Kuģu būves procesā babbitu metālu plaši izmanto visu veidu spilvenos uz kuģiem. Kuģu remontā, lai uzlabotu babbitt metāla spilvena atkārtotas izmantošanas rādītājus un samazinātu ārpakalpojuma pārstrādes kapitālu un laiku, saskaņā ar pēdējo vairāk nekā 30 gadu praktisko babbitt metāla spilvena remonta pieredzi, metināšanas remonta tehnoloģiju komplekts. no babbitt metāla ar augstu kvalificētu likmi ir apkopots.

1 Ievads

Daudzas kuģu rotējošas iekārtas ir atkarīgas no dažādu gultņu atbalsta un gultņu eļļošanas ar smēreļļu. Kuģa astes vārpstas starpposma gultņa bukse, galvenā dzinēja savienojošā stieņa bukse, ģeneratora bukse utt. ir izgatavotas no Babbitt sakausējuma. Vibrācijas vai eļļas padeves sistēmas kļūmes dēļ ilgstošas ​​darbības laikā Babbitt sakausējums uz bukses ir nodilis un pat izraisa Babbitt sakausējuma nokrišanu un degšanu. Tāpēc remontā bieži tiek izmantota liešana un remontmetināšana. Šis raksts iepazīstinās ar veiksmīgo TIG metināšanas remonta tehnoloģiju praksi bojātām un bojātām buksēm.

2 Ievads Babbitt Alloy

2.1. Babbitt sakausējuma raksturojums

Babbitt sakausējumam ir augsta nodiluma samazināšanas veiktspēja, laba iegulšana, berzes atbilstība un vārpstas izturība. Cietās fāzes daļiņas ir vienmērīgi sadalītas mīkstās fāzes matricā. Mīkstās fāzes matrica nodrošina sakausējumam labas iegulšanas, atbilstības un pretkošanas īpašības. Pēc ieskriešanas mīkstā matrica ir ieliekta un cietie punkti ir izliekti, tāpēc starp slīdvirsmām veidojas neliela sprauga, kas kļūst par eļļas uzglabāšanas vietu un smēreļļas kanālu, kas veicina nodiluma samazināšanos; un izliektajām cietajām daļiņām ir atbalsta loma, kas veicina gultni.

2.2. Parasti izmantotie babbitt sakausējuma modeļi

Lielākajā daļā kuģa astes vārpstas starpposma gultņu bukses, galvenā dzinēja klaņi un ģeneratora bukses tiek izmantoti divu veidu babbitta sakausējumi, proti, ZSnSb11Cu6 un ZSnSb8Cu4, kā parādīts 1. tabulā.

2.3. Babbitta sakausējumu defekti un bojājumu formas

Kuģa astes vārpstas starpposma gultņa bukses (babbita sakausējuma) galvenie bojājumu veidi ir šādi:

(1) Vietējais defekts vai nolietojums

Bukses ilgstošas ​​darbības dēļ babbits sakausējuma slānis uz bukses ir nodilis un atdalās vibrācijas dēļ, kā parādīts 1. attēlā.

(2) Pilnīgi salauzts vai atslāņojies

Eļļas padeves sistēmas kļūmes gadījumā notiks sadegšana, kā arī tiks sadedzināti un salauzti gan augšējie, gan apakšējie gultņi, īpaši apakšējais gultnis, kur Babbitt sakausējuma slānis pat tiks atslāņots. Šāda veida nopietnus bojājumus nevar novērst ar metināšanu, un tie ir jānovērš, pārstrādājot.

3 Babbitt sakausējuma materiāli un metināšanas īpašības

Babita sakausējums ir mīksts metāla materiāls, ko parasti salabo, pārliejot un metinot. Tā kā Babbitt sakausējumam ir zema kušanas temperatūra (240°C) un spēcīga plūstamība, alvas šķidrums izkausētajā baseinā ir viegli pazūd, tāpēc to ir grūti izliet vai metināt. Ar nepārtrauktu praksi ir izpētītas jaunas remonta metodes un procesi, kas ir vienkāršāki par tradicionālajiem. Tālāk ir sniegta informācija par TIG metināšanas labošanas metodi, ja bojājumi ir nopietni.

