A hajóépítés során a babbitt fémet széles körben használják mindenféle hajópárnában. Hajójavításban a babbitt fémpárna ismételt kihasználtságának javítása, valamint a kiszervezési újraöntési tőke és idő csökkentése érdekében a babbitt fémpárna javításának elmúlt több mint 30 éves gyakorlati tapasztalatai szerint hegesztési javítási technológia készlet. a babbitt fém magas minősített aránya van összefoglalva.

1 Bevezetés

A hajók számos forgó berendezése különféle csapágyak támogatására és a csapágyak kenőolajjal történő kenésére támaszkodik. A hajó faroktengelyének közbenső csapágyperselye, a főgép hajtórúd perselye, a generátor perselye stb. mind Babbitt ötvözetből készült. A rezgés vagy az olajellátó rendszer meghibásodása miatt a hosszan tartó működés során a perselyen lévő Babbitt ötvözet elhasználódik, sőt a Babbitt ötvözet leesését és égését okozza. Ezért a javítás során gyakran használják az öntést és a javítóhegesztést. Ez a cikk a sérült és sérült perselyek AWI hegesztési javítási technológiájának sikeres gyakorlatát mutatja be.

2 Bevezetés a Babbitt ötvözetbe

2.1 A Babbitt ötvözet jellemzői

A Babbitt ötvözet nagy kopáscsökkentő teljesítményt, jó beágyazást, súrlódási megfelelőséget és tengelyellenállást biztosít. A kemény fázisú részecskék egyenletesen oszlanak el a lágy fázisú mátrixban. A lágy fázisú mátrix jó beágyazódási, megfelelőségi és harapásgátló tulajdonságokat biztosít az ötvözetnek. A bejáratás után a lágy mátrix homorú, a kemény pontok domborúak, így a csúszófelületek között egy kis rés keletkezik, amely olajtároló térré és kenőolaj-csatornává válik, ami elősegíti a kopás csökkentését; és a domború kemény részecskék támasztó szerepet játszanak, ami elősegíti a tartást.

2.2 Általánosan használt babbitt ötvözet modellek

A legtöbb hajó faroktengely közbenső csapágyperselyei, a főmotor hajtókar-perselyei és a generátorperselyek kétféle babbitötvözetet használnak, nevezetesen a ZSnSb11Cu6-ot és a ZSnSb8Cu4-et, amint azt az 1. táblázat mutatja.

2.3 A babbit ötvözetek hibái és sérülésformái

A hajó faroktengelyének közbenső csapágyperselyének (babbitt ötvözet) fő sérülési formái a következők:

(1) Helyi hiba vagy kopás

A persely hosszan tartó működése miatt a perselyen lévő babbit ötvözetréteg a vibráció miatt kopott, levál, ahogy az 1. ábrán látható.

(2) Teljesen törött vagy rétegelt

Ha az olajellátó rendszer meghibásodik, akkor égés következik be, és mind a felső, mind az alsó csapágy megég és eltörik, különösen az alsó csapágy, ahol még a Babbitt ötvözetréteg is elválik. Az ilyen súlyos sérülések hegesztéssel nem javíthatók, újraöntéssel kell javítani.

3 A Babbitt ötvözet anyagai és hegesztési jellemzői

A Babbitt ötvözet lágy fémanyag, amelyet általában újraöntéssel és hegesztéssel javítanak. Mivel a Babbitt ötvözet alacsony olvadásponttal (240°C) és erős folyékonysággal rendelkezik, az olvadékban lévő ónfolyadék könnyen elveszhet, így nehéz önteni vagy hegeszteni. Folyamatos gyakorlással új, a hagyományosnál egyszerűbb javítási módszereket, folyamatokat tártak fel. Az alábbiakban bemutatjuk a TIG hegesztés javítási módszerét, ha a sérülés súlyos.

3.1 A Babbitt ötvözet anyagjellemzői

Az ón alapú forrasztóanyag alacsony olvadáspontú lágyforrasz. Forrasztással viszonylag alacsony hőmérsékleten megolvasztható, a hegesztendő csomópontok összekapcsolhatók. Folyamatos hő- és elektromos vezetőképesség biztosítására szolgáló módszer, vagy folyadék- és gáztartályok lezárására szolgál, és a forrasztási kötések nincsenek kitéve nagy igénybevételnek.

A lágyforrasznak meg kell felelnie a következő követelményeknek:

(1) Van egy bizonyos hő- és elektromos vezetőképessége;

(2) Tartsa a szükséges szilárdságot az összekötő részek között 200 ℃ alatt;

(3) Sűrű szerkezettel és jó tömítéssel rendelkezik;

(4) Jó a nedvesíthetősége a lágyforrasz és a forrasztott részek és alapanyagok között.

