'n klein yster lepel om die gesmelte babbitt legering vloeistof in die vlekvrye te gooi staalhoekstaalgroef, draai die vlekvrye staalhoekstaal, en versamel die sweisdraad wat van die vlekvrye staalhoekstaal af val.

(2) Behandeling van die draagoppervlak

Die laers wat al lank in smeerolie is, het oliemolekules wat die liggaam binnegedring het. Tydens sweisherstel sal hierdie lekkende olies die samesmelting van metale belemmer, daarom moet hulle versigtig skoongemaak word.

Bepaal eers die ligging van die sweisherstel en maak die laers ultrasonies skoon. As voorwaardes nie nagekom word nie, gebruik metaal skoonmaakmiddels om die oksiedfilm en olievlekke op die oppervlak skoon te maak. Hou dan die laers skoon en doen dadelik sweisherstelwerk.

4.2 Sweisherstelproses

(1) Gebruik TIG DC-sweiswerk: gebruik argonbeskerming, die argonvloeitempo is 8 tot 10 L/min, die elektrodedeursnee is 3.2 mm; 'n klein keramiekbeskermingsspuitstuk; gebruik 'n kopband fotochromiese masker, en wees sag wanneer jy die sweisdraad vashou;

(2) Gebruik platsweis- en linkersweismetode: moenie haastig wees om die onderste laag van die sweislas te vul nie, begin eers die boog in die sweisarea, want die ou laers het baie smeerolie geïnfiltreer tydens gebruik, en dit kan nie heeltemal verwyder word na skoonmaak nie. Wanneer jy sweis, begin die boog herhaaldelik heen en weer in die sweisarea, gebruik TIG Gebruik booglig om die oliemolekules binne uit te dwing; gebruik dan 'n skoon lap wat in 'n bietjie asetoon gedoop is om die oliemolekules wat op die oppervlak dryf, af te vee; gebruik uiteindelik 'n draadborsel om die oksiede wat op die oppervlak dryf af te borsel, en voer dan draadvulherstelsweiswerk uit;

(3) Die smeltpunt van Babbitt-legering is relatief laag. Wanneer die boog begin word, moet die elektrode korrek in lyn gebring word met die sweisarea, en die boogdrukmetode moet gebruik word om te verhoed dat die Babbitt-legering in die nie-sweisarea smelt; die sweisdraad moet so dun moontlik gemaak word om die boogdrukbewerking tydens sweiswerk te vergemaklik;

(4) Wanneer jy sweis, gebruik 'n fotosensitiewe kleurveranderende masker om die draad akkuraat te voer en die sweismasjien aan te pas om gasafsluiting te vertraag; wanneer elke sweisboog gesluit is, moenie die spuitstuk onmiddellik uit die sweisarea verwyder nie, sodat die vertraagde gas die area effektief kan beskerm om te verhoed dat porieë veroorsaak word; let veral op die feit dat daar geen wind tydens sweiswerk moet wees nie, en neem windblokkerende maatreëls indien nodig;

(5) Die oppervlak van die laaste laag sweislas moet effens hoër wees as die oorspronklike oppervlak van die laer, en let daarop om nie ondersnyde en ongesmelte defekte te produseer by die aansluiting met die oorspronklike oppervlak nie, en uiteindelik 'n gladde peiling deur bewerking verkry. Figuur 2 toon die draagoppervlak na TIG-sweisherstel.

5 Herstel effek

Om die herstel-effek van die laer in hierdie vraestel te verifieer, het die skrywer dieselfde laer gekies en dit kunsmatig beskadig met 'n kraparea van 3 c㎡ en 'n diepte van 2 mm, 'n skade van 5 mm, 'n defek van 12 mm, 'n verlies van 30 mm, en 'n verlies van 35 mm, en dit dan herstel. Die toetsresultate word in Tabel 2 gelys.

Uit Tabel 2 kan gesien word dat die tradisionele laerherstelmetode beperk is tot geringe herstelwerk; terwyl die laerherstelmetode in hierdie vraestel toegepas kan word op die herstel van dikker beskadigde babbitt-legerings, en die hersteldikte kan 35 mm bereik, en die hersteleffek is die beste vir laerskade wat nie 30 mm dik is nie.

Babbitt-legering word wyd gebruik in verskillende soorte laers op skepe, en die kwaliteit daarvan hou verband met die normale werking van die skip se hoofenjin, kragopwekker en stert-as. Wanneer skepe herstel word, sal giet en TIG-sweis van babbitt-legerings produkte van hoë gehalte lewer. In die vergelyking van verskeie sweismetodes vir die herstel van babbitt-legering, is TIG-sweis tans die eenvoudigste en mees ideale sweismetode.