Laivų statybos procese babbito metalas plačiai naudojamas visų rūšių laivų pagalvėse. Laivų remonte, siekiant pagerinti pakartotinio babbito metalinės pagalvės panaudojimo koeficientą ir sumažinti kapitalą bei sutrumpinti perdavimo iš užsakomųjų paslaugų laiką, remiantis praktine babbito metalinės pagalvės remonto patirtimi per pastaruosius daugiau nei 30 metų, suvirinimo remonto technologijos rinkinys. apibendrinamas babbito metalo su aukštu kvalifikuotu tarifu.

1 Įvadas

Daugelis besisukančios įrangos laivuose priklauso nuo įvairių guolių atramos ir guolių tepimo tepimo alyva. Laivo uodegos veleno tarpinė guolio įvorė, pagrindinio variklio švaistiklio įvorė, generatoriaus įvorė ir kt. yra pagaminti iš Babbitt lydinio. Dėl vibracijos ar alyvos tiekimo sistemos gedimo ilgai eksploatuojant, Babbitt lydinys ant įvorės nusidėvi ir netgi sukelia Babbitt lydinio nukritimą ir degimą. Todėl remonte dažnai naudojamas liejimas ir remontinis suvirinimas. Šiame straipsnyje bus pristatyta sėkminga pažeistų ir pažeistų įvorių TIG suvirinimo remonto technologijos praktika.

2 Babbitt Alloy įvadas

2.1 Babbitt lydinio charakteristikos

Babbitt lydinys pasižymi dideliu nusidėvėjimo mažinimu, geru įterpimu, atsparumu trinčiai ir veleno atsparumu. Kietosios fazės dalelės tolygiai pasiskirsto minkštosios fazės matricoje. Minkštos fazės matrica suteikia lydiniui geras įterpimo, atitikties ir įkandimo savybes. Įsibėgėjus minkštoji matrica yra įgaubta, o kietieji taškai išgaubti, todėl tarp slydimo paviršių susidaro nedidelis tarpelis, kuris tampa alyvos laikymo vieta ir tepimo alyvos kanalu, o tai padeda sumažinti susidėvėjimą; o išgaubtos kietos dalelės atlieka pagalbinį vaidmenį, kuris yra palankus guoliui.

2.2 Dažniausiai naudojami babbito lydinio modeliai

Daugumoje laivo galinio veleno tarpinių guolių įvorių, pagrindinio variklio švaistiklio įvorių ir generatoriaus įvorių naudojami dviejų tipų babbito lydiniai, būtent ZSnSb11Cu6 ir ZSnSb8Cu4, kaip parodyta 1 lentelėje.

2.3 Babbito lydinių defektai ir pažeidimo formos

Pagrindinės laivo uodegos veleno tarpinės guolio įvorės (babitto lydinio) pažeidimo formos yra šios:

(1) Vietinis defektas arba susidėvėjimas

Dėl ilgalaikio įvorės veikimo babbito lydinio sluoksnis ant įvorės susidėvi ir atsiskiria dėl vibracijos, kaip parodyta 1 pav.

(2) Visiškai sulūžęs arba sluoksniuotas

Sugedus alyvos tiekimo sistemai, įvyks degimas, sudegs ir lūžta tiek viršutinis, tiek apatinis guolis, ypač apatinis guolis, kuriame Babbitt lydinio sluoksnis netgi bus sluoksniuotas. Tokios rimtos žalos negalima ištaisyti suvirinant, ją reikia pataisyti iš naujo išliejant.

3 Babbitt lydinio medžiagos ir suvirinimo charakteristikos

Babito lydinys yra minkšto metalo medžiaga, kuri paprastai taisoma iš naujo išliejant ir suvirinant. Kadangi Babbitt lydinys pasižymi žema lydymosi temperatūra (240°C) ir stipriu sklandumu, išlydytame baseine esantis alavo skystis lengvai prarandamas, todėl jį sunku išlieti ar suvirinti. Per nuolatinę praktiką buvo ištirti nauji remonto metodai ir procesai, kurie yra paprastesni nei tradiciniai. Toliau pristatomas TIG suvirinimo taisymo būdas, kai pažeidimas yra rimtas.