3.1. Babbitt sakausējuma materiālu īpašības

Alvas lodmetāls ir mīksts lodmetāls ar zemu kušanas temperatūru. Ar cietlodēšanu to var izkausēt salīdzinoši zemā temperatūrā, kā arī savienot metināmos mezglus. Tā ir nepārtrauktas siltumvadītspējas un elektrovadītspējas nodrošināšanas metode vai tiek izmantota šķidruma un gāzes tvertņu blīvēšanai, un lodēšanas savienojumi netiek pakļauti lielam spriegumam.

Mīkstajai lodēšanai jāatbilst šādām prasībām:

(1) ir noteikta siltuma un elektriskā vadītspēja;

(2) Saglabājiet nepieciešamo stiprību starp savienojošajām daļām zem 200 ℃;

(3) ar blīvu struktūru un labu blīvējumu;

(4) Ir laba mitrināmība starp mīksto lodmetālu un lodētajām daļām un pamatmateriāliem.

Mīksto lodmetālu siltumvadītspēja un elektriskā vadītspēja ir slikta, tikai 8% ~ 15% vara. Tomēr ceļā (piemēram, ķēdē) nav acīmredzamas pretestības (piemēram, pretestības), jo vadīšanas ceļš ir īss un kontakta laukums lodēšanas vietā ir liels.

Lodēšanas savienojuma kvalitāte ir atkarīga no lodējamās virsmas rakstura, mīkstlodēšanas īpašībām un plūsmas izvēles. Faktiski tas ir atkarīgs no izkausētā mīkstlodmetāla mitrināšanas procesa uz lodējamās cietās metāla virsmas. Alva ir aktīvs elements daudzos mīkstlodēšanas komponentos. Tas var saslapināt un saplūst ar lodējamo parasto metālu, piemēram, Cu, Fe, Ni utt., veidojot ļoti plānu metāla savienojumu slāni.

Plūsmas izmantošana ir paredzēta lodējamās metāla virsmas tīrīšanai, lai izvairītos no mitrināšanas ietekmes. Galvenā plūsmas sastāvdaļa ir ZnCl2, kas ūdens klātbūtnē ražo brīvu sālsskābi. Lodējot varu, oksīda slānis izšķīst hlorīdā un atstāj bāzes varu, un izkausētais lodmetāls pakāpeniski izplatās uz vara.

3.2 Mīkstlodēšanas sastāvs un īpašības

Mīkstlodmetāls parasti ir Sn-Pb sakausējums ar eitektisko sastāvu 26.1% Pb un eitektisko temperatūru 183 ℃, kas var nodrošināt zemu lodēšanas temperatūru un izvairīties no temperatūras jutīgo komponentu bojājumiem.

Lodējot ar roku, izvēlieties Sn-50%Pbd sakausējumu. Temperatūrai pazeminoties, Sn šķīdība Pb samazinās, Sn izgulsnējas un lodmetāls mīkstina; Sn-Pb-Sb sakausējuma lodmetālā SnSb intermetālisko savienojumu nogulsnēšanās ir īpaši acīmredzama; Sn-5%Ag un Sn-5%Sb sakausējumi var ne tikai saglabāt lodēšanas izturību līdz 200 ℃, bet arī tiem ir līdzīga mitrināmība kā eitektiskiem sakausējumiem.

Lodēšanai, ko izmanto zemā temperatūrā, jāizvēlas sakausējumi ar augstu Pb, piemēram, Pb-10%Sn vai Pb-5% Sn-1.5%Ag sakausējumi. Šī sakausējuma mitrināmība un izturība tiks ietekmēta, bet Sn netiks pakļauts fāzes izmaiņām zemā temperatūrā (piemēram, 173 K), kā rezultātā tiks nopietni zaudēta lodēšanas plastiskums un triecienizturība.

