У процесу бродоградње, бабит метал се широко користи у свим врстама јастука на бродовима. У поправци бродова, како би се побољшала поновљена стопа искоришћења баббит металног јастука и смањио капитал и време прераде спољних извора, према практичном искуству поправке баббит металног јастука у протеклих више од 30 година, сет технологије поправке заваривања баббит метала са високом квалификованом стопом сумирано.

 

КСНУМКС Увод

 

Многа ротирајућа опрема у бродовима ослањају се на подршку разних лежајева и подмазивање лежајева уљем за подмазивање. Међулежајна чаура репног вратила брода, чаура клипњаче главног мотора, чаура генератора итд., Сви су направљени од Бабитт легуре. Због вибрација или квара на систему за довод уља током дуготрајног рада, Бабитт легура на чахуру се истроши, па чак и узрокује да Бабит легура отпада и сагорева. Због тога се ливење и поправка заваривања често користе у поправци. Овај чланак ће представити успешну праксу ТИГ технологије поправке заваривања оштећених и оштећених чаура.

 

2 Увод у Баббитт Аллои

 

2.1 Карактеристике Бабит легуре

 

Бабит легура има високе перформансе смањења хабања, добро уградњу, усклађеност са трењем и отпорност на осовину. Честице тврде фазе су равномерно распоређене у матрици меке фазе. Матрица меке фазе даје легури добра својства уградње, усклађености и својства против угриза. Након уходавања, мека матрица је конкавна, а тврде тачке су конвексне, тако да се између клизних површина формира мали размак који постаје простор за складиштење уља и канал за уље за подмазивање, што доприноси смањењу хабања; а конвексне тврде честице играју помоћну улогу, што је погодно за ношење.

 

2.2 Често коришћени модели бабит легуре

 

Већина чаура средњег лежаја репног вратила, чаура клипњаче главног мотора и чаура генератора користе две врсте бабит легура, односно ЗСнСб11Цу6 и ЗСнСб8Цу4, као што је приказано у табели 1.

 

2.3 Дефекти и облици оштећења бабит легура

 

Главни облици оштећења чауре средњег лежаја репног вратила (бабит легура) су следећи:

(1) Локални квар или хабање

Због дуготрајног рада чауре, слој легуре бабита на чаури се хаба и одваја услед вибрација, као што је приказано на слици 1.

(2) Потпуно сломљена или раслојена

Ако систем за снабдевање уљем поквари, доћи ће до горења, а и горњи и доњи лежај ће бити изгорени и поломљени, посебно доњи лежај, где ће слој Бабит легуре чак бити раслојан. Оваква озбиљна оштећења не могу се поправити заваривањем, већ их је потребно поправити преливањем.

 

3 Материјали и карактеристике заваривања Бабит легуре

 

Бабит легура је меки метални материјал, који се обично поправља преливањем и заваривањем. Пошто Бабитова легура има ниску тачку топљења (240°Ц) и јаку флуидност, течност калаја у растопљеном базену се лако губи, тако да је тешко ливети или заварити. Кроз континуирану праксу, истражене су нове методе и процеси поправке који су једноставнији од традиционалних. Следеће представља метод поправке ТИГ заваривања када је оштећење озбиљно.

 

3.1 Карактеристике материјала Бабит легуре

 

Лем на бази калаја је меки лем са ниском тачком топљења. Може се растопити на релативно ниској температури лемљењем, а чворови који се заварују могу се повезати. То је метода обезбеђивања континуиране топлотне и електричне проводљивости, или се користи за заптивање посуда за течност и гас, а лемни спојеви нису изложени великом напрезању.

 

Меки лем треба да испуњава следеће захтеве:

(1) Имају одређену топлотну и електричну проводљивост;

(2) Одржавајте потребну чврстоћу између спојних делова испод 200 ℃;

(3) Имају густу структуру и добро заптивање;

(4) Имати добру способност влажења између меког лема и залемљених делова и основних материјала.

 

Топлотна и електрична проводљивост меког лема је лоша, само 8% ~ 15% бакра. Међутим, не постоји очигледан отпор (као што је отпор) на путу (као што је коло), јер је проводни пут кратка и површина контакта на лемном споју је велика.

 

Квалитет лемног споја зависи од природе површине која се леми, особина меког лема и избора флукса. У ствари, то зависи од процеса влажења растопљеног меког лема на чврстој металној површини која се леми. Калај је активни елемент у многим компонентама меког лема. Може се навлажити и спојити са основним металом који се леми, као што су Цу, Фе, Ни, итд., Да би се формирао веома танак слој металних једињења.

 

Употреба флукса је за чишћење металне површине која се леми како би се избегло утицај на квашење. Главна компонента флукса је ЗнЦл2, који производи слободну хлороводоничну киселину у присуству воде. Приликом лемљења бакра, оксидни слој се раствара у хлорид и напушта основни бакар, а растопљени лем се постепено шири по бакру.

 

3.2 Састав и својства меког лема

 

Меки лем је генерално легура Сн-Пб са еутектичким саставом од 26.1% Пб и еутектичком температуром од 183 ℃, што може да обезбеди ниску температуру лемљења и избегне оштећење компоненти осетљивих на температуру.

