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汽輪機(jī)軸瓦為什么要鍍上一層鎢金？

發(fā)布時(shí)間：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(dòng)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(diǎn)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(duì)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(shí)更容易產(chǎn)生局部磨損和振動(dòng)。

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(huì)對(duì)軸頸造成過度劃傷。

對(duì)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(yùn)行方面

運(yùn)行穩(wěn)定性與數(shù)據(jù)：

振動(dòng)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(yùn)行過程中產(chǎn)生的振動(dòng)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(dòng)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(shí)間高負(fù)荷運(yùn)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(xiǎn)。

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(yùn)行穩(wěn)定，軸瓦的更換頻率大大降低。同時(shí)，巴氏合金軸瓦的修復(fù)和加工也相對(duì)容易，減少了停機(jī)時(shí)間和維修費(fèi)用。

4、綜合對(duì)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(dòng)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)行效率和穩(wěn)定性，還降低了維護(hù)成本和停機(jī)時(shí)間，為發(fā)電廠的長期安全運(yùn)行提供了有力保障。

來源：火電廠技術(shù)聯(lián)盟

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