Кеме жасау процесінде баббит металы кемелердегі жастықтардың барлық түрлерінде кеңінен қолданылады. Кеме жөндеуде баббит металл жастығын қайта пайдалану коэффициентін жақсарту және аутсорсингтік қайта құюдың капиталы мен уақытын қысқарту үшін, соңғы 30 жылдан астам баббит металл жастығын жөндеудің практикалық тәжірибесіне сәйкес, дәнекерлеуді жөндеу технологиясының жиынтығы жоғары біліктілік көрсеткіші бар баббит металының қоры жинақталған.

1 Кіріспе

Кемелердегі көптеген айналмалы жабдықтар жұмыс істеу үшін әртүрлі мойынтіректердің тірегіне және майлау майы арқылы мойынтіректерді майлауға сүйенеді. Кеме құйрық білігінің аралық мойынтірек төлкесі, негізгі қозғалтқыштың шатун төлкесі, генератор төлкесі және т.б. барлығы Баббит қорытпасынан жасалған. Ұзақ уақыт жұмыс істегенде май беру жүйесінің дірілінен немесе істен шығуынан втулкадағы Баббит қорытпасы тозған, тіпті Баббит қорытпасының құлап, күйіп кетуіне себепші болады. Сондықтан жөндеуде құю және жөндеу дәнекерлеуі жиі қолданылады. Бұл мақала зақымдалған және зақымдалған төлкелер үшін TIG дәнекерлеуін жөндеу технологиясының сәтті тәжірибесімен таныстырады.

2 Баббит қорытпасына кіріспе

2.1 Баббит қорытпасының сипаттамалары

Babbitt қорытпасының тозуды төмендететін жоғары өнімділігі, жақсы кірістіру, үйкеліске сәйкестігі және біліктің төзімділігі бар. Қатты фаза бөлшектері жұмсақ фазалық матрицада біркелкі таралады. Жұмсақ фазалық матрицасы қорытпаға жақсы сіңу, сәйкестік және тістеуге қарсы қасиеттер береді. Кіргеннен кейін жұмсақ матрица ойыс, ал қатты нүктелер дөңес болады, осылайша жылжымалы беттер арасында май сақтау орны мен майлаушы май арнасына айналу үшін аздап саңылау пайда болады, бұл тозуды азайтуға ықпал етеді; және дөңес қатты бөлшектер тірек рөл атқарады, бұл тіректерге қолайлы.

2.2 Баббит қорытпасының жиі қолданылатын үлгілері

Кеменің құйрық білігінің аралық мойынтірек төлкелерінің, негізгі қозғалтқыштың шатун төлкелерінің және генератор төлкелерінің көпшілігінде 11-кестеде көрсетілгендей баббит қорытпаларының екі түрі қолданылады, атап айтқанда ZSnSb6Cu8 және ZSnSb4Cu1.

2.3 Баббит қорытпаларының ақаулары мен зақымдану формалары

Кеменің құйрық білігінің аралық мойынтіректер төлкесінің (баббит қорытпасы) негізгі зақымдану формалары келесідей:

(1) Жергілікті ақау немесе тозу

Втулка ұзақ уақыт жұмыс істегендіктен, 1-суретте көрсетілгендей, втулкадағы баббит қорытпасының қабаты діріл әсерінен тозған және ажыраған.

(2) Толығымен сынған немесе қабатталған

Мұнай беру жүйесі істен шықса, жану орын алады және жоғарғы және төменгі мойынтіректердің екеуі де жанып, сынған, әсіресе төменгі мойынтірек, онда Баббит қорытпасының қабаты тіпті қабаттанған болады. Мұндай күрделі зақымдарды дәнекерлеу арқылы жөндеу мүмкін емес, оны қайта құю арқылы жөндеу қажет.

3 Баббит қорытпасының материалдары және дәнекерлеу сипаттамалары

Баббит қорытпасы - әдетте қайта құю және дәнекерлеу арқылы жөнделетін жұмсақ металл материал. Баббит қорытпасының балқу температурасы төмен (240°С) және қатты өтімділігі болғандықтан, балқытылған бассейндегі қалайы сұйықтығы оңай жоғалады, сондықтан оны құю немесе дәнекерлеу қиын. Үздіксіз тәжірибе арқылы дәстүрліге қарағанда қарапайым жөндеудің жаңа әдістері мен процестері зерттелді. Төменде зақымдану елеулі болған кезде TIG дәнекерлеуінің жөндеу әдісі енгізілген.

