人工浇铸轧机滑动轴承钨金轴瓦故障及分析

谢生鹏

（酒钢焦化厂，甘肃 嘉峪关 735100）

人工浇铸轧机作为焦化厂的心脏设备，其运行状况直接影响到冶金企业安全稳定生产的大局，是设备管理工作的重中之重。由于监测分析手段有限，我厂对人工浇铸轧机的设备管理采用定期检修制，每累计运行6个月停机解体检修一次，在解体检修的过程中发现钨金轴瓦会有不同程度的劣化现象。下面将重点对人工浇铸轧机钨金轴瓦引起的故障及原因进行分析，提出整改措施。

1 轴瓦钨金层常见问题

1.1 钨金层组成材料

钨金常用为巴氏合金，是具有减磨特性的锡基和铅基轴承合金，主要成分是锡、铅、锑、铜。巴氏合金的组织特点是在软相基体上均匀分布着硬相质点，软相基体使合金具有非常好的嵌藏性、顺应性和抗啮合性，磨合后，软基体内凹，硬质点外凸，使滑动面之间形成微小间隙，成为贮油空间和润滑通道，利于减磨，上凸的硬质点起支承作业，有利于承载。

1.2 钨金层常见的故障

滑动轴承巴氏合金层局部碎裂脱落是轴瓦钨金层的常见故障，其表现往往是轴承振动值增大，温度升高。人工浇铸轧机轴瓦合金层碎裂脱落现象事先没有任何征兆，轴承的振动值均小于0.04mm，温度均低于65℃，常规认为仍然处于良好运行状态，只有在定期检修的过程中才能被发现。各部间隙适当并处于高速运行状态，局部脱落的合金不会成块，会像金属出现点蚀一样慢慢脱落进入轴与轴瓦间隙，由于硬度低很快被碾碎成粉末状随润滑油流出，因此脱落的合金碎块有的还在原处，有的已经被轴和润滑油带走，有的粘附在轴表面，以液力偶合器高速轴轴瓦最为严重，最大的脱落面积接近3cm2。但是因持续时间长、发展缓慢、碎裂脱落的面积小没有影响到支撑强度，所以没有振动加剧和温度异常升高，对风机的运行没有造成致命威胁。2013年1月，2#偶合器解体检查输入右轴承（高速轴）上瓦有10＊15mm大面积钨金脱落，泵轮左轴承下瓦钨金脱落35＊35mm面积，泵轮左轴承上瓦钨金脱落15＊15mm面积，泵轮右轴承下瓦油槽边缘钨金脱落50mm长，涡轮左轴承推力瓦块有5块钨金脱落更换新瓦块一副10块。本次由于脱落面积较大，对脱落面积较小的轴瓦钨金层进行补焊处理，脱落面积较大的直接进行了更换。推力间隙0.41mm其余各部轴瓦无磨损正常。

2 修复对策

2.1 轴瓦内衬修复原理

轴瓦内衬都是采用离心浇铸而成的，这类轴瓦在生产运行过程中由于机组振动超标、运行超速、润滑油中断和磨损等原因，造成钨金与瓦胎局部或大面积脱落的现象，迫使机组停止运行。轴瓦壳体一般为铸钢，而巴氏合金则为软材料，钨金的开始熔点温度为370℃，钨金的凝固终了温度为240℃，施焊时最好将温度控制在130℃±10℃范围之内。用于纯锡与瓦胎面补焊的药剂，由氯化锌、氯化铵、氯化氢锡等按相应比例混合为一个单位与两个单位的蒸馏水搅拌均匀即可使用。其作用是利用物理、化学及高温作用下去除瓦胎表面的氧化物、杂质和非金属物质，保护接触面不受周围介质的影响，使金属瓦胎表面具有良好的润湿性，防止重新形成氧化膜，促使纯锡和瓦胎表面牢固结合。补挂纯锡能起化学反应，以还原出锡作为纯锡与瓦胎表面的过渡层，其作用：

当药剂在已经清理干净的瓦胎体面上在温度约150℃下，沸腾着的药剂去除氧化膜，并保护胎面，在无氧化膜的条件下进行补焊挂锡，保证形成牢固的补焊质量，因此，药剂起了至关重要的作用。

2.2 瓦胎清理及补焊处理

由于轴瓦长时期运行在润滑工况下，油分子浸渗至瓦胎机体，是补焊的最大障碍，因此油污氧化物的去除是否彻底，是保证补焊质量的关键。一般情况下可按各种不同情况进行相应清理。

（1）表面缺陷。只是钨金层表面存在磨损痕迹，钨金与胎体没有脱胎现象（以超声检验为准）的情况，只将磨损处用刮刀刮尽，再用无水乙醇将所要焊接的区域清洗干净并晒干，就可以直接施焊。

（2）局部脱胎现象，用气焊将脱胎范围内的内衬钨金全部烤掉，并且加热至150℃，保持10min左右，再将其表面用刮刀刮掉一层，使其缺陷表面全部露出金属光泽，然后用乙醇清洗干净后即可预热补焊。

（3）整个瓦胎绝大部分脱胎全部重焊。用气焊将瓦胎表面钎焊料全部烤掉，使瓦胎体温度加热至250℃，保持20min左右，待冷却至室温后最好在车床上毛光一刀，用乙醇清洗干净即可预热补焊。瓦胎较大时可将表面分成6-10个方块区域来分别进行补焊，等各方区域全部焊到所要求的高度后再进行各区域的连接。

2.3 补焊工艺及注意事项

先用一段角钢作为模具,将锡基合金熔化铸成条状,以便补焊时操作。焊前将瓦体预热到130℃±10℃，选用弱中性火焰。在施焊过程中一定要注意焊炬火焰温度。在预热后的瓦胎上将钎剂涂抹均匀，用焊炬火焰对准瓦胎面，同时加入锡条，使比重较大的钎料溶液迅速侵占比重较小的钎剂溶液，达到理想的牢固结合。施焊方向是沿轴的方向进行。若焊一遍的厚度不够,可再焊一遍,不宜一遍焊得过厚,否则将使乌金过热、变脆、易裂、易脱落。

2.4 焊后检查

（1）加工完后应立即做超声检验，检测合格后方可安装。

（2）补焊后钨金层较厚，应根据轴瓦要求用刮刀加工出油槽、油膜保护区域。

（3）回装轴瓦时对轴瓦接触面进行研磨修刮，保证接触面大于60%，轴瓦接触点6-12点/25cm2。

3 结论

通过对人工浇铸轧机解体检修发现的各类轴瓦常见问题以及对轴瓦补焊修复的实践，滑动轴承在高速运转过程中很难发现钨金层出现的问题，只有通过定期解体检查才能够发现。轴瓦钨金层脱落过程缓慢，如果不能及时发现，一旦钨金层全部脱落，造成轴与轴瓦间隙过大，轴瓦温度异常升高，机体剧烈振动将会造成鼓风机被迫停机。我厂由于自动监测与联锁停机技术不全面，如若此时操作工注意力不集中将会酿成不可挽回的故障，因此人工浇铸轧机作为核心设备实行定期维修制是很必要的。轴瓦钨金层补焊后安装使用，其钨金层的寿命均在3-5年时间，完全能够满足正常的设备运行要求。由于其修复周期短，耗费资金少且能够满足正常的使用，在紧急故障处理和维修成本控制方面都要优于常规修复方法，因此钨金轴瓦的补焊修复可以在我厂得到应用并有效推广。