Në procesin e ndërtimit të anijeve, metali babbit përdoret gjerësisht në të gjitha llojet e jastëkëve në anije. Në riparimin e anijeve, për të përmirësuar shkallën e përdorimit të përsëritur të jastëkut metalik babbitt dhe për të reduktuar kapitalin dhe kohën e kontraktimit të jashtëm, sipas përvojës praktike të riparimit të jastëkut metalik babbitt në më shumë se 30 vitet e fundit, një grup teknologjish për riparimin e saldimit është përmbledhur prej metali babbitt me normë të lartë të kualifikuar.

1 Hyrje

Shumë pajisje rrotulluese në anije mbështeten në mbështetjen e kushinetave të ndryshme dhe lubrifikimin e kushinetave duke lubrifikuar vajin për të punuar. Tufa e ndërmjetme mbajtëse e boshtit të bishtit të anijes, tufa e shufrës lidhëse e motorit kryesor, tufa e gjeneratorit, etj., janë të gjitha prej aliazh Babbitt. Për shkak të dridhjeve ose dështimit të sistemit të furnizimit me vaj gjatë funksionimit afatgjatë, aliazhi Babbitt në tufa është konsumuar dhe madje bën që aliazhi Babbitt të bjerë dhe të digjet. Prandaj, saldimi i derdhjes dhe riparimit përdoren shpesh në riparim. Ky artikull do të prezantojë praktikën e suksesshme të teknologjisë së riparimit të saldimit TIG për tufat e dëmtuara dhe të dëmtuara.

2 Hyrje në aliazh Babbitt

2.1 Karakteristikat e lidhjes Babbitt

Aliazhi Babbitt ka performancë të lartë të reduktimit të konsumit, ngulitje të mirë, pajtueshmëri me fërkimin dhe rezistencë të boshtit. Grimcat e fazës së fortë shpërndahen në mënyrë të barabartë në matricën e fazës së butë. Matrica e fazës së butë i jep aliazhit veti të mira ngulitjeje, përputhshmërie dhe kundër kafshimit. Pas futjes, matrica e butë është konkave dhe pikat e forta janë konvekse, në mënyrë që të krijohet një hendek i vogël midis sipërfaqeve rrëshqitëse për t'u bërë një hapësirë ​​​​ruajtjeje vaji dhe një kanal vaji lubrifikues, i cili është i favorshëm për reduktimin e konsumit; dhe grimcat e forta konvekse luajnë një rol mbështetës, i cili është i favorshëm për mbajtjen.

2.2 Modelet e zakonshme të aliazhit babbitt

Shumica e tufave mbajtëse të ndërmjetme të boshtit të bishtit të anijes, tufat kryesore të shufrës lidhëse të motorit dhe tufat e gjeneratorit përdorin dy lloje lidhjesh babbitt, përkatësisht ZSnSb11Cu6 dhe ZSnSb8Cu4, siç tregohet në Tabelën 1.

2.3 Defektet dhe format e dëmtimit të lidhjeve babbitt

Format kryesore të dëmtimit të kushinetave të ndërmjetme të boshtit të bishtit të anijes (aliazh babbitt) janë si më poshtë:

(1) Defekt ose konsumim lokal

Për shkak të funksionimit afatgjatë të tufave, shtresa e aliazhit babbitt në tufa është konsumuar dhe shkëputur për shkak të dridhjeve, siç tregohet në figurën 1.

(2) Plotësisht i thyer ose i shtrembëruar

Nëse sistemi i furnizimit me vaj dështon, do të ndodhë djegia dhe kushinetat e sipërme dhe të poshtme do të digjen dhe thyhen, veçanërisht kushinetat e poshtme, ku shtresa e aliazhit Babbitt madje do të delaminohet. Ky lloj dëmtimi serioz nuk mund të riparohet me saldim dhe duhet të riparohet me ripërpunim.

3 Materialet dhe karakteristikat e saldimit të aliazhit Babbitt

Lidhja Babbitt është një material metalik i butë, i cili zakonisht riparohet me ripërpunim dhe saldim. Meqenëse aliazhi Babbitt ka një pikë shkrirjeje të ulët (240°C) dhe rrjedhshmëri të fortë, lëngu i kallajit në pishinën e shkrirë humbet lehtë, kështu që është i vështirë të derdhet ose saldohet. Nëpërmjet praktikës së vazhdueshme, janë eksploruar metoda dhe procese të reja riparimi që janë më të thjeshta se ato tradicionale. Më poshtë prezantohet metoda e riparimit të saldimit TIG kur dëmtimi është serioz.