Šajos lodmetālos 0.001% Al izraisīs oksidāciju, un alumīnija oksīda plēve ietekmēs mitrināmību saskarē starp šķidro lodmetālu un plūsmu; lodmetāls parasti satur 0.1% ~ 0.5% Sb, un šļūdei izturīgais lodmetāls var sasniegt 5% Sb. Neliels antimona daudzums (0.1% ~ 0.5%) var uzlabot Pb-Sn lodēšanas spējas mitrināt pret misiņu. Pievienojot 0.1% ~ 0.25% Bi, var palielināt eitektiskā Sn-Pb lodmetāla izkliedes ātrumu. Kad Bi pārsniedz 0.5%, lodēšanas virsma mainīs krāsu.

Kadmijs samazinās mitrināšanas ātrumu, un tā oksīda plēve padarīs lodēšanas virsmu tumšāku un radīs cietlodēšanas defektus; varš maz ietekmē lodmetāla mitrināmību, bet, kad tas pārsniedz 0.25% Cu, tas ietekmēs cietlodēšanas virsmas izskatu, jo veidojas Cu-Sn savienojumi; fosfors, kas pārsniedz 0.01% P, ietekmēs vara un zema oglekļa tērauda lodmetāla mitrināmību; sērs (S) ietekmē lodēšanas virsmas izskatu, un S saturs lodmetālā ir ierobežots līdz 0.001 5%; Zn viegli oksidējas, veidojot oksīdus, un lodēšanas virsmas kvalitāte pasliktinās, ja tā pārsniedz 0.003% Zn. Tāpēc dažādu piemaisījumu kopējo ietekmi nevar novērtēt par zemu, un tā ir stingri jāierobežo.

3.3. Grūtības babita sakausējuma remonta procesā

Iepriekš metināšanas remontdarbi galvenokārt tika remontēti ar tradicionālo vējlodēšanu vai lieljaudas elektrisko hroma dzelzi. Šīm remonta metodēm ir šādi defekti:

(1) Metināšanas stieples ražošana

Ir nepieciešams izgatavot paštaisītu metināšanas stieni un izmantot skābekļa-acetilēna liesmu, lai tieši sildītu babbitta sakausējuma bloku. Tās defekti ir: no vienas puses, karsējot un izkausējot, metināšanas stieples šķidrums, kas izplūst, nekavējoties sacietēs, kļūstot par dažāda izmēra metināšanas stieplēm ar bieziem un nevienmērīgiem diametriem; no otras puses, tā kā babbits sakausējums tiek tieši uzkarsēts ar skābekļa-acetilēna liesmu, tajā esošie piemaisījumi nevar tikt noņemti, un tie arī sacietēs metināšanas stieplē, padarot iegūto metināšanas stiepli ļoti raupju. Ir grūti izkausēt pildvielas materiālu tradicionālajā vējlodēšanā vai lieljaudas elektriskā hroma dzelzs remontā;

(2) Labošanas efekts

Tradicionālā gāzes metināšanas metode gultņu metināšanai un remontam neatbilst remontmetināšanas prasībām: ① Izmantojiet vēja lampu, lai tieši vērstos pret gultni. Lai gan kausēšanas jauda atbilst remontmetināšanas prasībām, tā sabojās neskarto daļu, kas atrodas blakus pamatkorpusam vai remonta daļai, un metināto daļu un neskarto daļu nevar izkausēt kopā; ② Izmantojiet vēja lampu, lai sildītu no tīra vara izgatavotu āmuru, to nesildot, un izmantojiet āmuru, lai vadītu siltumu metināšanai. Tas ātri izkliedēs siltumu, kā rezultātā tas atdziest un neizkausēs, lai panāktu metināšanu. Ir arī grūti izkausēt metināto daļu un neskarto daļu, un savienojuma vietā bieži ir iegriezums; ③ Metināšanai izmantojiet lieljaudas elektrisko hroma gludekli, kura temperatūra ir 500 A. Piemēram, izmantojot elektrohroma dzelzi, ir pieļaujama poru un neliela laukuma gultņu ar plānām sienām metināšana, bet biezsienu gultņiem temperatūra nav pietiekama, kausēšanas jauda nevar atbilst remontmetināšanas prasībām, un savienojumiem bieži ir iegriezumi.