 

Када лемите ручно, изаберите легуру Сн-50% Пбд. Како температура пада, растворљивост Сн у Пб опада, Сн се таложи, а лем омекшава; у лему легура Сн-Пб-Сб посебно је очигледна преципитација интерметалних једињења СнСб; Сн-5%Аг и Сн-5%Сб легуре не само да могу да одрже чврстоћу лема на 200 ℃, већ такође имају сличну квашење као и еутектичке легуре.

 

За лем који се користи на ниским температурама треба изабрати легуре са високим садржајем Пб, као што су легуре Пб-10%Сн или Пб-5% Сн-1.5%Аг. На влажење и чврстоћу ове легуре ће утицати, али Сн неће бити подвргнут променама фаза на ниским температурама (као што је 173К), што ће резултирати озбиљним губитком пластичности лема и ударне чврстоће.

 

У овим лемовима, 0.001% Ал ће изазвати оксидацију, а алуминијум оксидни филм ће утицати на квашење на граници између течног лема и флукса; лем обично садржи 0.1% ~ 0.5% Сб, а лем отпоран на пузање може достићи 5% Сб. Мала количина антимона (0.1% ~ 0.5%) може побољшати влажење Пб-Сн лема у месинг. Додавање 0.1%~0.25% Би може повећати брзину ширења еутектичког Сн-Пб лема. Када Би пређе 0.5%, површина лемљења ће променити боју.

 

Кадмијум ће смањити брзину влажења, а његов оксидни филм ће потамнити површину лемљења и изазвати дефекте лемљења; бакар има мало утицаја на влажење лема, али када пређе 0.25% Цу, то ће утицати на изглед површине лемљења због формирања Цу-Сн једињења; фосфор који прелази 0.01% П ће утицати на квашење лема на бакру и челику са ниским садржајем угљеника; сумпор (С) утиче на изглед површине лемљења, а садржај С у лему је ограничен на 0.001 5%; Зн се лако оксидира да би се произвели оксиди, а квалитет површине лемљења се погоршава када пређе 0.003% Зн. Због тога се комбиновани ефекат различитих нечистоћа не може потценити и треба га строго ограничити.

 

3.3 Потешкоће у процесу поправке легуре бабита

 

Раније су поправке заваривања углавном поправљане традиционалним лемљењем на ветар или електричним хромираним гвожђем велике снаге. Ове методе поправке имају следеће недостатке:

 

(1) Производња жице за заваривање

Неопходно је направити домаћу шипку за заваривање и користити кисеоник-ацетиленски пламен за директно загревање блока легуре бабита. Његови недостаци су: с једне стране, када се загреје и растопи, течност жице за заваривање која исцури одмах ће се очврснути, постајући жице за заваривање различитих величина, дебелих и неуједначених пречника; с друге стране, пошто се легура бабита директно загрева пламеном кисеоника и ацетилена, нечистоће садржане у њој се не могу уклонити и такође ће се учврстити у жици за заваривање, чинећи резултујућу жицу за заваривање веома грубом. Тешко је истопити материјал за пуњење традиционалним лемљењем помоћу ветра или поправком гвожђа од хрома велике снаге;

 

(2) Ефекат поправке

Традиционална метода гасног заваривања за заваривање и поправку лежајева не може да испуни захтеве заваривања за поправку: ① Користите лампу за ветар да бисте директно циљали на лежај. Иако снага топљења испуњава захтеве заваривања за поправку, она ће оштетити неоштећени део поред матичног тела или део за поправку, а заварени део и неоштећени део не могу се растопити заједно; ② Користите лампу за ветар да загрејете чекић направљен од чистог бакра без загревања, а чекић користите за провођење топлоте за заваривање. Ово ће брзо распршити топлоту, што ће довести до хлађења и неуспеха да се истопи да би се постигло заваривање. Такође је тешко истопити заварени део и неоштећени део, а често постоји подрезани део на споју; ③ За заваривање користите електричну хромну пеглу велике снаге, са температуром од 500 А. Узимајући за пример електрохромно гвожђе, заваривање пора и лежајева малих површина са танким зидовима је прихватљиво, али за лежајеве дебелих зидова, температура није довољна, снага топљења не може да испуни захтеве за поправку заваривања, а спојеви често имају подрезане делове.

 

4 Метода поправке помоћу ТИГ-а

 

За оштећења малих површина и дефекте лежајева од легуре Баббитт, конвенционалне методе поправке заваривањем укључују лемљење оксиацетиленом и заваривање лемилице. Лемљење оксиацетиленом и заваривање лемилом су склони подрезивању, непотпуном продирању и порама. Конкретно, процес лемљења оксиацетиленом је компликован и лако може оштетити матрицу.

 

Следеће представља потпуно другачији метод поправке заваривања за лежајеве од легуре Баббитт. Не само да је једноставан за руковање, већ и не захтева флукс, поједностављује процес поправке и има висок квалитет заваривања. Квалификована стопа након поправке може да достигне 100%, превазилажење недостатака подрезивања, непотпуног продора и пора које је лако произвести лемљењем оксиацетилена и заваривањем лемљења, а животни век лежаја након поправке се продужава; може се применити на дебља оштећења на лежајевима од легуре Баббитт, чиме се штеди трошкови и побољшава ефикасност производње.

