肖　梅

[摘要]著重介紹對(duì)損壞的軸瓦補(bǔ)焊與重新澆鑄。

[關(guān)鍵詞]軸瓦 烏金

中圖分類號(hào)：TG4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597（2009）0520093－01

汽輪機(jī)的軸瓦長(zhǎng)時(shí)間工作在重載，高溫及高振動(dòng)的環(huán)境中，汽輪機(jī)軸瓦表面的烏金會(huì)發(fā)生磨損，電蝕，局部破損。當(dāng)檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)上述情況要對(duì)軸瓦進(jìn)行修復(fù)，更換新軸瓦工期長(zhǎng)耗資多。從節(jié)約挖潛的角度看，可考慮自己對(duì)損壞的軸瓦進(jìn)行補(bǔ)焊或重新澆鑄。

一、軸瓦烏金面的局部補(bǔ)焊

軸瓦若存在間隙過大、烏金局部脫胎、有裂紋及砂眼等缺陷，可用局部補(bǔ)焊消除。

（一）局部烏金磨損的軸瓦補(bǔ)焊

1．先用一段角鋼作為模具，將烏金熔化鑄成條狀，以便補(bǔ)焊時(shí)操作。2．用刮刀把磨損后需補(bǔ)焊的瓦面均勻地刮掉薄薄一層，并清除油脂、污垢。3．為了防止烏金溫度升高過快，可將軸瓦放在水中，將需要補(bǔ)焊的部位露出水面。4．用碳化焰加熱磨薄了的瓦面，同時(shí)不斷用烏金條去擦加熱處。待瓦面熔化，即填加烏金，填加烏金跟母材烏金能熔為一體即可。若看到有凹陷的熔化，就說明溫度偏高，可立即停止此處補(bǔ)焊，重新在溫度低另一處進(jìn)行補(bǔ)焊。5．把補(bǔ)焊區(qū)分成若干小塊，補(bǔ)焊時(shí)一塊一塊進(jìn)行，不可在一處一直堆焊下去。若焊一遍的厚度不夠，可再焊一遍，不宜一遍焊得過厚，否則將使烏金過熱、變脆、易裂、易脫落。6．焊完經(jīng)檢驗(yàn)合格后，進(jìn)行切削加工。

（二）烏金局部脫落的軸瓦補(bǔ)焊

1．用木棒輕輕敲擊烏金，根據(jù)聲音判斷脫胎部位，然后用鏨子把脫胎的烏金徹底清除。2．準(zhǔn)備好氯化鋅、錫條、烏金等，也可將軸瓦放在水池中。3．用熱堿水刷洗，再用清水清洗，然后用鋼絲刷將瓦胎刷干凈。4．用氧化焰把脫胎的瓦胎面燒一遍，以清除殘留在針孔內(nèi)的石墨和油垢；然后用中性焰或輕微碳火焰加熱瓦面到300℃左右，將氧化鋅涂在瓦胎面上，用錫條摩擦加熱面，錫條熔化后薄薄地覆蓋于瓦面，直到全部瓦面掛均勻?yàn)橹埂?．掛錫后接著補(bǔ)焊烏金，不可放置時(shí)間過長(zhǎng)，以免氧化。若脫落面積較大，應(yīng)分成若干小塊，一塊一塊地補(bǔ)焊后連成整體。6．焊后用木棒全面敲擊檢查一遍，以便發(fā)現(xiàn)補(bǔ)焊中是否有脫胎現(xiàn)象，合格后即可進(jìn)行切削加工。

二、軸瓦重新澆鑄烏金

對(duì)于軸瓦烏金面嚴(yán)重?fù)p壞，不宜采用補(bǔ)焊修復(fù)時(shí)，可以進(jìn)行烏金重新澆鑄。其方法如下：

1．準(zhǔn)備圖紙。準(zhǔn)備軸瓦圖紙，無圖時(shí)可臨時(shí)繪制草圖。軸瓦上的孔、槽等凹面位置、形狀，尺寸須畫清楚，以便澆鑄后按圖紙加工。

2．清理軸瓦胎。（1）將軸瓦沿著軸向立放，用氣焊嘴均勻地加熱軸瓦胎外側(cè)，直到原有的軸承合金熔化脫離為止。清除的舊軸承合金可留作澆鑄其他較次要的軸瓦之用。（2）用鋼絲刷將軸瓦的凹面清理干凈，露出金屬光澤。（3）將軸瓦胎放入80～90℃、含10%（重量）苛性鈉的溶液內(nèi)煮15～20min，并用鋼絲刷清除瓦胎一的油質(zhì)。取出后再用70～90℃的熱凝結(jié)水沖洗，洗凈殘余堿水，最后用白布把軸瓦胎擦干。