3.1 Баббит қорытпасының материалдық сипаттамалары

Қалайы негізіндегі дәнекерлеу балқу температурасы төмен жұмсақ дәнекерлеу болып табылады. Оны дәнекерлеу арқылы салыстырмалы түрде төмен температурада балқытуға болады, ал дәнекерленген түйіндерді қосуға болады. Бұл үздіксіз жылу және электр өткізгіштігін қамтамасыз ету әдісі немесе сұйық және газ контейнерлерін тығыздау үшін қолданылады және дәнекерлеу қосылыстары үлкен кернеуге ұшырамайды.

Жұмсақ дәнекерлеу келесі талаптарға сай болуы керек:

(1) Белгілі бір жылу және электр өткізгіштігі бар;

(2) 200 ℃ төмен байланыстырушы бөліктер арасындағы қажетті беріктікті сақтаңыз;

(3) Тығыз құрылымды және жақсы тығыздағышты болуы;

(4) Жұмсақ дәнекер мен дәнекерленген бөлшектер мен негізгі материалдар арасында жақсы сулану мүмкіндігі бар.

Жұмсақ дәнекерлеудің жылу және электр өткізгіштігі нашар, мыстың 8% ~ 15% ғана. Дегенмен, жолда (мысалы, тізбекте) айқын қарсылық (қарсылық сияқты) жоқ, өйткені өткізгіштік жолы қысқа және дәнекерленген қосылыстағы жанасу аймағы үлкен.

Дәнекерлеу қосылысының сапасы дәнекерленетін беттің табиғатына, жұмсақ дәнекерлеудің қасиеттеріне және флюс таңдауына байланысты. Шындығында, бұл дәнекерленген қатты металл бетіндегі балқытылған жұмсақ дәнекерлеудің сулану процесіне байланысты. Қалайы көптеген жұмсақ дәнекерлеу компоненттерінің белсенді элементі болып табылады. Ол Cu, Fe, Ni және т.б. сияқты дәнекерленетін негізгі металмен суланып, балқытып, металл қосылыстарының өте жұқа қабатын түзе алады.

Флюсті пайдалану ылғалдануға әсер етпеу үшін дәнекерленген металл бетін тазалау болып табылады. Флюстің негізгі құрамдас бөлігі - судың қатысында бос тұз қышқылын түзетін ZnCl2. Мысты дәнекерлеу кезінде оксид қабаты хлоридке дейін ериді және негізгі мысты қалдырады, ал балқытылған дәнекер бірте-бірте мысқа таралады.

3.2 Жұмсақ дәнекерлеудің құрамы және қасиеттері

Жұмсақ дәнекерлеу әдетте эвтектикалық құрамы 26.1% Pb және эвтектикалық температурасы 183 ℃ болатын Sn-Pb қорытпасы болып табылады, ол төмен дәнекерлеу температурасын қамтамасыз етеді және температураға сезімтал компоненттердің зақымдалуын болдырмайды.

Қолмен дәнекерлеу кезінде Sn-50%Pbd қорытпасын таңдаңыз. Температура төмендеген сайын Pb құрамындағы Sn ерігіштігі төмендейді, Sn тұнбаға түседі, дәнекерлеу жұмсақ болады; Sn-Pb-Sb қорытпасының дәнекерінде SnSb интерметалл қосылыстарының тұнбасы әсіресе айқын; Sn-5%Ag және Sn-5%Sb қорытпалары дәнекерлеудің беріктігін 200 ℃ дейін ұстап қана қоймай, сонымен қатар эвтектикалық қорытпаларға ұқсас ылғалдануға қабілетті.

Төмен температурада қолданылатын дәнекерлеу үшін Pb-10%Sn немесе Pb-5% Sn-1.5%Ag сияқты жоғары Pb қорытпаларын таңдау керек. Бұл қорытпаның дымқылдығы мен беріктігі әсер етеді, бірақ Sn төмен температурада (мысалы, 173K) фазалық өзгерістерге ұшырамайды, бұл дәнекерлеудің пластикасы мен соққы беріктігін айтарлықтай жоғалтады.