 

На основу искуства у поправци лежајева легуре бабита током година, метода поправке ТИГ заваривањем се издваја међу многим методама. Специфични кораци процеса ТИГ заваривања бабит легуре су представљени на следећи начин.

 

4.1 Припрема пре заваривања

 

(1) Припрема жице за заваривање

Материјал лежишта је легура бабита, модел ЗСнСб11Цу6 и ЗСнСб8Цу4, који је меки метал са ниском тачком топљења.

Изаберите одговарајуће материјале од легуре бабита за топљење (мали лончић) за прављење домаће жице за заваривање. Жица за заваривање истопљена у малом лончићу је релативно чиста, што може уклонити нечистоће изнутра и уклонити лебдеће предмете суспендоване на површини; нагните угаони челик од нерђајућег челика ∠ 30×30×2 тако да угао између угаоног челичног жлеба од нерђајућег челика и хоризонталне равни буде 20°~40°, а затим користите малу гвоздену кашику да сипате растопљену течност легуре бабита у нерђајући челик челични угаони челични жлеб, ротирајте угаони челик од нерђајућег челика и сакупите жицу за заваривање која пада са угла од нерђајућег челика челика.

 

(2) Обрада носиве површине

Лежајеви који су дуго били у уљу за подмазивање имају молекуле уља који су продрли у тело. Током поправке заваривања, ова уља која цуре ће ометати фузију метала, па их треба пажљиво очистити.

Прво одредите локацију поправке заваривања и ултразвучно очистите лежајеве. Ако услови нису испуњени, користите средства за чишћење метала да бисте очистили оксидни филм и мрље од уља на површини. Затим одржавајте лежајеве чистима и одмах извршите поправке заваривањем.

 

4.2 Процес поправке заваривања

 

(1) Користите ТИГ ДЦ заваривање: користите заштиту од аргона, брзина протока аргона је 8 до 10 Л/мин, пречник електроде је 3.2 мм; мала керамичка заштитна млазница; користите фотохромску маску са траком за главу и будите нежни када држите жицу за заваривање;

(2) Користите равно заваривање и метод заваривања са леве стране: немојте журити да попуните доњи слој завара, прво покрените лук у подручју заваривања, јер су стари лежајеви инфилтрирали много уља за подмазивање током употребе и не може се потпуно уклонити након чишћења. Приликом заваривања, више пута покрените лук напред-назад у подручју заваривања, користећи ТИГ. Користите лучно светло да избаците молекуле уља унутра; затим користите чисту крпу умочену у мало ацетона да обришете молекуле уља који плутају на површини; на крају користите жичану четку да уклоните оксиде који плутају на површини, а затим извршите заваривање за поправку пуњења жице;

(3) Тачка топљења Бабит легуре је релативно ниска. Приликом покретања лука, електрода треба да буде правилно поравната са подручјем заваривања, а метод притискања лука треба користити како би се спречило топљење Баббитт легуре у области која није заварена; жица за заваривање треба да буде што тања како би се олакшала операција притискања лука током заваривања;

(4) Приликом заваривања користите фотоосетљиву маску за промену боје да бисте прецизно напајали жицу и подесили апарат за заваривање да одложи искључивање гаса; када је сваки лук за заваривање затворен, немојте одмах уклањати млазницу из области заваривања како би одложени гас могао ефикасно заштитити подручје како би се избегле поре; обратите посебну пажњу на то да током заваривања не би требало да буде ветра и по потреби предузмите мере за блокирање ветра;

(5) Површина последњег слоја завара треба да буде нешто виша од првобитне површине лежаја, и обратите пажњу да се не стварају подрези и нестопљени дефекти на споју са оригиналном површином, и на крају добијете глатко лежиште кроз машинску обраду. Слика 2 приказује површину лежаја након поправке ТИГ заваривањем.

 

5 Ефекат поправке

 

Да би се проверио ефекат поправке лежаја у овом раду, аутор је одабрао исти лежај и вештачки га оштетио са огреботина од 3 ц㎡ и дубине 2 мм, оштећења од 5 мм, дефекта од 12 мм, губитак од 30 мм и губитак од 35 мм, а затим га поправио. Резултати испитивања су наведени у табели 2.

 

Из табеле 2 се може видети да је традиционални метод поправке лежаја ограничен на мање поправке; док се метода поправке лежајева у овом раду може применити на поправку дебљих оштећених легура бабита, а дебљина поправке може да достигне 35 мм, а ефекат поправке је најбољи за оштећења лежаја која не прелазе 30 мм дебљине.

 

Бабит легура има широку примену у разним врстама лежајева на бродовима, а њен квалитет је везан за нормалан рад бродског главног мотора, генератора и репног вратила. Приликом поправке бродова, ливење и ТИГ заваривање легура бабита даће производе високог квалитета. У поређењу различитих метода заваривања за репарацију бабит легуре, ТИГ заваривање је тренутно најједноставнији и најидеалнији метод заваривања.