3.1 Babbitt lydinio medžiagos charakteristikos

Alavo lydmetalis yra minkštas lydmetalis, kurio lydymosi temperatūra yra žema. Jis gali būti išlydytas gana žemoje temperatūroje litavimo būdu, o suvirinamus mazgus galima sujungti. Tai nepertraukiamo šilumos ir elektros laidumo užtikrinimo būdas arba naudojamas skysčių ir dujų talpykloms sandarinti, o litavimo jungtys nėra veikiamos didelių apkrovų.

Minkštas lydmetalis turi atitikti šiuos reikalavimus:

(1) turėti tam tikrą šilumos ir elektros laidumą;

(2) Išlaikyti reikiamą stiprumą tarp jungiamųjų dalių žemesnėje nei 200 ℃ temperatūroje;

(3) turi tankią struktūrą ir gerą sandarumą;

(4) Turi gerą drėkinimą tarp minkštojo lydmetalio ir lituotų dalių bei pagrindinių medžiagų.

Minkšto lydmetalio šilumos ir elektros laidumas yra prastas, tik 8% ~ 15% vario. Tačiau kelyje (pvz., grandinėje) nėra akivaizdaus pasipriešinimo (pvz., pasipriešinimo), nes laidumo kelias yra trumpas, o kontaktinis plotas litavimo jungtyje yra didelis.

Litavimo jungties kokybė priklauso nuo lituojamo paviršiaus pobūdžio, minkštojo lydmetalio savybių ir srauto pasirinkimo. Tiesą sakant, tai priklauso nuo išlydyto minkštojo lydmetalio drėkinimo proceso ant lituojamo kieto metalinio paviršiaus. Alavas yra aktyvus daugelio minkštojo litavimo komponentų elementas. Jis gali sušlapti ir susilieti su lituojamu netauriuoju metalu, pvz., Cu, Fe, Ni ir kt., sudarydamas labai ploną metalo junginių sluoksnį.

Fliuso naudojimas skirtas lituojamo metalo paviršiaus valymui, kad nepakenktų drėgmei. Pagrindinis srauto komponentas yra ZnCl2, kuris, esant vandeniui, gamina laisvą druskos rūgštį. Lituojant varį oksido sluoksnis ištirpsta į chloridą ir palieka pagrindinį varį, o išlydytas lydmetalis palaipsniui plinta ant vario.

3.2 Minkštojo lydmetalio sudėtis ir savybės

Minkštas lydmetalis paprastai yra Sn-Pb lydinys, kurio eutektinė sudėtis yra 26.1% Pb ir eutektinė temperatūra 183 ℃, o tai gali užtikrinti žemą litavimo temperatūrą ir išvengti temperatūros jautrių komponentų pažeidimo.

Lituojant rankomis, rinkitės Sn-50%Pbd lydinį. Temperatūrai mažėjant, mažėja Sn tirpumas Pb, Sn nusėda, o lydmetalis suminkštėja; Sn-Pb-Sb lydmetalyje SnSb intermetalinių junginių nusodinimas ypač akivaizdus; Sn-5%Ag ir Sn-5%Sb lydiniai gali ne tik išlaikyti lydmetalio stiprumą iki 200 ℃, bet ir turėti panašų drėgmę kaip eutektiniai lydiniai.

Kai lydmetalis naudojamas žemoje temperatūroje, reikėtų rinktis didelio Pb lydinius, pvz., Pb-10%Sn arba Pb-5% Sn-1.5%Ag lydinius. Šio lydinio drėkinamumas ir stiprumas bus paveiktas, tačiau Sn nepatirs fazių pokyčių esant žemai temperatūrai (pvz., 173 K), todėl lydmetalio plastiškumas ir atsparumas smūgiams rimtai praras.