3.1 Karakteristikat materiale të lidhjes Babbitt

Saldimi me bazë kallaji është një saldim i butë me pikë shkrirjeje të ulët. Mund të shkrihet në një temperaturë relativisht të ulët me brazim dhe nyjet që do të saldohen mund të lidhen. Është një metodë e sigurimit të përçueshmërisë së vazhdueshme termike dhe elektrike, ose përdoret për mbylljen e kontejnerëve të lëngjeve dhe gazit, dhe nyjet e saldimit nuk i nënshtrohen stresit të madh.

Saldimi i butë duhet të plotësojë kërkesat e mëposhtme:

(1) Të ketë një përçueshmëri të caktuar termike dhe elektrike;

(2) Ruani forcën e kërkuar midis pjesëve lidhëse nën 200 ℃;

(3) Të ketë një strukturë të dendur dhe vulosje të mirë;

(4) Të ketë lagështi të mirë midis saldimit të butë dhe pjesëve të salduara dhe materialeve bazë.

Përçueshmëria termike dhe elektrike e saldimit të butë është e dobët, vetëm 8% ~ 15% e bakrit. Megjithatë, nuk ka rezistencë të dukshme (siç është rezistenca) në rrugë (siç është qarku), sepse rruga e përcjelljes është e shkurtër dhe zona e kontaktit në bashkimin e saldimit është e madhe.

Cilësia e bashkimit të saldimit varet nga natyra e sipërfaqes që do të bashkohet, vetitë e saldimit të butë dhe zgjedhja e fluksit. Në fakt, kjo varet nga procesi i njomjes së saldimit të butë të shkrirë në sipërfaqen e ngurtë metalike që do të bashkohet. Kallaji është një element aktiv në shumë komponentë të saldimit të butë. Mund të laget dhe të shkrihet me metalin bazë që do të bashkohet, si Cu, Fe, Ni, etj., për të formuar një shtresë shumë të hollë përbërjesh metalike.

Përdorimi i fluksit është për të pastruar sipërfaqen metalike që do të bashkohet për të shmangur ndikimin në lagështimin. Përbërësi kryesor i fluksit është ZnCl2, i cili prodhon acid klorhidrik të lirë në prani të ujit. Gjatë bashkimit të bakrit, shtresa e oksidit shpërndahet në klorur dhe lë bazën e bakrit, dhe saldimi i shkrirë gradualisht përhapet në bakër.

3.2 Përbërja dhe vetitë e saldimit të butë

Lidhja e butë është përgjithësisht një aliazh Sn-Pb me një përbërje eutektike prej 26.1% Pb dhe një temperaturë eutektike prej 183 ℃, e cila mund të sigurojë një temperaturë të ulët bashkimi dhe të shmangë dëmtimin e komponentëve të ndjeshëm ndaj temperaturës.

Kur bashkoni me dorë, zgjidhni aliazh Sn-50%Pbd. Me uljen e temperaturës, tretshmëria e Sn në Pb zvogëlohet, Sn precipiton dhe saldimi zbutet; në saldimin e aliazhit Sn-Pb-Sb, reshjet e përbërjeve ndërmetalike SnSb janë veçanërisht të dukshme; Lidhjet Sn-5%Ag dhe Sn-5%Sb jo vetëm që mund të ruajnë forcën e saldimit në 200 ℃, por gjithashtu kanë lagështi të ngjashme me lidhjet eutektike.

Për saldimin e përdorur në temperatura të ulëta, duhet të zgjidhen lidhjet e larta të Pb, të tilla si lidhjet Pb-10%Sn ose Pb-5% Sn-1.5%Ag. Lagshmëria dhe forca e kësaj lidhjeje do të ndikohen, por Sn nuk do t'i nënshtrohet ndryshimeve fazore në temperatura të ulëta (siç janë 173K), duke rezultuar në humbje serioze të plasticitetit të saldimit dhe forcës së goditjes.

