1、浅谈轴瓦手工浇铸摘 要：将固体轴承合金装入熔器内加热，然后将熔解的液体浇入轴瓦的瓦体上，待冷却凝固后，可进行机械加工，这一工序叫做轴瓦浇铸。发电设备的转轴，轴径尺寸大、转速高、承受负荷大，连续运行等特点，要求轴瓦浇铸具有适应这些特点的特性，以减少轴的损坏，延长轴瓦的使用寿命。关键词：轴瓦；手工浇铸；温度要求轴瓦能否长期地正常工作，与轴承合金的浇铸质量密切相关。如果轴承合金质量不好或浇铸工艺不良，轴承合金熔化时过热，有杂质，瓦胎清洗工作做得差，浇铸后冷却速度控制得不好等，都会造成轴承合金有夹渣和气孔，出现裂纹、脱胎，产生废品。轴瓦的浇铸工序较多，只有严格按工序要求进行操作，方可保证轴承合金的浇铸
2、质量。其浇铸工序包括：瓦胎清洗和瓦胎挂锡，及轴承合金的熔化、浇铸及冷却。笔者从事汽轮机本体检修 20 多年并多次组织轴瓦的手工浇铸工作。下面就手工轴瓦浇铸的操作方法介绍如下：1 原始数据的测量重新浇铸轴承合金前，要准备好轴瓦的图纸。若没有详细的加工图纸，应绘制加工草图。在图中应详细标明轴瓦所有润滑油进出的沟道、孔槽和凹面等轴承合金的加工尺寸，以便轴承合金浇铸好后按图加工。2 瓦胎的清洗（1）将轴瓦沿着轴向立放，用气焊嘴均匀地加热瓦胎外侧，直至原有的轴承合金熔化脱离为止，再用细钢丝刷将凹面及燕尾槽清理干净，并露出金属光泽，清除的旧轴承合金可作较次要的轴瓦之用。（2）将瓦胎放入温度为 8090含
3、10苛性钠的溶液内煮 1520 分钟，再用钢丝刷清除瓦胎上的油质。取出后再用 7090的热凝结水冲洗，最后用干净布将瓦胎擦干净。（3）为了进一步除掉瓦胎凹面的残存锈垢，并使瓦胎凹表面形成细微的坑洼，增加合金的粘合力，应进一步对瓦胎进行酸洗处理。酸洗时，将瓦胎浸入1015的稀硫酸或盐酸溶液中，浸泡 515 分钟，酸洗后立即用清水冲洗并擦干净。3 挂锡挂锡的目的是要增加轴承合金对瓦胎的附着力，使其紧密地结合在一起。锡料可用纯锡，也可用焊锡，但用焊锡更好，焊锡流动性较好，容易挂在轴瓦胎上。挂锡前需将瓦胎加热至比所采用的锡料熔点高 1020，约250270，加热温度不可过高，过高反而挂不上锡。加热工具
4、采用气焊嘴加热，在加热过程中可用 12 毫米的薄锡条，经常在瓦胎上轻轻地摩擦。锡条熔化即表示达到了所要求的温度，这时先在瓦胎凹面上均匀地涂抹一层氯化锌溶液，再均匀撒上一些氯化铵粉末。氯化锌与氯化铵起助溶作用，以便锡和瓦胎更好地粘合。接着将用锉刀锉好了的锡末，均匀地撒在瓦胎的凹面上，再用干净的湿白布把熔化的锡珠涂抹均匀。有时用锡条直接在瓦胎上擦抹，有时也可用钢丝刷或木片将锡布均匀擦抹。整个挂锡过程紧张而有序，不能慌张，瓦胎要保持清洁，挂好锡的瓦胎其凹面呈现发亮的暗银色，并且是一层很薄且均匀的锡层。如果出现淡黄色或黑色斑点，则说明挂锡质量不合格，必须将粘上的锡融化掉，重新再挂。4 轴承合金的选用常
5、用的轴承合金有铅基和锡基两种。汽轮发电机组轴瓦均采用可塑性较强的锡基合金。它是一种摩擦系数和摩擦消耗功率都较低的灰白色合金，从组织上来说，是一种含硬质组织的金属塑性体。锡基轴承合金型号为chsnsb116，化学成分是：含锑 10、含铜 5、含锡为 85、硬度 30HB、熔点 241。轴承合金的选用是根据轴瓦单位面积的负载和轴颈表面线速度的乘积来决定的。5 轴承合金的浇铸（1）手工浇铸前的准备瓦胎与浇铸模具组装应在瓦胎清洗完后就着手进行。浇铸模具的大小应与瓦胎配套。一般是采用铁板卷制而成的立式铁芯，铁芯需有一定的锥度，便于脱模。铁芯外表面镀一层石墨粉，以防轴承合金与铁芯粘结，影响脱模。瓦胎上所有