Šiuose lydmetaliuose 0.001% Al sukels oksidaciją, o aliuminio oksido plėvelė paveiks drėgmę skystojo lydmetalio ir srauto sąsajoje; lydmetalyje paprastai yra 0.1–0.5% Sb, o šliaužimui atsparus lydmetalis gali pasiekti 5% Sb. Nedidelis stibio kiekis (0.1–0.5 %) gali pagerinti Pb-Sn lydmetalio drėgmę iki žalvario. Pridėjus 0.1% ~ 0.25% Bi, galima padidinti eutektinio Sn-Pb lydmetalio plitimo greitį. Kai Bi viršija 0.5%, litavimo paviršius pakeis spalvą.

Kadmis sumažins drėkinimo greitį, o jo oksido plėvelė patamsins litavimo paviršių ir sukels litavimo defektus; varis mažai veikia lydmetalio drėkinamumą, tačiau kai jis viršija 0.25 % Cu, jis turės įtakos litavimo paviršiaus išvaizdai dėl Cu-Sn junginių susidarymo; fosforas, viršijantis 0.01 % P, turės įtakos lydmetalio drėkinimui ant vario ir mažai anglies turinčio plieno; siera (S) turi įtakos litavimo paviršiaus išvaizdai, o S kiekis lydmetalyje ribojamas iki 0.001 5%; Zn lengvai oksiduojamas ir susidaro oksidai, o litavimo paviršiaus kokybė pablogėja, kai viršija 0.003 % Zn. Todėl bendras įvairių priemaišų poveikis negali būti neįvertintas ir turėtų būti griežtai ribojamas.

3.3 Babbito lydinio remonto proceso sunkumai

Anksčiau suvirinimo remontas daugiausia buvo taisomas tradiciniu vėjo litavimu arba didelės galios elektrine chromine geležimi. Šie remonto metodai turi šiuos trūkumus:

(1) Suvirinimo vielos gamyba

Būtina pagaminti naminį suvirinimo strypą ir naudoti deguonies-acetileno liepsną, kad tiesiogiai pašildytumėte babbito lydinio bloką. Jo defektai: viena vertus, kaitinant ir ištirpus, ištekėjęs suvirinimo vielos skystis tuoj pat sukietės, taps įvairaus dydžio, storio ir nevienodo skersmens suvirinimo laidais; kita vertus, kadangi babbito lydinys yra tiesiogiai kaitinamas deguonies-acetileno liepsna, jame esančios priemaišos negali būti pašalintos ir taip pat sukietės į suvirinimo laidą, todėl susidariusi suvirinimo viela tampa labai šiurkšti. Sunku išlydyti užpildą atliekant tradicinį vėjo litavimą arba didelės galios elektrinį chromo geležies remontą;

(2) Remonto efektas

Tradicinis dujinio suvirinimo būdas, skirtas suvirinti ir taisyti guolius, negali atitikti remontinio suvirinimo reikalavimų: ① Naudokite vėjo lempą, kad nukreiptumėte tiesiai į guolį. Nors lydymosi galia atitinka remontinio suvirinimo reikalavimus, ji sugadins nepažeistą dalį, esančią greta pagrindinio korpuso arba remonto dalies, o suvirintos dalies ir nepažeistos dalies negalima išlydyti kartu; ② Vėjo lempa šildykite plaktuką, pagamintą iš gryno vario, jo nekaitindami, o plaktuku leiskite šilumą suvirinimui. Tai greitai išsklaidys šilumą, todėl atšals ir nepavyks išsilydyti, kad būtų suvirintas. Taip pat sunku išlydyti suvirintą dalį ir nepažeistą dalį, o jungtis dažnai įpjaunama; ③ Suvirinimui naudokite didelės galios elektrinį chrominį lygintuvą, kurio temperatūra yra 500 A. Kaip pavyzdį paėmus elektrochrominį geležį, porų ir mažo ploto guolių su plonomis sienelėmis suvirinimas yra priimtinas, tačiau storasieniams guoliams Nepakanka temperatūros, lydymosi galia negali atitikti remontinio suvirinimo reikalavimų, o jungtyse dažnai yra įpjovimų.