3．掛錫。掛錫的目的是要增加軸承合金對(duì)瓦胎的附著力，使其緊密地結(jié)合在一起。錫料可用純錫，也可用錫30%、含鉛70%或含錫含鉛各50%的焊錫。焊錫流動(dòng)性較好，容易掛在軸瓦胎上，因此通常采用它。在掛錫前，先在瓦胎表面涂上一層鹽酸，數(shù)分鐘后，再用清水把酸液沖洗掉并擦干凈。均勻地將瓦胎加熱至250～270℃。加熱時(shí)瓦胎要保持清潔，最好使用電爐加熱，也可以用多個(gè)氣焊嘴加熱。在加熱過程中可用1～2mm厚的薄錫條在瓦胎上輕輕地摩擦，錫條熔化即表示達(dá)到所要求的溫度。在加熱后的軸瓦胎面上均勻地涂抹一層氯化鋅溶液（ZnCl2），然后撒上一層氯化銨（NH4Cl）粉末，隨后即用細(xì)鋼絲刷把粉末刷勻，鋪成薄薄的一層。

4．軸瓦胎的預(yù)熱。掛了錫的軸瓦胎要經(jīng)過預(yù)熱以后才能澆鑄軸承合金。預(yù)熱前，先在軸瓦胎內(nèi)裝好澆鑄模心。大型軸瓦通常多采用鐵板卷制而成的立式鐵芯，平板上鋪軟紙。軸承合金從鑄模中央的澆口澆入，經(jīng)底部上升到模內(nèi)。鑄模內(nèi)的空氣則由模頂?shù)臍饪着懦觯@樣熔渣和雜質(zhì)由于密度小而殘留在澆口附近，可以防止熔渣和雜質(zhì)進(jìn)入模內(nèi)，較好地保證澆鑄質(zhì)量。

瓦胎上所有的油孔，都要用石棉繩和石棉泥嚴(yán)密封堵。鐵芯四周的縫隙也都要用粘土65%、食鹽17%和水18%所混和成的泥料將縫隙堵掉。泥料掛好，在預(yù)熱以前要晾干。

瓦胎邊同模心一起進(jìn)行預(yù)熱，加熱的方法與掛錫時(shí)相同。預(yù)熱的目的主要是使軸承合金澆入后瓦胎與軸承合金同時(shí)冷卻收縮，以防止發(fā)生脫胎現(xiàn)象。其次經(jīng)過預(yù)熱還可清除瓦胎與模心上的油質(zhì)和潮氣，保證澆鑄質(zhì)量。預(yù)熱溫度剛剛能熔化焊錫為宜。

5．軸承合金的準(zhǔn)備及澆鑄。（1）軸承合金的選用。軸承合金是一種摩擦系數(shù)和摩擦消耗功率都比較低的灰白色合金。從組織上來說，它是一種含硬質(zhì)組織成分的金屬塑性體。常用的軸承合金有鉛基和錫基兩種。鉛基軸承合金可塑性較差，汽輪機(jī)重要軸瓦均采用可塑性強(qiáng)的錫基軸承合金。軸承合金的選用是根據(jù)軸瓦單位面積上的負(fù)荷和軸頸表面的線速度的乘積來決定的。（2）熔化軸承合金，將軸承合金打成碎塊放入鍋內(nèi)加熱。熔化后，就在表面撒上20～30mm厚的一層粗木炭粒，使軸承合金與空氣隔開，以免氧化。軸瓦的澆鑄質(zhì)量，在很大程度上取決于軸承合金澆鑄時(shí)的溫度。溫度過高，會(huì)增加氧化作用，使結(jié)晶體粗大。因凝固時(shí)間延長(zhǎng)，合金內(nèi)不同高度的各種金屬容易分離，造成組織不勻。溫度過低又會(huì)影響流動(dòng)性。因此在保證流動(dòng)性和補(bǔ)償澆入軸瓦以前的溫度下降值的情況下，盡量地保持較低的溫度。（3）注入軸承合金。準(zhǔn)備注入軸承合金前，應(yīng)先將預(yù)熱好的鑄模再檢查一次，重新緊固鐵芯的螺栓。確信無漏泄處，才可注入軸承合金。軸承合金加熱到澆鑄溫度，用干凈木棒攪均勻，然后撥開浮在液面上的木炭，將其注入鑄模內(nèi)。澆鑄進(jìn)，應(yīng)該小心連續(xù)地在1.5～3min內(nèi)一次澆完。考慮到合金冷卻收縮，應(yīng)向澆口內(nèi)多澆一些軸承合金。澆注完畢，在鑄模上部堆置一些木炭或用氣焊嘴加熱，使整個(gè)鑄體自下而上地逐漸冷卻下來。一些雜質(zhì)的砂眼均可位于最后硬化的澆口部分內(nèi)。此外，用鐵棒把上部的氣體排除。軸承合金凝固后（即溫度已低于236℃后），至少還要在空氣中靜置8h。（4）澆鑄后的質(zhì)量檢查和加工。澆鑄質(zhì)量的檢查工作必須認(rèn)真執(zhí)行。其方法如下：軸承合金冷卻到60℃以下就可打開鑄模。檢查合格后兩半軸瓦結(jié)合面互相研合好后，可以進(jìn)行切削加工。

五、結(jié)束語

雖然對(duì)破損的軸瓦進(jìn)行修復(fù)可節(jié)約大量時(shí)間與資金，但是要視情況而定。實(shí)際操作中要注意以下問題：1．原廠軸

瓦烏金與購(gòu)買的烏金可能會(huì)有差異，兩者有可能會(huì)溶合不牢。2．對(duì)于大面積脫落的烏金還是選擇換瓦因?yàn)樵瓘S配件更加可靠澆鑄風(fēng)險(xiǎn)過大。

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