Katika mchakato wa ujenzi wa meli, chuma cha babbitt kinatumika sana katika kila aina ya mito kwenye meli. Katika ukarabati wa meli, ili kuboresha kiwango cha matumizi ya mara kwa mara ya mto wa chuma wa babbitt na kupunguza mtaji na wakati wa urekebishaji wa nje, kulingana na uzoefu wa vitendo wa ukarabati wa mto wa chuma wa babbitt katika kipindi cha zaidi ya miaka 30, seti ya teknolojia ya kutengeneza kulehemu. ya chuma babbitt na kiwango cha juu waliohitimu ni muhtasari.

1 Utangulizi

Vifaa vingi vinavyozunguka katika meli hutegemea usaidizi wa fani mbalimbali na lubrication ya fani kwa kulainisha mafuta kufanya kazi. Msitu wa kuzaa wa kati wa shimoni la mkia wa meli, bushing ya fimbo ya kuunganisha ya injini kuu, bushing ya jenereta, nk, yote yanafanywa kwa alloy Babbitt. Kutokana na mtetemo au kushindwa kwa mfumo wa usambazaji wa mafuta wakati wa operesheni ya muda mrefu, aloi ya Babbitt kwenye bushing huvaliwa, na hata husababisha alloy ya Babbitt kuanguka na kuwaka. Kwa hiyo, akitoa na kutengeneza kulehemu hutumiwa mara nyingi katika kutengeneza. Makala hii itaanzisha mazoezi ya mafanikio ya teknolojia ya kutengeneza kulehemu ya TIG kwa misitu iliyoharibiwa na iliyoharibiwa.

2 Utangulizi wa Aloi ya Babbitt

2.1 Sifa za Aloi ya Babbitt

Aloi ya Babbitt ina utendaji wa juu wa kupunguza kuvaa, upachikaji mzuri, kufuata msuguano na upinzani wa shimoni. Chembe za awamu ngumu zinasambazwa sawasawa katika tumbo la awamu laini. Matrix ya awamu laini inatoa aloi upachikaji mzuri, kufuata na mali ya kuzuia kuuma. Baada ya kuingia ndani, tumbo laini huwa nyororo na sehemu ngumu ni laini, ili pengo dogo lifanyike kati ya nyuso za kuteleza na kuwa nafasi ya kuhifadhi mafuta na chaneli ya mafuta ya kulainisha, ambayo ni nzuri kwa kupunguza uvaaji; na chembe mbonyeo ngumu zina jukumu la kuunga mkono, ambalo linafaa kuzaa.

2.2 Mifano ya aloi ya babbitt inayotumiwa kawaida

Vichaka vingi vya shimo la mkia wa meli, vijiti vya kuunganisha vijiti vya injini na vichaka vya jenereta hutumia aina mbili za aloi za babbitt, ambazo ni ZSnSb11Cu6 na ZSnSb8Cu4, kama inavyoonyeshwa kwenye Jedwali 1.

2.3 Aina za kasoro na uharibifu wa aloi za babbitt

Aina kuu za uharibifu wa shimoni la mkia wa meli (aloi ya babbitt) ni kama ifuatavyo.

(1) kasoro au uchakavu wa eneo husika

Kwa sababu ya utendakazi wa muda mrefu wa kichaka, safu ya aloi ya babbitt kwenye kichaka huvaliwa na kutengwa kwa sababu ya mtetemo, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1.

(2) Kuvunjwa kabisa au kupunguzwa

Ikiwa mfumo wa usambazaji wa mafuta utashindwa, kuungua kutatokea, na fani zote za juu na za chini zitachomwa na kuvunjika, haswa fani ya chini, ambapo safu ya aloi ya Babbitt itafutwa hata. Aina hii ya uharibifu mkubwa haiwezi kurekebishwa kwa kulehemu, na inahitaji kurekebishwa kwa kurejesha tena.