4 Remonta metode, izmantojot TIG

Mazu laukumu bojājumu un Babbitt sakausējuma gultņu defektu gadījumā parastās metināšanas remonta metodes ietver oksiacetilēna cietlodēšanu un lodāmura metināšanu. Oksiacetilēna cietlodēšanai un lodāmura metināšanai ir nosliece uz iegriezumiem, nepilnīgu iespiešanos un porām. Jo īpaši oksiacetilēna cietlodēšanas darbības process ir sarežģīts un viegli sabojāt matricu.

Tālāk ir aprakstīta pilnīgi atšķirīga metināšanas remonta metode Babbitt sakausējuma gultņiem. Tas ir ne tikai vienkārši lietojams, bet arī neprasa plūsmu, vienkāršo remonta procesu un tam ir augsta metināšanas kvalitāte. Kvalificētā likme pēc remonta var sasniegt 100%, pārvarot defektus, kas radušies zem iegriezuma, nepilnīgas iespiešanās un poras, kuras ir viegli izveidot ar oksiacetilēna cietlodēšanu un lodāmura metināšanu, un tiek pagarināts gultņa kalpošanas laiks pēc remonta; to var pielietot biezākiem Babbitt sakausējuma gultņu bojājumiem, ietaupot izmaksas un uzlabojot ražošanas efektivitāti.

Balstoties uz Babbitt sakausējuma gultņu remonta pieredzi gadu gaitā, TIG metināšanas remonta metode izceļas starp daudzām metodēm. TIG metināšanas babbits sakausējuma specifiskie procesa posmi ir aprakstīti šādi.

4.1 Sagatavošana pirms metināšanas

(1) Metināšanas stieples sagatavošana

Gultņa materiāls ir babbits sakausējums, modelis ZSnSb11Cu6 un ZSnSb8Cu4, kas ir mīksts metāls ar zemu kušanas temperatūru.

Izvēlieties atbilstošus babbits sakausējuma materiālus kausēšanai (mazs tīģelis), lai izveidotu paštaisītu metināšanas stiepli. Mazajā tīģelī izkausētā metināšanas stieple ir salīdzinoši tīra, kas var noņemt iekšpusē esošos piemaisījumus un noņemt uz virsmas piekārtos peldošos priekšmetus; sasveriet ∠ 30 × 30 × 2 nerūsējošā tērauda leņķa tēraudu tā, lai leņķis starp nerūsējošā tērauda leņķa tērauda rievu un horizontālo plakni būtu 20 ° ~ 40 °, pēc tam izmantojiet mazu dzelzs karoti, lai izkausētu babbitu sakausējuma šķidrumu ielej nerūsējošā tērauda traukā. tērauda leņķa tērauda rievu, pagrieziet nerūsējošā tērauda leņķa tēraudu un savāciet metināšanas stiepli, kas nokrīt no nerūsējošā tērauda leņķa tērauda.

(2) Nesošās virsmas apstrāde

Gultņiem, kas ilgu laiku atrodas smēreļļā, ir eļļas molekulas, kas ir iekļuvušas ķermenī. Metināšanas remonta laikā šīs noplūdušās eļļas kavēs metālu saplūšanu, tāpēc tās rūpīgi jātīra.

Vispirms nosakiet metināšanas remonta vietu un notīriet gultņus ar ultraskaņu. Ja nosacījumi nav izpildīti, izmantojiet metāla tīrīšanas līdzekļus, lai notīrītu oksīda plēvi un eļļas traipus uz virsmas. Pēc tam uzturiet gultņus tīrus un nekavējoties veiciet metināšanas remontdarbus.

