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汽輪機(jī)軸瓦為什么要鍍上一層鎢金?
2024-11-09鎢金是一種制作汽輪機(jī)軸承的材料。軸承是支撐軸進(jìn)行工作的重要部件,軸瓦一般用優(yōu)質(zhì)鑄鐵或鑄鋼鑄造,在軸瓦內(nèi)部車出燕尾槽,并澆以內(nèi)襯,用于制造滑動軸承內(nèi)襯的合金稱為軸承合金。汽輪機(jī)和其它旋轉(zhuǎn)設(shè)備的常用軸承合金為巴氏合金(即低熔點軸承合金),俗稱鎢金。
汽輪機(jī)軸瓦為什么要鍍一層鎢金?
1、力學(xué)方面
減摩特性與數(shù)據(jù)對比:
摩擦系數(shù):巴氏合金的摩擦系數(shù)遠(yuǎn)低于其他常用軸承材料,如鋼或鑄鐵。在相同工況下,巴氏合金的摩擦系數(shù)可以降低約30%-50%,這意味著更少的能量損失和更長的設(shè)備壽命。
適應(yīng)性:巴氏合金能夠很好地適應(yīng)軸頸表面的微小不平整,形成穩(wěn)定的油膜,減少直接接觸和磨損。相比之下,其他材料如鑄鐵或鋼在接觸面不平整時更容易產(chǎn)生局部磨損和振動。
2、金屬學(xué)方面
合金成分與性能:
錫基巴氏合金(如ZChSnSb11-6):以錫為基礎(chǔ),加入少量的銻(Sb)和銅(Cu),形成具有優(yōu)異耐磨性和耐腐蝕性的合金。其硬度適中,既能抵抗磨損,又不會對軸頸造成過度劃傷。
對比數(shù)據(jù):在相同工況下,錫基巴氏合金的耐磨性是鑄鐵的數(shù)倍,且抗腐蝕性更強(qiáng)。例如,在含硫或含水的潤滑油環(huán)境中,巴氏合金的腐蝕速率遠(yuǎn)低于鑄鐵或鋼。
微觀組織:
巴氏合金的微觀組織均勻細(xì)密,有助于提高其力學(xué)性能和耐磨性。通過金相分析可以發(fā)現(xiàn),巴氏合金中的金屬間化合物和固溶體分布均勻,形成了良好的支撐結(jié)構(gòu)。
3、現(xiàn)場運行方面
運行穩(wěn)定性與數(shù)據(jù):
振動與噪音:由于巴氏合金的減摩特性和良好的適應(yīng)性,汽輪機(jī)在運行過程中產(chǎn)生的振動和噪音顯著降低。根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù),使用巴氏合金軸瓦的汽輪機(jī)振動幅值可降低約20%-30%,噪音水平也相應(yīng)下降。
溫度控制:巴氏合金在高溫環(huán)境下仍能保持穩(wěn)定的性能,有助于控制軸瓦溫度。在長時間高負(fù)荷運行下,巴氏合金軸瓦的溫度上升速度遠(yuǎn)低于其他材料,減少了因過熱導(dǎo)致的故障風(fēng)險。
維護(hù)成本與周期:
使用巴氏合金軸瓦的汽輪機(jī)具有更長的維護(hù)周期和更低的維護(hù)成本。由于耐磨性好、運行穩(wěn)定,軸瓦的更換頻率大大降低。同時,巴氏合金軸瓦的修復(fù)和加工也相對容易,減少了停機(jī)時間和維修費用。
4、綜合對比
與其他軸承材料相比,巴氏合金在汽輪機(jī)瓦塊中的應(yīng)用具有顯著的優(yōu)勢。從力學(xué)角度看,其減摩特性和適應(yīng)性有助于降低摩擦損失和振動噪音;從金屬學(xué)角度看,其優(yōu)異的合金成分和微觀組織保證了良好的耐磨性和抗腐蝕性;從現(xiàn)場運行角度看,其穩(wěn)定的性能和較低的維護(hù)成本使得汽輪機(jī)能夠長期安全高效地運行。綜上所述,汽輪機(jī)瓦塊鍍上一層巴氏合金是基于力學(xué)、金屬學(xué)和現(xiàn)場運行等多方面因素的綜合考慮而做出的選擇。這種選擇不僅提高了機(jī)組的運行效率和穩(wěn)定性,還降低了維護(hù)成本和停機(jī)時間,為發(fā)電廠的長期安全運行提供了有力保障。
來源:火電廠技術(shù)聯(lián)盟
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