Në këto saldime, 0.001% Al do të shkaktojë oksidim dhe filmi i oksidit të aluminit do të ndikojë në lagshmërinë në ndërfaqen midis saldimit të lëngshëm dhe fluksit; saldimi në përgjithësi përmban 0.1%~0.5% Sb, dhe saldimi rezistent ndaj zvarritjes mund të arrijë 5% Sb. Një sasi e vogël e antimonit (0.1%~0.5%) mund të përmirësojë lagështimin e saldimit Pb-Sn në bronz. Shtimi i 0.1%~0.25% Bi mund të rrisë shpejtësinë e përhapjes së saldimit eutektik Sn-Pb. Kur Bi tejkalon 0.5%, sipërfaqja e saldimit do të ndryshojë ngjyrën.

Kadmiumi do të zvogëlojë shpejtësinë e njomjes, dhe filmi i tij oksid do të errësojë sipërfaqen e saldimit dhe do të shkaktojë defekte të ngjitjes; bakri ka pak efekt në lagshmërinë e saldimit, por kur kalon 0.25% Cu, do të ndikojë në pamjen e sipërfaqes së brumit për shkak të formimit të përbërjeve Cu-Sn; fosfori që tejkalon 0.01% P do të ndikojë në lagshmërinë e saldimit në bakër dhe çeliku me karbon të ulët; squfuri (S) ndikon në pamjen e sipërfaqes së ngjitjes, dhe përmbajtja e S në saldim është e kufizuar në 0.001 5%; Zn oksidohet lehtësisht për të prodhuar okside dhe cilësia e sipërfaqes së saldimit përkeqësohet kur tejkalon 0.003% Zn. Prandaj, efekti i kombinuar i papastërtive të ndryshme nuk mund të nënvlerësohet dhe duhet të kufizohet rreptësisht.

3.3 Vështirësitë në procesin e riparimit të aliazhit babbitt

Më parë, riparimet e saldimit riparoheshin kryesisht nga brazimi tradicional me erë ose hekuri elektrik i kromit me fuqi të lartë. Këto metoda riparimi kanë defektet e mëposhtme:

(1) Prodhimi i telit të saldimit

Është e nevojshme të bëni një shufër saldimi të bërë në shtëpi dhe të përdorni një flakë oksigjen-acetileni për të ngrohur drejtpërdrejt bllokun e aliazhit babbitt. Defektet e tij janë: nga njëra anë, kur nxehet dhe shkrihet, lëngu i telit të saldimit që del jashtë do të ngurtësohet menjëherë, duke u bërë tela saldimi të madhësive të ndryshme, me diametër të trashë dhe të pabarabartë; nga ana tjetër, për shkak se aliazhi babbitt nxehet drejtpërdrejt nga një flakë oksigjen-acetileni, papastërtitë që përmbahen në të nuk mund të hiqen dhe gjithashtu do të ngurtësohen në telin e saldimit, duke e bërë telin e saldimit që rezulton shumë i ashpër. Është e vështirë të shkrihet materiali mbushës në brazimin tradicional me erë ose në riparimin e hekurit me krom elektrik me fuqi të lartë;

(2) Efekti riparues

Metoda tradicionale e saldimit me gaz për saldimin dhe riparimin e kushinetave nuk mund të plotësojë kërkesat e saldimit të riparimit: ① Përdorni një llambë ere për të synuar drejtpërdrejt kushinetën. Megjithëse fuqia e shkrirjes plotëson kërkesat e saldimit riparues, ajo do të dëmtojë pjesën e paprekur ngjitur me trupin mëmë ose pjesën e riparimit, dhe pjesa e salduar dhe pjesa e paprekur nuk mund të shkrihen së bashku; ② Përdorni një llambë ere për të ngrohur një çekiç të bërë nga bakri i pastër pa e ngrohur atë dhe përdorni çekiçin për të përcjellë nxehtësinë për saldim. Kjo do të shpërndajë nxehtësinë shpejt, duke rezultuar në ftohje dhe dështim të shkrirjes për të arritur saldimin. Është gjithashtu e vështirë të shkrihet pjesa e salduar dhe pjesa e paprekur, dhe shpesh ka nën prerje në bashkim; ③ Përdorni një hekur elektrik kromi me fuqi të lartë për saldim, me një temperaturë prej 500 A. Duke marrë si shembull hekurin e elektrokromit, saldimi i poreve dhe kushinetave me sipërfaqe të vogël me mure të hollë është i pranueshëm, por për kushinetat me mure të trasha, temperatura nuk është e mjaftueshme, fuqia e shkrirjes nuk mund të plotësojë kërkesat e saldimit të riparimit dhe nyjet shpesh kanë prerje.