Бұл дәнекерлеуіштерде 0.001% Al тотығуды тудырады, ал алюминий оксидінің пленкасы сұйық дәнекер мен флюс арасындағы интерфейстегі ылғалдануға әсер етеді; дәнекерде әдетте 0.1% ~ 0.5% Sb бар, ал сусымалыға төзімді дәнекер 5% Sb жетуі мүмкін. Аз мөлшерде сурьма (0.1% ~ 0.5%) Pb-Sn дәнекерлеуінің жезге ылғалдануын жақсарта алады. 0.1%~0.25% Bi қосу эвтектикалық Sn-Pb дәнекерлеуінің таралу жылдамдығын арттыруы мүмкін. Би 0.5% асқанда, дәнекерлеу беті түсі өзгереді.

Кадмий сулану жылдамдығын төмендетеді, ал оның оксидті пленкасы дәнекерлеу бетін күңгірттендіреді және дәнекерлеу ақауларын тудырады; мыс дәнекерлеудің ылғалдануына аз әсер етеді, бірақ ол 0.25% Cu-ден асқанда Cu-Sn қосылыстарының түзілуіне байланысты дәнекерлеу бетінің пайда болуына әсер етеді; 0.01% P жоғары фосфор мыс және төмен көміртекті болаттағы дәнекерлеудің сулану қабілетіне әсер етеді; күкірт (S) дәнекерлеу бетінің пайда болуына әсер етеді, ал дәнекерлеудегі S мазмұны 0.001 5% шегінде шектеледі; Zn оксидтер түзу үшін оңай тотығады, ал дәнекерлеу бетінің сапасы Zn 0.003% асқанда нашарлайды. Сондықтан әртүрлі қоспалардың бірлескен әсерін елеусіз қалдыруға болмайды және оны қатаң шектеу керек.

3.3 Баббит қорытпасын жөндеу процесіндегі қиындықтар

Бұрын дәнекерлеуді жөндеу негізінен дәстүрлі желмен дәнекерлеу немесе жоғары қуатты электр хромды темір арқылы жөнделді. Бұл жөндеу әдістерінің келесі ақаулары бар:

(1) Дәнекерлеу сымын өндіру

Баббит қорытпасының блогын тікелей қыздыру үшін үйде дәнекерлеу штангасын жасау және оттегі-ацетилен жалынын пайдалану қажет. Оның ақаулары: бір жағынан, қыздырып, балқытқанда, сыртқа ағып жатқан дәнекерлеу сымының сұйықтығы бірден қатып, әртүрлі өлшемдегі, қалың және біркелкі емес диаметрлі дәнекерлеу сымдарына айналады; екінші жағынан, баббит қорытпасы оттегі-ацетилен жалынымен тікелей қыздырылғандықтан, оның құрамындағы қоспаларды жою мүмкін емес, сонымен қатар дәнекерлеу сымына қатып қалады, нәтижесінде алынған дәнекерлеу сымы өте өрескел болады. Дәстүрлі желмен дәнекерлеу немесе жоғары қуатты электр хромды темір жөндеу кезінде толтырғыш материалды балқыту қиын;

(2) Жөндеу әсері

Мойынтіректерді дәнекерлеуге және жөндеуге арналған дәстүрлі газбен дәнекерлеу әдісі жөндеу дәнекерлеуінің талаптарына сәйкес келмейді: ① Мойынтіректі тікелей көздеу үшін жел шамын пайдаланыңыз. Балқыту қуаты жөндеу дәнекерлеуінің талаптарына сай болса да, ол негізгі корпусқа немесе жөндеу бөлігіне іргелес жатқан бүтін бөлікті зақымдайды, ал дәнекерленген бөлік пен бүтін бөлікті бірге балқыту мүмкін емес; ② Таза мыстан жасалған балғаны қыздырмай қыздыру үшін жел шамын пайдаланыңыз, ал балғамен дәнекерлеу үшін жылуды өткізіңіз. Бұл жылуды тез таратады, нәтижесінде салқындатады және дәнекерлеуге қол жеткізу үшін балқымады. Сондай-ақ дәнекерленген бөлікті және бұзылмаған бөлікті балқыту қиынға соғады, сонымен қатар қосылыс орнында жиі асты кесіледі; ③ Дәнекерлеу үшін температурасы 500 А жоғары қуатты электр хромды үтікті пайдаланыңыз. Мысал ретінде электрохромды үтікті алсақ, саңылаулар мен жұқа қабырғалы мойынтіректерді дәнекерлеуге рұқсат етіледі, бірақ қалың қабырғалы мойынтіректер үшін температура жеткіліксіз, балқыту қуаты жөндеу дәнекерлеу талаптарын қанағаттандыра алмайды, және қосылыстардың жиі кесілген жерлері бар.