A lágyforrasz hő- és elektromos vezetőképessége gyenge, a réznek csak 8-15%-a. Az úton (például az áramkörben) azonban nincs nyilvánvaló ellenállás (például ellenállás), mivel a vezetési út rövid, és a forrasztási csatlakozásnál nagy az érintkezési felület.

A forrasztás minősége a forrasztandó felület jellegétől, a lágyforrasz tulajdonságaitól és a folyasztószer megválasztásától függ. Valójában az olvadt lágyforrasz nedvesedési folyamatától függ a forrasztandó tömör fémfelületen. Az ón számos lágyforrasz-elem aktív eleme. Nedvesedhet és összeolvadhat a forrasztandó nemesfémmel, például Cu, Fe, Ni stb., így nagyon vékony fémvegyületréteget képez.

A folyasztószer használata a forrasztandó fémfelület tisztítására szolgál, hogy elkerülje a nedvesíthetőség befolyásolását. A fluxus fő összetevője a ZnCl2, amely víz jelenlétében szabad sósavat termel. A réz forrasztásakor az oxidréteg kloriddá oldódik és elhagyja az alaprezet, a megolvadt forrasztóanyag pedig fokozatosan ráterül a rézre.

3.2 A lágyforrasz összetétele és tulajdonságai

A lágyforrasz általában egy Sn-Pb ötvözet, amelynek eutektikus összetétele 26.1% Pb és eutektikus hőmérséklete 183 ℃, amely alacsony forrasztási hőmérsékletet biztosít, és elkerüli a hőmérsékletre érzékeny alkatrészek károsodását.

Kézi forrasztáskor válasszon Sn-50%Pbd ötvözetet. A hőmérséklet csökkenésével az Sn oldhatósága Pb-ben csökken, az ón kicsapódik, a forraszanyag meglágyul; az Sn-Pb-Sb ötvözetű forrasztóanyagban különösen szembetűnő az SnSb intermetallikus vegyületek kiválása; Az Sn-5%Ag és Sn-5%Sb ötvözetek nem csak a forraszanyag szilárdságát tartják fenn 200 ℃-ig, hanem az eutektikus ötvözetekéhez hasonló nedvesíthetőségük is van.

Alacsony hőmérsékleten használt forraszanyaghoz magas Pb-ötvözeteket kell választani, például Pb-10%Sn vagy Pb-5% Sn-1.5%Ag ötvözeteket. Ennek az ötvözetnek a nedvesíthetőségére és szilárdságára ez hatással lesz, de az Sn alacsony hőmérsékleten (például 173 K) nem fog fázisváltozásokon átmenni, ami a forrasztás plaszticitásának és ütőszilárdságának súlyos elvesztését eredményezi.

Ezekben a forraszanyagokban a 0.001% Al oxidációt okoz, és az alumínium-oxid film befolyásolja a nedvesíthetőséget a folyékony forrasztóanyag és a folyasztószer közötti határfelületen; a forraszanyag általában 0.1-0.5% Sb-t tartalmaz, és a kúszásálló forrasztóanyag elérheti az 5% Sb-t. Kis mennyiségű antimon (0.1% ~ 0.5%) javíthatja a Pb-Sn forrasztás sárgarézre való nedvesíthetőségét. 0.1-0.25% Bi hozzáadása növelheti az eutektikus Sn-Pb forrasz szórási sebességét. Ha a Bi meghaladja a 0.5%-ot, a forrasztási felület színe megváltozik.

A kadmium csökkenti a nedvesítési sebességet, oxidrétege pedig elsötétíti a forrasztási felületet és keményforrasztási hibákat okoz; a réz csekély hatással van a forrasztóanyag nedvesíthetőségére, de ha meghaladja a 0.25% Cu-t, a Cu-Sn vegyületek képződése miatt befolyásolja a keményforrasztási felület megjelenését; a 0.01% P-t meghaladó foszfor befolyásolja a forraszanyag nedvesíthetőségét réz és alacsony széntartalmú acél esetében; a kén (S) befolyásolja a keményforrasztási felület megjelenését, és a forraszanyag S-tartalma 0.001 5%-on belülre korlátozódik; A cink könnyen oxidálódik oxidokká, és a forrasztási felület minősége romlik, ha meghaladja a 0.003%-ot. Ezért a különféle szennyeződések együttes hatását nem lehet alábecsülni, és szigorúan korlátozni kell.