3 Vifaa na sifa za kulehemu za aloi ya Babbitt

Aloi ya Babbitt ni nyenzo laini ya chuma, ambayo kwa kawaida hurekebishwa na recasting na kulehemu. Kwa kuwa aloi ya Babbitt ina kiwango cha chini myeyuko (240°C) na umajimaji mkali, kioevu cha bati katika bwawa la kuyeyuka ni rahisi kupoteza, hivyo ni vigumu kurusha au kulehemu. Kupitia mazoezi ya kuendelea, mbinu mpya za ukarabati na taratibu ambazo ni rahisi zaidi kuliko za jadi zimegunduliwa. Ifuatayo inatanguliza njia ya ukarabati wa kulehemu TIG wakati uharibifu ni mbaya.

3.1 Tabia za nyenzo za aloi ya Babbitt

Solder ya bati ni solder laini yenye kiwango cha chini cha kuyeyuka. Inaweza kuyeyuka kwa joto la chini sana kwa kuwasha, na nodi za kuunganishwa zinaweza kuunganishwa. Ni njia ya kutoa conductivity inayoendelea ya mafuta na umeme, au kutumika kwa ajili ya kuziba vyombo vya kioevu na gesi, na viungo vya solder havikumbwa na dhiki kubwa.

Solder laini inapaswa kukidhi mahitaji yafuatayo:

(1) Kuwa na conductivity fulani ya mafuta na umeme;

(2) Dumisha nguvu zinazohitajika kati ya sehemu za kuunganisha chini ya 200 ℃;

(3) Kuwa na muundo mnene na muhuri mzuri;

(4) Kuwa na unyevu mzuri kati ya solder laini na sehemu zilizouzwa na vifaa vya msingi.

Conductivity ya mafuta na umeme ya solder laini ni duni, tu 8% ~ 15% ya shaba. Hata hivyo, hakuna upinzani dhahiri (kama vile upinzani) katika barabara (kama vile mzunguko), kwa sababu njia ya uendeshaji ni fupi na eneo la kuwasiliana kwenye kiungo cha solder ni kubwa.

Ubora wa kuunganisha solder inategemea asili ya uso wa kuuzwa, mali ya solder laini na uchaguzi wa flux. Kwa kweli, inategemea mchakato wa kuyeyuka kwa solder laini iliyoyeyuka kwenye uso wa chuma kigumu ili kuuzwa. Tin ni kipengele cha kazi katika vipengele vingi vya laini vya solder. Inaweza kunyesha na kuunganisha na chuma cha msingi cha kuuzwa, kama vile Cu, Fe, Ni, n.k., ili kuunda safu nyembamba sana ya misombo ya chuma.

Matumizi ya flux ni kusafisha uso wa chuma ili kuuzwa ili kuepuka kuathiri wettability. Sehemu kuu ya flux ni ZnCl2, ambayo hutoa asidi hidrokloric ya bure mbele ya maji. Wakati wa kutengenezea shaba, safu ya oksidi hupasuka ndani ya kloridi na kuacha shaba ya msingi, na solder iliyoyeyuka huenea hatua kwa hatua kwenye shaba.

3.2 Muundo laini wa solder na mali

Solder laini kwa ujumla ni aloi ya Sn-Pb yenye muundo wa eutectic wa 26.1%Pb na halijoto ya eutectic ya 183 ℃, ambayo inaweza kuhakikisha halijoto ya chini ya kutengenezea na kuepuka uharibifu wa vipengee vinavyohimili joto.

Unapouza kwa mkono, chagua aloi ya Sn-50%Pbd. Halijoto inapopungua, umumunyifu wa Sn katika Pb hupungua, Sn hunyesha, na solder hupungua; katika solder ya aloi ya Sn-Pb-Sb, kunyesha kwa misombo ya intermetallic ya SnSb ni dhahiri hasa; Aloi za Sn-5%Ag na Sn-5%Sb haziwezi tu kudumisha nguvu ya solder hadi 200 ℃, lakini pia kuwa na unyevu sawa na aloi za eutectic.

Kwa solder inayotumika kwa halijoto ya chini, aloi za juu za Pb zinapaswa kuchaguliwa, kama vile aloi za Pb-10%Sn au Pb-5% Sn-1.5%Ag. Unyevu na nguvu ya aloi hii itaathiriwa, lakini Sn haitapitia mabadiliko ya awamu kwa joto la chini (kama vile 173K), na kusababisha hasara kubwa ya plastiki ya solder na nguvu ya athari.