4 TIG көмегімен жөндеу әдісі

Баббит қорытпасының мойынтіректерінің шағын аумақты зақымдануы мен ақаулары үшін дәстүрлі дәнекерлеуді жөндеу әдістеріне оксиацетиленмен дәнекерлеу және дәнекерлеу үтіктерін дәнекерлеу жатады. Оксиацетиленмен дәнекерлеу және дәнекерлеу үтіктерін дәнекерлеу кесулерге, толық емес енуге және тесіктерге бейім. Атап айтқанда, оксиацетиленмен дәнекерлеу операциясының процесі күрделі және матрицаны оңай зақымдайды.

Төменде Babbitt қорытпасының мойынтіректері үшін мүлде басқа дәнекерлеуді жөндеу әдісі енгізілген. Ол жұмыс істеуде қарапайым ғана емес, сонымен қатар ағынды қажет етпейді, жөндеу процесін жеңілдетеді және дәнекерлеудің жоғары сапасына ие. Жөндеуден кейінгі біліктілік көрсеткіші оксиацетиленді дәнекерлеу және дәнекерлеу үтіктерін дәнекерлеу арқылы оңай алынатын астыңғы кесулердің, толық емес енудің және тесіктердің ақауларын еңсере отырып, 100% жетуі мүмкін және жөндеуден кейінгі мойынтіректердің қызмет ету мерзімі ұзартылады; оны Babbitt қорытпасының мойынтіректерінің қалың зақымдалуына қолдануға болады, бұл шығындарды үнемдеуге және өндіріс тиімділігін арттыруға мүмкіндік береді.

Көптеген жылдар бойы баббит легирленген мойынтіректерді жөндеу тәжірибесіне сүйене отырып, TIG дәнекерлеуді жөндеу әдісі көптеген әдістердің ішінде ерекшеленеді. TIG дәнекерлеу баббит қорытпасының нақты технологиялық қадамдары төмендегідей енгізілген.

4.1 Дәнекерлеу алдында дайындық

(1) Дәнекерлеу сымын дайындау

Мойынтіректің материалы - баббит қорытпасы, моделі ZSnSb11Cu6 және ZSnSb8Cu4, балқу температурасы төмен жұмсақ металл.

Үйде дәнекерлеу сымын жасау үшін балқытуға (кіші тигель) сәйкес келетін баббит қорытпасынан алынған материалдарды таңдаңыз. Кішкентай тигельде балқытылған дәнекерлеу сымы салыстырмалы түрде таза, ол ішіндегі қоспаларды кетіреді және бетінде ілулі қалқымалы заттарды кетіреді; ∠ 30×30×2 тот баспайтын болаттан жасалған бұрышты болатты тот баспайтын болаттан жасалған бұрыштық болат ойық пен көлденең жазықтықтың арасындағы бұрыш 20°~40° болатындай етіп еңкейтіңіз, содан кейін балқытылған баббит қорытпасының сұйықтығын тот баспайтын болаттан құю үшін кішкене темір қасықты пайдаланыңыз. болат бұрышты болат ойығын, тот баспайтын болаттан жасалған бұрыштық болатты айналдырыңыз және тот баспайтын болаттан жасалған бұрыштық болаттан түсетін дәнекерлеу сымын жинаңыз.

(2) Мойынтірек бетін өңдеу

Ұзақ уақыт бойы майлау майында болған мойынтіректерде денеге еніп кеткен май молекулалары бар. Дәнекерлеуді жөндеу кезінде бұл ағып жатқан майлар металдардың қосылуына кедергі келтіреді, сондықтан оларды мұқият тазалау керек.

Біріншіден, дәнекерлеуді жөндеу орнын анықтаңыз және мойынтіректерді ультрадыбыстық түрде тазалаңыз. Егер шарттар орындалмаса, бетіндегі оксидті пленканы және май дақтарын тазалау үшін металл тазалау құралдарын пайдаланыңыз. Содан кейін мойынтіректерді таза ұстаңыз және дереу дәнекерлеуді жөндеуді орындаңыз.