3.3 Nehézségek a babbit-ötvözet javítási folyamatában

Korábban a hegesztési javításokat főként hagyományos szélforrasztással vagy nagy teljesítményű elektromos krómvassal javították. Ezeknek a javítási módszereknek a következő hibái vannak:

(1) Hegesztőhuzal gyártása

Házi hegesztőrudat kell készíteni, és oxigén-acetilén lángot kell használni a babbit ötvözet tömbjének közvetlen melegítéséhez. Hibái: egyrészt hevítéskor, megolvasztva a kifolyó hegesztőhuzalfolyadék azonnal megszilárdul, különböző méretű, vastag és egyenetlen átmérőjű hegesztőhuzalokká válik; másrészt, mivel a babbit ötvözetet közvetlenül oxigén-acetilén láng hevíti, a benne lévő szennyeződések nem távolíthatók el, és a hegesztőhuzalba is megszilárdulnak, így a keletkező hegesztőhuzal nagyon érdes lesz. Hagyományos szélforrasztásnál vagy nagy teljesítményű elektromos krómvas javításnál nehéz megolvasztani a töltőanyagot;

(2) Javító hatás

A hagyományos gázhegesztési módszer a csapágyak hegesztésére és javítására nem felel meg a javítóhegesztés követelményeinek: ① Használjon széllámpát, hogy közvetlenül a csapágyat irányítsa. Bár az olvasztási teljesítmény megfelel a javítóhegesztés követelményeinek, károsítja az alaptest melletti ép részt vagy a javító alkatrészt, és a hegesztett rész és az ép rész nem olvasztható össze; ② Használjon széllámpát a tiszta rézből készült kalapács melegítésére anélkül, hogy felmelegítené, és használja a kalapácsot a hő vezetésére a hegesztéshez. Ez gyorsan elvezeti a hőt, ami lehűl, és nem olvad meg a hegesztéshez. A hegesztett rész és az ép alkatrész megolvasztása is nehézkes, a csatlakozásnál gyakran alámetszés van; ③ A hegesztéshez nagy teljesítményű, 500 A hőmérsékletű elektromos krómvasalót használjunk. Az elektrokrómvasat példának tekintve a pórusos és kis felületű, vékony falú csapágyak hegesztése elfogadható, de vastagfalú csapágyaknál a a hőmérséklet nem elegendő, az olvasztóerő nem felel meg a javítóhegesztési követelményeknek, és az illesztéseken gyakran vannak alámetszések.

4 Javítási módszer TIG használatával

A Babbitt ötvözet csapágyak kis felületű sérülései és hibái esetén a hagyományos hegesztési javítási módszerek közé tartozik az oxiacetilén keményforrasztás és a forrasztópáka hegesztése. Az oxiacetilén keményforrasztás és forrasztópáka hegesztése hajlamos az alámetszésekre, a hiányos behatolásra és a pórusokra. Különösen az oxiacetilén keményforrasztási folyamat bonyolult és könnyen károsítja a mátrixot.

Az alábbiakban egy teljesen eltérő hegesztési javítási módszert mutatunk be a Babbitt ötvözet csapágyak esetében. Nem csak egyszerűen kezelhető, de nem igényel folyasztószert, leegyszerűsíti a javítási folyamatot és kiváló hegesztési minőséggel rendelkezik. A javítás utáni minősített arány elérheti a 100%-ot, kiküszöbölve az alámetszések, a hiányos behatolás és a pórusok hibáit, amelyek könnyen előállíthatók oxiacetilén keményforrasztással és forrasztópáka hegesztéssel, és meghosszabbodik a csapágy élettartama a javítás után; Alkalmazható a Babbitt ötvözet csapágyak vastagabb sérüléseire, így költséget takaríthat meg és javíthatja a gyártási hatékonyságot.

A babbitt ötvözet csapágyak javításának évek során szerzett tapasztalatai alapján a TIG hegesztés javítási módszere kiemelkedik számos módszer közül. A babbitt ötvözet AWI hegesztésének specifikus lépéseit az alábbiakban mutatjuk be.

4.1 Hegesztés előtti előkészítés

(1) Hegesztőhuzal előkészítése

A csapágy anyaga babbit ötvözet, ZSnSb11Cu6 és ZSnSb8Cu4 modell, amely alacsony olvadáspontú lágy fém.

Válasszon megfelelő babbit ötvözet anyagokat olvasztáshoz (kis tégely), hogy házi hegesztőhuzalt készítsen. A kis tégelyben megolvadt hegesztőhuzal viszonylag tiszta, amely eltávolítja a benne lévő szennyeződéseket és eltávolítja a felületen lebegő tárgyakat; döntse meg a ∠ 30×30×2 méretű rozsdamentes acél szögacélt úgy, hogy a rozsdamentes acél szögacél horony és a vízszintes sík közötti szög 20°-40° legyen, majd egy kis vaskanállal öntse az olvadt babbitt ötvözetből készült folyadékot a rozsdamentes acélba. acél szögacél horony, forgassa el a rozsdamentes acél szögacélt, és gyűjtse össze a hegesztőhuzalt, amely leesik a rozsdamentes acél szögacélról.