4 Remonto metodas naudojant TIG

Dėl nedidelio ploto pažeidimų ir Babbitt lydinio guolių defektų įprasti suvirinimo taisymo metodai apima oksiacetileno litavimą ir lituoklio suvirinimą. Oksiacetileno litavimo ir lituoklio suvirinimo metu gali atsirasti įpjovimų, nepilnai prasiskverbti ir atsirasti porų. Visų pirma, oksiacetileno litavimo procesas yra sudėtingas ir lengvai pažeidžiamas matrica.

Toliau pristatomas visiškai kitoks Babbitt lydinio guolių suvirinimo taisymo būdas. Tai ne tik paprasta valdyti, bet ir nereikalauja srauto, supaprastina remonto procesą ir pasižymi aukšta suvirinimo kokybe. Kvalifikuota norma po remonto gali siekti 100%, įveikiant įpjovimų defektus, nepilną prasiskverbimą ir poras, kurias lengva pagaminti oksiacetileno litavimo ir litavimo geležies suvirinimo būdu, o guolio tarnavimo laikas po remonto pailgėja; Jis gali būti taikomas storesniems Babbitt lydinio guolių pažeidimams, taupant išlaidas ir pagerinant gamybos efektyvumą.

Remiantis ilgamete babbito lydinio guolių taisymo patirtimi, TIG suvirinimo taisymo metodas išsiskiria iš daugelio metodų. Konkretūs TIG suvirinimo babbito lydinio proceso etapai pristatomi taip.

4.1 Paruošimas prieš suvirinimą

(1) Suvirinimo vielos paruošimas

Guolio medžiaga yra babbito lydinys, modelis ZSnSb11Cu6 ir ZSnSb8Cu4, kuris yra minkštas metalas su žema lydymosi temperatūra.

Norėdami pagaminti naminę suvirinimo vielą, pasirinkite tinkamas babbito lydinio medžiagas lydymui (mažas tiglis). Mažame tiglyje išlydyta suvirinimo viela yra gana gryna, todėl galima pašalinti viduje esančias priemaišas ir pašalinti ant paviršiaus pakabintus plūduriuojančius objektus; pakreipkite ∠ 30 × 30 × 2 nerūdijančio plieno kampinį plieną taip, kad kampas tarp nerūdijančio plieno kampinio plieno griovelio ir horizontalios plokštumos būtų 20° ~ 40°, tada mažu geležiniu šaukštu įpilkite išlydyto babbito lydinio skystį į nerūdijantį plieną. plieno kampinio plieno griovelį, pasukite nerūdijančio plieno kampinį plieną ir surinkite suvirinimo vielą, kuri nukrenta nuo nerūdijančio plieno kampinio plieno.

(2) Atraminio paviršiaus apdorojimas

Guoliai, kurie ilgą laiką buvo tepalinėje alyvoje, turi alyvos molekules, kurios prasiskverbė į kūną. Suvirinimo remonto metu šios nutekėjusios alyvos trukdys metalams susilieti, todėl jas reikia kruopščiai nuvalyti.

Pirmiausia nustatykite suvirinimo remonto vietą ir ultragarsu išvalykite guolius. Jei sąlygos nesilaikomos, naudokite metalines valymo priemones, kad išvalytumėte oksido plėvelę ir aliejaus dėmes ant paviršiaus. Tada laikykite guolius švarius ir nedelsdami atlikite suvirinimo remontą.