Katika wauzaji hawa, 0.001% Al itasababisha oxidation, na filamu ya oksidi ya alumini itaathiri unyevu kwenye interface kati ya solder kioevu na flux; solder kwa ujumla ina 0.1% ~ 0.5% Sb, na solder inayostahimili kutambaa inaweza kufikia 5% Sb. Kiasi kidogo cha antimoni (0.1%~0.5%) kinaweza kuboresha unyevunyevu wa solder ya Pb-Sn hadi shaba. Kuongeza 0.1%~0.25% Bi kunaweza kuongeza kasi ya uenezaji wa solder ya eutectic Sn-Pb. Wakati Bi inazidi 0.5%, uso wa solder utabadilika rangi.

Cadmium itapunguza kasi ya mvua, na filamu yake ya oksidi itafanya giza uso wa solder na kusababisha kasoro za brazing; shaba ina athari kidogo juu ya wettability ya solder, lakini inapozidi 0.25% Cu, itaathiri kuonekana kwa uso wa brazing kutokana na kuundwa kwa misombo ya Cu-Sn; fosforasi inayozidi 0.01% P itaathiri unyevu wa solder kwenye shaba na chuma cha chini cha kaboni; sulfuri (S) huathiri kuonekana kwa uso wa brazing, na maudhui ya S katika solder ni mdogo ndani ya 0.001 5%; Zn hutiwa oksidi kwa urahisi ili kutoa oksidi, na ubora wa uso wa solder huharibika inapozidi 0.003% Zn. Kwa hiyo, athari ya pamoja ya uchafu mbalimbali haiwezi kupunguzwa na inapaswa kuwa mdogo sana.

3.3 Ugumu katika mchakato wa ukarabati wa aloi ya babbitt

Hapo awali, matengenezo ya kulehemu yalirekebishwa hasa na upepo wa jadi wa upepo au chuma cha juu cha chromium ya umeme. Njia hizi za ukarabati zina kasoro zifuatazo:

(1) Uzalishaji wa waya wa kulehemu

Ni muhimu kufanya fimbo ya kulehemu ya nyumbani na kutumia moto wa oksijeni-acetylene ili joto moja kwa moja kizuizi cha aloi ya babbitt. Kasoro zake ni: kwa upande mmoja, inapokanzwa na kuyeyuka, kioevu cha waya cha kulehemu kinachotoka nje kitaimarisha mara moja, kuwa waya za kulehemu za ukubwa tofauti, na kipenyo cha nene na kutofautiana; kwa upande mwingine, kwa sababu alloy ya babbitt inapokanzwa moja kwa moja na moto wa oksijeni-acetylene, uchafu uliomo ndani yake hauwezi kuondolewa na pia utaimarishwa kwenye waya wa kulehemu, na kufanya waya wa kulehemu unaosababishwa kuwa mbaya sana. Ni vigumu kuyeyusha nyenzo za kichungi katika ukataji wa upepo wa jadi au ukarabati wa chuma cha chromium ya nguvu ya juu;

(2) Athari ya ukarabati

Mbinu ya jadi ya kulehemu ya gesi ya kulehemu na kutengeneza fani haiwezi kukidhi mahitaji ya uchomaji wa kutengeneza: ① Tumia taa ya upepo kulenga moja kwa moja kwenye kuzaa. Ingawa nguvu ya kuyeyuka inakidhi mahitaji ya urekebishaji wa kulehemu, itaharibu sehemu isiyo kamili iliyo karibu na mwili wa mzazi au sehemu ya kutengeneza, na sehemu iliyo svetsade na sehemu isiyoharibika haiwezi kuyeyuka pamoja; ② Tumia taa ya upepo kupasha joto nyundo iliyotengenezwa kwa shaba tupu bila kuipasha moto, na utumie nyundo kuchomea joto. Hii itaondoa joto haraka, na kusababisha baridi na kushindwa kuyeyuka kufikia kulehemu. Pia ni vigumu kuyeyuka sehemu iliyo svetsade na sehemu isiyoharibika, na mara nyingi kuna njia ya chini kwenye pamoja; ③ Tumia chuma cha chromiamu chenye nguvu nyingi kwa kulehemu, chenye joto la 500 A. Kwa mfano, chuma cha elektrokromiamu kama mfano, kulehemu kwa vinyweleo na sehemu ndogo zenye kuta nyembamba kunakubalika, lakini kwa fani zenye kuta nene. hali ya joto haitoshi, nguvu ya kuyeyuka haiwezi kukidhi mahitaji ya kulehemu ya kutengeneza, na viungo mara nyingi huwa na njia za chini.