(2) A csapágyfelület kezelése

A régóta kenőolajban lévő csapágyakban olyan olajmolekulák vannak, amelyek behatoltak a testbe. A hegesztési javítás során ezek a szivárgó olajok akadályozzák a fémek összeolvadását, ezért gondosan meg kell tisztítani őket.

Először határozza meg a hegesztési javítás helyét, és ultrahanggal tisztítsa meg a csapágyakat. Ha a feltételek nem teljesülnek, használjon fémtisztítószereket a felületen lévő oxidréteg és olajfoltok tisztítására. Ezután tartsa tisztán a csapágyakat, és azonnal végezze el a hegesztési javításokat.

4.2 Hegesztés javítási folyamata

(1) Használjon AWI DC hegesztést: használjon argonvédelmet, az argon áramlási sebessége 8-10 L/perc, az elektróda átmérője 3.2 mm; egy kis kerámia védőfúvóka; használjon fejpántos fotokróm maszkot, és legyen óvatos, amikor a hegesztőhuzalt fogja;

(2) Használjon lapos hegesztési és balos hegesztési módszert: ne rohanjon a varrat alsó rétegének kitöltésével, először indítsa el az ívet a hegesztési területen, mert a régi csapágyak használat közben sok kenőolajat szivárogtak be, és tisztítás után nem távolítható el teljesen. Hegesztéskor ismételten indítsa el az ívet oda-vissza a hegesztési területen, AWI segítségével. Használjon ívfényt a benne lévő olajmolekulák kiszorításához; majd egy kevés acetonba mártott tiszta ronggyal törölje le a felületen lebegő olajmolekulákat; végül drótkefével keféljük le a felületen lebegő oxidokat, majd végezzünk huzalfeltöltés javító hegesztést;

(3) A Babbitt-ötvözet olvadáspontja viszonylag alacsony. Az ív elindításakor az elektródát helyesen kell beállítani a hegesztési területhez, és az ívpréselési módszert kell alkalmazni, hogy megakadályozza a Babbitt ötvözet megolvadását a nem hegesztési területen; a hegesztőhuzalt a lehető legvékonyabbra kell készíteni, hogy megkönnyítse a hegesztés közbeni ívpréselési műveletet;

(4) Hegesztéskor használjon fényérzékeny színváltó maszkot a huzal pontos adagolásához, és állítsa be a hegesztőgépet a gázelzárás késleltetése érdekében; amikor minden hegesztési ív zárva van, ne távolítsa el azonnal a fúvókát a hegesztési területről, hogy a késleltetett gáz hatékonyan megvédje a területet, és elkerülje a pórusok kialakulását; különös figyelmet fordítson arra, hogy a hegesztés során ne fújjon szél, és szükség esetén tegyen szélvédő intézkedéseket;

(5) Az utolsó hegesztési réteg felületének valamivel magasabbnak kell lennie, mint a csapágy eredeti felülete, és ügyeljen arra, hogy az eredeti felülettel való találkozásnál ne keletkezzen alámetszés és összeolvadás nélküli hiba, és végül megmunkálással sima csapágyat kapjon. A 2. ábra a csapágyfelületet mutatja AWI hegesztés javítás után.

5 Javító hatás

A cikkben a csapágy javító hatásának ellenőrzésére a szerző ugyanazt a csapágyat választotta ki, és mesterségesen megrongálta 3 c㎡ karcolási felülettel és 2 mm mélységgel, 5 mm-es sérüléssel, hibával. 12 mm-es, 30 mm-es veszteség és 35 mm-es veszteség, majd megjavította. A vizsgálati eredményeket a 2. táblázat tartalmazza.

A 2. táblázatból látható, hogy a hagyományos csapágyjavítási módszer kisebb javításokra korlátozódik; míg a jelen cikkben szereplő csapágyjavítási módszer vastagabb, sérült babbitt ötvözetek javítására alkalmazható, és a javítási vastagság elérheti a 35 mm-t, a javítási hatás pedig a 30 mm-t meg nem haladó csapágysérülések esetén a legjobb.

A Babbitt ötvözetet széles körben használják különféle típusú csapágyakban a hajókon, minősége a hajó főmotorjának, generátorának és faroktengelyének normál működéséhez kapcsolódik. A hajók javítása során a babbit ötvözetek öntésével és AWI-hegesztésével kiváló minőségű termékek születnek. A babbit ötvözet javítására szolgáló különféle hegesztési módszerek összehasonlításában jelenleg a TIG hegesztés a legegyszerűbb és legideálisabb hegesztési módszer.