6、的油孔，应用石棉绳和石棉泥封堵，瓦胎与模具四周有缝隙的地方要用细砂 70、粘土 15、水 15的泥料加以填抹，泥料填好后应在模具预热前晾干，并留着一部分泥料作浇铸以备泄漏时急用。（2）估算轴承合金的需要量浇铸轴瓦需要轴承合金的总重量可按下列公式进行估计：式中：D瓦胎内径，厘米；d模心外径，是根据轴瓦轴承合金厚度 、加工裕量 以及合金的收缩量 决定：dD2（）（1）厘米；L轴瓦长度，厘米；r轴承合金比重，克厘米 3；k浇口所需量，。、 及 K 值可从实用五金手册中查出。（3）合金的熔化将轴承合金打成碎块放入浇锅内加热，熔化后在其液面撒上 2030 毫米厚的一层粗木炭粒，使轴承合金与空气隔开，以免
7、氧化。轴瓦的浇铸质量，在很大程度上取决轴承合金浇铸时的温度，温度过高，会促进氧化作用，使结晶体粗大。因凝固时间延长，合金内不同比重的各种金属容易分离，造成组织不匀。温度过低又会影响流动性。因此在保证流动性和补偿浇入轴瓦以前温度下降值的情况下，尽量保持较低的温度。通常都选用高于合金的临界温度（开始凝固温度）3050作为浇铸温度。只有经常参与轴瓦的浇铸，不断总结经验，才能作出正确的判断。对于 chsnsb116 轴承合金浇铸，其温度应为 390400，测量轴承合金温度，最好采用热电偶温度计，但在浇铸时往往凭经验来判别，把干燥的薄木片插入熔化的合金内试验，插入 3 秒钟后取出。若木片稍呈红褐色时，温
8、度约为 390400，这时便开始浇铸。若木片呈焦黑状态，表明温度接近450，就偏高了。为了保证温度不超过 410，在轴承合金达到 350时，就要减弱炉火，使温度缓慢上升。（4）瓦胎与模具的预热瓦胎与模具预热和合金熔化同时进行，其目的主要是使轴承合金浇入后瓦胎与轴承合金同时冷却收缩，以防脱胎。预热温度以刚刚使瓦胎上挂的锡开始熔化为佳，温度过高，同样会使氧化加剧，有时甚至会把挂好的锡熔化掉，温度过低，容易发生脱胎或产生气孔和砂眼。（5）合金的浇铸准备注入轴承合金前，应先将预热好的铸模再检查一次，重新紧固铁心的螺栓，确认无漏泄处，才可注入轴承合金。轴承合金加热到浇铸温度（400左右）时，用干净的木棒
9、搅均匀，然后拨开浮在液面上的木炭，将其注入铸模内。浇注时应小心连续地在 153 分钟内一次浇完。考虑到合金冷却收缩，应向浇口内多浇一些轴承合金。浇铸完毕，还要在铸模上部用气焊加热，并用石棉布包裹起来，使整个铸体自下而上逐渐冷却下来，这样一些杂质和砂眼均在最后硬化的浇口部分。6 浇铸后的质量检查必须认真检查浇铸质量，待轴承合金冷却到 60以下时就可打开铸模，用手锯锯下浇口、气孔等部分多余的轴承合金，并仔细清理轴瓦的水平结合面。观察其断面，正常的断面呈暗银色，组织细密，颗粒均匀。若断面呈蓝色或灰土色，说明合金过热，结晶粗大表示凝结时过慢或合金和模具过热。用放大镜检查加工后的合金表面有无气孔、夹渣、
10、裂纹等缺陷，并用手锤轻轻敲打合金表面，静听发出的声音，声音清脆，说明合金与瓦胎结合良好；若声音嘶哑，则说明结合不良。也可用浸煤油方法，检查是否有脱胎现象。检查完后，两半轴瓦结合面互相研合好后，就可以进行切削加工。7 轴瓦手工浇铸的经验总结（1）正确选择冷却方法和冷却速度，对轴瓦质量与粘合有很大的关系。冷却时，要从瓦胎的背面开始冷却，这样浇铸后所出现的缩孔现象只发生在合金的外表处，从而保证轴瓦的质量与粘合的强度。为了使瓦胎背面先冷却，在浇铸合金前可先加热铸模的铁芯，使铁芯的温度高于瓦胎的温度，也可用压缩空气进行瓦胎背面冷却。（2）在清洗瓦胎时，应将污垢和氯化物彻底清除掉，否则会造成挂锡不均，而影响粘合质量。（3）瓦胎的挂锡和浇铸要连续进行，以防挂锡层冷凝而影响粘合质量。挂锡的表面不能有氧化皮存在，否则合金与锡很难粘合得好。如发现有氯化现象时，应重新挂锡。（4）在浇铸过程中，如果浇铸中断或粗细不均，就易产生气泡。若气泡不能排出时，凝固后就形成气孔。因此，浇铸不应中断，且要均匀。（5）在浇铸中，若浇铸不当，会出现合金液上下翻动，夹杂物不易浮到表面，而混在合金层中，造成组织粗糙或形成砂眼等缺陷。因此，要求浇铸得当，使合金液不易翻动。