4.2 Suvirinimo remonto procesas

(1) Naudokite TIG DC suvirinimą: naudokite apsaugą nuo argono, argono srautas yra 8–10 l/min., elektrodo skersmuo yra 3.2 mm; mažas keraminis apsauginis antgalis; naudokite fotochrominę galvos juostos kaukę ir švelniai laikykite suvirinimo laidą;

(2) Naudokite plokščiojo suvirinimo ir kairiojo suvirinimo metodą: neskubėkite užpildyti apatinio suvirinimo siūlės sluoksnio, pirmiausia paleiskite lanką suvirinimo zonoje, nes naudojimo metu į senus guolius įsiskverbė daug tepalinės alyvos ir po valymo negalima visiškai pašalinti. Suvirindami, pakartotinai paleiskite lanką pirmyn ir atgal suvirinimo srityje, naudodami TIG. Naudokite lanko šviesą, kad išstumtumėte viduje esančias alyvos molekules; tada švaria šluoste, pamirkyta trupučiu acetono, nuvalykite paviršiuje plūduriuojančias aliejaus molekules; galiausiai vieliniu šepečiu nuvalykite paviršiuje plūduriuojančius oksidus, o tada atlikite vielos užpildymo remontinį suvirinimą;

(3) Babbitt lydinio lydymosi temperatūra yra palyginti žema. Paleidžiant lanką, elektrodas turi būti teisingai sulygiuotas su suvirinimo vieta ir turi būti naudojamas lanko presavimo metodas, kad Babbitt lydinys nesuvirinimo srityje neištirptų; suvirinimo viela turi būti pagaminta kuo plonesnė, kad suvirinimo metu būtų lengviau atlikti lanko presavimo operaciją;

(4) Suvirindami naudokite šviesai jautrią spalvą keičiančią kaukę, kad tiksliai tiektumėte laidą, ir sureguliuokite suvirinimo aparatą, kad atidėtumėte dujų išjungimą; kai kiekvienas suvirinimo lankas yra uždarytas, nedelsdami nenuimkite antgalio iš suvirinimo srities, kad uždelstos dujos galėtų veiksmingai apsaugoti sritį ir nesukelti porų; atkreipkite ypatingą dėmesį į tai, kad suvirinimo metu nebūtų vėjo, o prireikus imkitės vėjo blokavimo priemonių;

(5) Paskutinio suvirinimo sluoksnio paviršius turi būti šiek tiek aukštesnis už pradinį guolio paviršių ir atkreipkite dėmesį, kad nesusidarytų įpjovimų ir nesusiliejusių defektų sankryžoje su pradiniu paviršiumi, o galiausiai apdirbant būtų gautas lygus guolis. 2 paveiksle parodytas guolio paviršius po TIG suvirinimo remonto.

5 Remonto efektas

Siekdamas patikrinti guolio remonto efektą šiame darbe, autorius pasirinko tą patį guolį ir dirbtinai jį sugadino įbrėžimu 3 c㎡ ir 2 mm gyliu, 5 mm pažeidimu, defektu. 12 mm, 30 mm nuostoliai ir 35 mm nuostoliai, o tada jį suremontavo. Bandymų rezultatai pateikti 2 lentelėje.

Iš 2 lentelės matyti, kad tradicinis guolių remonto būdas apsiriboja smulkiu remontu; o šiame darbe aprašytas guolių remonto metodas gali būti taikomas taisant storesnius pažeistus babbito lydinius, o remonto storis gali siekti 35 mm, o taisymo efektas geriausias, kai guolio pažeidimas ne didesnis kaip 30 mm.

Babbito lydinys plačiai naudojamas įvairių tipų guoliams laivuose, o jo kokybė yra susijusi su normaliu laivo pagrindinio variklio, generatoriaus ir uodegos veleno darbu. Remontuojant laivus, liejant ir suvirinant babbito lydinius TIG bus pagaminti aukštos kokybės gaminiai. Lyginant įvairius babbito lydinio remonto suvirinimo būdus, šiuo metu TIG suvirinimas yra paprasčiausias ir idealiausias suvirinimo būdas.