4 Metoda e riparimit duke përdorur TIG

Për dëmtimet në sipërfaqe të vogël dhe defektet e kushinetave të aliazhit Babbitt, metodat konvencionale të riparimit të saldimit përfshijnë saldimin me oksiacetileni dhe saldimin me saldim. Thurja me oksiacetilen dhe saldimi me saldim janë të prirur ndaj prerjeve, depërtimit jo të plotë dhe poreve. Në veçanti, procesi i funksionimit të brumosjes së oksiacetilenit është i ndërlikuar dhe i lehtë për të dëmtuar matricën.

Më poshtë prezanton një metodë krejtësisht të ndryshme riparimi saldimi për kushinetat e aliazhit Babbitt. Ai jo vetëm që është i thjeshtë në funksionim, por gjithashtu nuk kërkon fluks, thjeshton procesin e riparimit dhe ka cilësi të lartë saldimi. Shkalla e kualifikuar pas riparimit mund të arrijë 100%, duke kapërcyer defektet e prerjeve të poshtme, depërtimin jo të plotë dhe poret që prodhohen lehtë nga brazimi me oksiacetileni dhe saldimi me saldim, dhe jetëgjatësia e kushinetës pas riparimit zgjatet; mund të aplikohet për dëmtime më të trasha në kushinetat e aliazhit Babbitt, duke kursyer kostot dhe duke përmirësuar efikasitetin e prodhimit.

Bazuar në përvojën e riparimit të kushinetave të aliazhit babbitt ndër vite, metoda e riparimit të saldimit TIG spikat mes shumë metodave. Hapat specifikë të procesit të aliazhit babbitt të saldimit TIG janë paraqitur si më poshtë.

4.1 Përgatitja para saldimit

(1) Përgatitja e telit të saldimit

Materiali i kushinetës është aliazh babbitt, modeli ZSnSb11Cu6 dhe ZSnSb8Cu4, i cili është një metal i butë me pikë shkrirjeje të ulët.

Zgjidhni materialet e përputhshme të aliazhit të babitit për shkrirje (kanë e vogël) për të bërë tel saldimi të bërë vetë. Teli i saldimit i shkrirë në kavanozin e vogël është relativisht i pastër, i cili mund të heqë papastërtitë brenda dhe të heqë objektet lundruese të varura në sipërfaqe; anoni çelikun me kënd çeliku inoks ∠ 30×30×2 në mënyrë që këndi midis brazdës së çelikut me kënd inox dhe planit horizontal të jetë 20°~40°, më pas përdorni një lugë të vogël hekuri për të derdhur lëngun e shkrirë të aliazhit babbitt në inoksin brazdë çeliku me kënd çeliku, rrotulloni këndin e çelikut inox dhe mblidhni telin e saldimit që bie nga këndi i inoksit çeliku.

(2) Trajtimi i sipërfaqes mbajtëse

Kushinetat që kanë qenë në vaj lubrifikues për një kohë të gjatë kanë molekula vaji që kanë depërtuar në trup. Gjatë riparimit të saldimit, këto vajra që rrjedhin do të pengojnë shkrirjen e metaleve, kështu që ato duhet të pastrohen me kujdes.

Së pari, përcaktoni vendndodhjen e riparimit të saldimit dhe pastroni kushinetat me ultratinguj. Nëse kushtet nuk plotësohen, përdorni agjentë pastrimi metalik për të pastruar filmin oksid dhe njollat ​​e vajit në sipërfaqe. Pastaj mbajini kushinetat të pastra dhe kryeni menjëherë riparimet e saldimit.