4.2 Metināšanas remonta process

(1) Izmantojiet TIG līdzstrāvas metināšanu: izmantojiet argona aizsardzību, argona plūsmas ātrums ir no 8 līdz 10 l/min, elektroda diametrs ir 3.2 mm; neliela keramikas aizsargsprausla; izmantojiet galvas lentes fotohromatisko masku un esiet saudzīgs, turot metināšanas stiepli;

(2) Izmantojiet plakanu metināšanu un kreisās puses metināšanas metodi: nesteidzieties aizpildīt šuves apakšējo slāni, vispirms iedarbiniet loku metināšanas zonā, jo vecie gultņi lietošanas laikā ir iefiltrējušies daudz smēreļļas, un pēc tīrīšanas nevar pilnībā noņemt. Metinot, atkārtoti iedarbiniet loku uz priekšu un atpakaļ metināšanas zonā, izmantojot TIG Izmantojiet loka gaismu, lai izspiestu iekšpusē esošās eļļas molekulas; pēc tam izmantojiet tīru lupatu, kas iemērc nedaudz acetona, lai noslaucītu eļļas molekulas, kas peld uz virsmas; beidzot izmantojiet stiepļu suku, lai notīrītu uz virsmas peldošos oksīdus, un pēc tam veiciet stiepļu pildījuma remontmetināšanu;

(3) Babbitt sakausējuma kušanas temperatūra ir salīdzinoši zema. Iedarbinot loku, elektrods ir pareizi jāsaskaņo ar metināšanas laukumu, un jāizmanto loka presēšanas metode, lai novērstu Babbitt sakausējuma kušanu nemetināšanas zonā; metināšanas stieplei jābūt pēc iespējas plānākai, lai atvieglotu loka presēšanas darbību metināšanas laikā;

(4) Metinot, izmantojiet gaismjutīgu krāsas maiņas masku, lai precīzi padotu vadu, un noregulējiet metināšanas iekārtu, lai aizkavētu gāzes izslēgšanu; kad katrs metināšanas loks ir aizvērts, nekavējoties nenoņemiet sprauslu no metināšanas zonas, lai aizkavētā gāze varētu efektīvi aizsargāt zonu, lai izvairītos no poru veidošanās; pievērsiet īpašu uzmanību tam, lai metināšanas laikā nebūtu vēja, un, ja nepieciešams, veiciet vēja bloķēšanas pasākumus;

(5) Pēdējā metinātā šuves slāņa virsmai jābūt nedaudz augstākai par gultņa sākotnējo virsmu, un jāpievērš uzmanība tam, lai krustojumā ar sākotnējo virsmu nerastos zemie griezumi un nesaauguši defekti, un, visbeidzot, apstrādājot, iegūstiet gludu gultni. 2. attēlā parādīta gultņa virsma pēc TIG metināšanas remonta.

5 Labošanas efekts

Lai pārbaudītu gultņa remonta efektu šajā darbā, autore izvēlējās to pašu gultni un mākslīgi sabojāja to ar skrāpējumu laukumu 3 c㎡ un dziļumu 2 mm, bojājumu 5 mm, defektu 12 mm, zudums 30 mm un zudums 35 mm, un pēc tam to salaboja. Testa rezultāti ir norādīti 2. tabulā.

No 2. tabulas var redzēt, ka tradicionālā gultņu remonta metode ir ierobežota ar nelieliem remontdarbiem; savukārt šajā dokumentā aprakstīto gultņu remonta metodi var izmantot biezāku bojātu babita sakausējumu remontam, un remonta biezums var sasniegt 35 mm, un labošanas efekts ir vislabākais gultņu bojājumiem, kuru biezums nepārsniedz 30 mm.

Babbitt sakausējums tiek plaši izmantots dažāda veida gultņos uz kuģiem, un tā kvalitāte ir saistīta ar kuģa galvenā dzinēja, ģeneratora un astes vārpstas normālu darbību. Remontējot kuģus, babbits sakausējumu liešana un TIG metināšana radīs augstas kvalitātes produktus. Salīdzinot dažādas metināšanas metodes babita sakausējuma remontam, TIG metināšana šobrīd ir vienkāršākā un ideālākā metināšanas metode.