4 Kurekebisha njia kwa kutumia TIG

Kwa uharibifu wa eneo ndogo na kasoro za fani za aloi za Babbitt, njia za kawaida za kutengeneza kulehemu ni pamoja na brazing ya oxyacetylene na kulehemu chuma cha soldering. Oxyacetylene brazing na kulehemu chuma soldering ni kukabiliwa na undercuts, incomplete kupenya na pores. Hasa, mchakato wa operesheni ya brazing ya oxyacetylene ni ngumu na rahisi kuharibu matrix.

Ifuatayo inatanguliza njia tofauti kabisa ya kutengeneza kulehemu kwa fani za aloi za Babbitt. Si rahisi tu kufanya kazi, lakini pia hauhitaji flux, hurahisisha mchakato wa ukarabati na ina ubora wa juu wa kulehemu. Kiwango kilichohitimu baada ya kutengeneza kinaweza kufikia 100%, kuondokana na kasoro za undercuts, kupenya kamili na pores ambayo ni rahisi kuzalisha kwa brazing oxyacetylene na kulehemu chuma soldering, na maisha ya kuzaa baada ya kukarabati ni kupanuliwa; inaweza kutumika kwa uharibifu mzito kwenye fani za aloi za Babbitt, kuokoa gharama na kuboresha ufanisi wa uzalishaji.

Kulingana na uzoefu wa kutengeneza fani za aloi za babbitt zaidi ya miaka, njia ya kutengeneza kulehemu ya TIG inasimama kati ya njia nyingi. Hatua mahususi za mchakato wa TIG kulehemu aloi ya babbitt huletwa kama ifuatavyo.

4.1 Maandalizi kabla ya kulehemu

(1) Maandalizi ya waya wa kulehemu

Nyenzo za kuzaa ni aloi ya babbitt, mfano wa ZSnSb11Cu6 na ZSnSb8Cu4, ambayo ni chuma laini na kiwango cha chini cha kuyeyuka.

Chagua nyenzo zinazolingana za aloi za babbitt za kuyeyuka (kibofu kidogo) kutengeneza waya wa kulehemu wa nyumbani. Waya ya kulehemu iliyoyeyuka kwenye crucible ndogo ni safi, ambayo inaweza kuondoa uchafu ndani na kuondoa vitu vinavyoelea vilivyosimamishwa juu ya uso; pindua ∠ 30×30×2 chuma cha pua cha chuma cha pua ili pembe kati ya sehemu ya chuma ya chuma cha pua na ndege ya mlalo iwe 20°~40°, kisha tumia kijiko kidogo cha chuma kumwaga kioevu cha aloi ya babbitt iliyoyeyushwa kwenye chombo kisicho na pua. chuma chenye pembe ya chuma, zungusha chuma cha chuma cha pua, na kukusanya waya wa kulehemu unaoanguka kutoka kwa pembe ya chuma cha pua. chuma.

(2) Matibabu ya uso wa kuzaa

Fani ambazo zimekuwa kwenye mafuta ya kulainisha kwa muda mrefu zina molekuli za mafuta ambazo zimeingia ndani ya mwili. Wakati wa kutengeneza kulehemu, mafuta haya yanayovuja yatazuia kuunganishwa kwa metali, hivyo wanapaswa kusafishwa kwa makini.

Kwanza, tambua eneo la kutengeneza kulehemu na kusafisha fani za ultrasonically. Ikiwa hali haijatimizwa, tumia mawakala wa kusafisha chuma ili kusafisha filamu ya oksidi na uchafu wa mafuta kwenye uso. Kisha kuweka fani safi na mara moja ufanyie matengenezo ya kulehemu.