4.2 Procesi i riparimit të saldimit

(1) Përdorni saldimin TIG DC: përdorni mbrojtje nga argoni, shkalla e rrjedhës së argonit është 8 deri në 10 L/min, diametri i elektrodës është 3.2 mm; një hundë e vogël mbrojtëse qeramike; përdorni një maskë fotokromike me shirit koke dhe tregohuni të butë kur mbani telin e saldimit;

(2) Përdorni metodën e saldimit të sheshtë dhe saldimit majtas: mos nxitoni të mbushni shtresën e poshtme të saldimit, fillimisht filloni harkun në zonën e saldimit, sepse kushinetat e vjetra kanë infiltruar shumë vaj lubrifikues gjatë përdorimit, dhe ai nuk mund të hiqet plotësisht pas pastrimit. Gjatë saldimit, nisni në mënyrë të përsëritur harkun përpara dhe mbrapa në zonën e saldimit, duke përdorur TIG Përdorni dritën e harkut për të nxjerrë jashtë molekulat e vajit brenda; më pas përdorni një leckë të pastër të zhytur në pak aceton për të fshirë molekulat e vajit që notojnë në sipërfaqe; në fund përdorni një furçë teli për të pastruar oksidet që notojnë në sipërfaqe dhe më pas kryeni saldimin e riparimit të mbushjes së telit;

(3) Pika e shkrirjes së lidhjes Babbitt është relativisht e ulët. Kur filloni harkun, elektroda duhet të jetë në një linjë të saktë me zonën e saldimit dhe duhet të përdoret metoda e shtypjes së harkut për të parandaluar shkrirjen e lidhjes Babbitt në zonën jo salduese; teli i saldimit duhet të bëhet sa më i hollë që të jetë e mundur për të lehtësuar funksionimin e shtypjes së harkut gjatë saldimit;

(4) Kur saldoni, përdorni një maskë fotosensitive që ndryshon ngjyrën për të ushqyer me saktësi telin dhe për të rregulluar makinën e saldimit për të vonuar mbylljen e gazit; kur çdo hark saldimi është i mbyllur, mos e hiqni menjëherë grykën nga zona e saldimit në mënyrë që gazi i vonuar të mbrojë në mënyrë efektive zonën për të shmangur shkaktimin e poreve; kushtojini vëmendje të veçantë faktit që nuk duhet të ketë erë gjatë saldimit dhe merrni masa për bllokimin e erës nëse është e nevojshme;

(5) Sipërfaqja e shtresës së fundit të saldimit duhet të jetë pak më e lartë se sipërfaqja origjinale e kushinetës dhe kushtojini vëmendje që të mos krijohen prerje dhe defekte të pa shkrira në kryqëzimin me sipërfaqen origjinale dhe në fund të fitoni një mbajtës të lëmuar përmes përpunimit. Figura 2 tregon sipërfaqen mbajtëse pas riparimit të saldimit TIG.

5 Efekti riparues

Për të verifikuar efektin e riparimit të kushinetës në këtë punim, autori zgjodhi të njëjtin kushinetë dhe e dëmtoi artificialisht me një sipërfaqe gërvishtjeje prej 3 c㎡ dhe një thellësi 2 mm, një dëmtim 5 mm, një defekt. prej 12 mm, një humbje prej 30 mm dhe një humbje prej 35 mm, dhe më pas e riparoi atë. Rezultatet e testit janë renditur në tabelën 2.

Mund të shihet nga Tabela 2 se metoda tradicionale e riparimit të kushinetës është e kufizuar në riparime të vogla; ndërsa metoda e riparimit të kushinetave në këtë punim mund të zbatohet për riparimin e lidhjeve më të trasha të dëmtuara të babbitit, dhe trashësia e riparimit mund të arrijë 35 mm, dhe efekti i riparimit është më i miri për dëmtimin e kushinetave që nuk i kalon trashësi 30 mm.

Lidhja Babbitt përdoret gjerësisht në lloje të ndryshme kushinetash në anije, dhe cilësia e saj lidhet me funksionimin normal të motorit kryesor të anijes, gjeneratorit dhe boshtit të bishtit. Gjatë riparimit të anijeve, derdhja dhe saldimi TIG i lidhjeve babbitt do të prodhojë produkte me cilësi të lartë. Në krahasimin e metodave të ndryshme të saldimit për riparimin e aliazhit babbitt, saldimi TIG është aktualisht metoda më e thjeshtë dhe më ideale e saldimit.