4.2 Дәнекерлеуді жөндеу процесі

(1) TIG тұрақты токпен дәнекерлеуді қолданыңыз: аргон қорғанысын пайдаланыңыз, аргон ағынының жылдамдығы 8-10 л/мин, электрод диаметрі 3.2 мм; шағын керамикалық қорғаныс шүмегі; басына фотохромды масканы қолданыңыз және дәнекерлеу сымын ұстаған кезде жұмсақ болыңыз;

(2) Тегіс дәнекерлеу және сол жақ дәнекерлеу әдісін қолданыңыз: дәнекерлеудің төменгі қабатын толтыруға асықпаңыз, алдымен дәнекерлеу аймағында доғаны бастаңыз, өйткені ескі мойынтіректерге пайдалану кезінде майлау майы көп сіңіп кеткен және ол тазалаудан кейін толығымен алып тастау мүмкін емес. Дәнекерлеу кезінде TIG көмегімен дәнекерлеу аймағында доғаны алға-артқа қайта-қайта бастаңыз. Ішіндегі май молекулаларын күштеп шығару үшін доға шамын пайдаланыңыз; содан кейін бетінде қалқып тұрған май молекулаларын сүрту үшін аздап ацетонға батырылған таза шүберекті пайдаланыңыз; соңында бетінде қалқып тұрған оксидтерді тазарту үшін сым щеткасын қолданыңыз, содан кейін сым толтыруды жөндеу дәнекерлеуін орындаңыз;

(3) Баббит қорытпасының балқу температурасы салыстырмалы түрде төмен. Доғаны іске қосу кезінде электрод дәнекерлеу аймағымен дұрыс туралануы керек және дәнекерленбейтін аймақтағы Баббит қорытпасының балқуын болдырмау үшін доғаны престеу әдісін қолдану керек; дәнекерлеу кезінде доғамен престеу жұмысын жеңілдету үшін дәнекерлеу сымын мүмкіндігінше жұқа етіп жасау керек;

(4) Дәнекерлеу кезінде сымды дәл беру үшін фотосезімтал түсті өзгертетін масканы пайдаланыңыз және газды өшіруді кешіктіру үшін дәнекерлеу машинасын реттеңіз; әрбір дәнекерлеу доғасы жабылған кезде, саңылауларды дәнекерлеу аймағынан дереу алып тастамаңыз, осылайша кешіктірілген газ саңылауларды тудырмау үшін аймақты тиімді қорғай алады; дәнекерлеу кезінде желдің болмауына ерекше назар аударыңыз, қажет болған жағдайда желден қорғайтын шараларды қолданыңыз;

(5) Дәнекерлеудің соңғы қабатының беті мойынтіректің бастапқы бетінен сәл жоғары болуы керек және бастапқы бетпен түйіскен жерінде астыңғы кесінділер мен балқытылмаған ақаулардың болмауына назар аударыңыз және ақырында өңдеу арқылы тегіс мойынтіректі алыңыз. 2-суретте TIG дәнекерлеуін жөндеуден кейінгі мойынтірек беті көрсетілген.

5 Жөндеу әсері

Осы мақалада подшипниктің жөндеу әсерін тексеру үшін автор дәл сол подшипникті таңдап, оны сызат алаңы 3 c㎡ және тереңдігі 2 мм, зақымдануы 5 мм, ақауы бар жасанды түрде зақымдады. 12 мм, 30 мм жоғалту және 35 мм жоғалту, содан кейін оны жөндеді. Сынақ нәтижелері 2-кестеде келтірілген.

2-кестеден мойынтіректерді жөндеудің дәстүрлі әдісі шағын жөндеумен шектелетінін көруге болады; бұл қағаздағы мойынтіректерді жөндеу әдісі қалыңырақ зақымдалған баббит қорытпаларын жөндеуге қолданылуы мүмкін және жөндеу қалыңдығы 35 мм жетуі мүмкін, ал жөндеу әсері қалыңдығы 30 мм-ден аспайтын мойынтіректердің зақымдалуы үшін жақсы.

Баббит қорытпасы кемелерде әртүрлі подшипниктерде кеңінен қолданылады және оның сапасы кеменің негізгі қозғалтқышының, генератордың және құйрық білігінің қалыпты жұмысына байланысты. Кемелерді жөндеу кезінде баббит қорытпаларын құю және TIG дәнекерлеу жоғары сапалы өнім береді. Баббит қорытпасын жөндеуге арналған әртүрлі дәнекерлеу әдістерін салыстыратын болсақ, TIG дәнекерлеу қазіргі уақытта ең қарапайым және ең тамаша дәнекерлеу әдісі болып табылады.