4.2 Mchakato wa kutengeneza kulehemu

(1) Tumia kulehemu kwa TIG DC: tumia ulinzi wa argon, kiwango cha mtiririko wa argon ni 8 hadi 10 L/min, kipenyo cha electrode ni 3.2 mm; pua ndogo ya ulinzi wa kauri; tumia kofia ya photochromic ya kichwa, na uwe mpole wakati unashikilia waya wa kulehemu;

(2) Tumia kulehemu gorofa na njia ya kulehemu ya mkono wa kushoto: usikimbilie kujaza safu ya chini ya weld, kwanza anza safu kwenye eneo la kulehemu, kwa sababu fani za zamani zimeingia mafuta mengi ya kulainisha wakati wa matumizi, na haiwezi kuondolewa kabisa baada ya kusafisha. Wakati wa kulehemu, mara kwa mara anza arc nyuma na nje katika eneo la kulehemu, kwa kutumia TIG Tumia mwanga wa arc kulazimisha molekuli za mafuta ndani; kisha tumia kitambaa safi kilichowekwa kwenye asetoni kidogo ili kufuta molekuli za mafuta zinazoelea juu ya uso; hatimaye tumia brashi ya waya ili kufuta oksidi zinazoelea juu ya uso, na kisha ufanyie kulehemu kukarabati kujaza waya;

(3) Kiwango myeyuko wa aloi ya Babbitt ni cha chini kiasi. Wakati wa kuanza arc, electrode inapaswa kuunganishwa kwa usahihi na eneo la kulehemu, na njia ya ukandamizaji wa arc inapaswa kutumika ili kuzuia alloy ya Babbitt katika eneo lisilo la kulehemu kutoka kuyeyuka; waya ya kulehemu inapaswa kufanywa nyembamba iwezekanavyo ili kuwezesha operesheni ya ukandamizaji wa arc wakati wa kulehemu;

(4) Wakati wa kulehemu, tumia kinyago cha kubadilisha rangi cha picha ili kulisha waya kwa usahihi na kurekebisha mashine ya kulehemu ili kuchelewesha kuzimwa kwa gesi; wakati kila arc ya kulehemu imefungwa, usiondoe mara moja pua kutoka eneo la kulehemu ili gesi iliyochelewa inaweza kulinda kwa ufanisi eneo hilo ili kuepuka kusababisha pores; kulipa kipaumbele maalum kwa ukweli kwamba haipaswi kuwa na upepo wakati wa kulehemu, na kuchukua hatua za kuzuia upepo ikiwa ni lazima;

(5) uso wa safu ya mwisho ya weld inapaswa kuwa juu kidogo kuliko uso wa awali wa kuzaa, na makini na si kuzalisha undercuts na kasoro unfused katika makutano na uso wa awali, na hatimaye kupata kuzaa laini kwa njia ya machining. Mchoro wa 2 unaonyesha uso wa kuzaa baada ya kutengeneza kulehemu kwa TIG.

5 Athari ya ukarabati

Ili kuthibitisha athari ya ukarabati wa kuzaa katika karatasi hii, mwandishi alichagua kuzaa sawa, na kuiharibu kwa bandia na eneo la mwanzo la 3 c㎡ na kina cha 2 mm, uharibifu wa 5 mm, kasoro. ya 12 mm, hasara ya 30 mm, na hasara ya 35 mm, na kisha kuitengeneza. Matokeo ya mtihani yameorodheshwa katika Jedwali 2.

Inaweza kuonekana kutoka kwa Jedwali 2 kwamba njia ya kutengeneza kuzaa ya jadi ni mdogo kwa matengenezo madogo; wakati njia ya kutengeneza kuzaa katika karatasi hii inaweza kutumika kwa ukarabati wa aloi za babbitt zilizoharibika zaidi, na unene wa kutengeneza unaweza kufikia 35 mm, na athari ya ukarabati ni bora kwa uharibifu wa kuzaa usiozidi 30 mm kwa unene.

Aloi ya Babbitt hutumiwa sana katika aina mbalimbali za fani kwenye meli, na ubora wake unahusiana na uendeshaji wa kawaida wa injini kuu ya meli, jenereta na shimoni la mkia. Wakati wa kutengeneza meli, kutupwa na kulehemu kwa TIG ya aloi za babbitt itazalisha bidhaa za ubora wa juu. Kwa kulinganisha njia mbalimbali za kulehemu za kutengeneza aloi ya babbitt, kulehemu kwa TIG kwa sasa ni njia rahisi na bora zaidi ya kulehemu.