ПОДГОТОВКА БАББИТА К ЗАЛИВКЕ.

Ко времени окончания лужения баббит, подлежащий заливке во вкладыши, должен быть расплавлен для того, чтобы не подвергать вкладыши подшипника повторному нагреву и для предохранения луженой поверхности от окисления. Качество баббита будет тем лучше и угар тем меньше, чем меньше времени будет находиться баббит в расплавленном состоянии. Поэтому к моменту заливки все вкладыши, подлежащие заливке за один прием из одного тигля, должны быть так изготовлены, чтобы не задерживать процесса заливки. Кроме того, следует расплавлять только такое количество баббита, которое одновременно потребуется для заливки.

Определение количества баббита, необходимого для заливки того или иного вкладыша, исходя из толщины слоя баббита и припуска на чистовую механическую обработку, производится по формуле:

где G - вес баббита, необходимый для заливки вкладыша, г;

D - диаметр расточки вкладыша под заливку, см;

x - толщина заливаемого слоя баббита (толщина слоя баббита на вкладыши и припуск на обработку), см;

d - длина вкладыша, включая припуск на обработку, см;

Толщина баббитовой заливки, подсчитанная по этой формуле и припуск на механическую обработку заливок, который должен обеспечивать полное снятие при токарной обработке слоя с усадочной рыхлостью, принимаются по данным таблицы 2.

Значительно увеличивать припуски на обработку по сравнению с указанными не следует, т.к. наилучшей частью баббита являются слои, прилегающие к телу вкладыша и к сердечнику формы; средние слои имеют менее удовлетворительную структуру из-за их застывания в последнюю очередь, вследствие чего в них в наибольшем количестве скапливаются пузыри и примеси.

Расплавление баббита для заливки рекомендуется производить в электроплавильной ванне небольшой мощности, в которой легче выдержать необходимую температуру, при отсутствии такой

Толщина баббитовой заливки вкладышей опорных подшипников и припуск на ее механическую обработку, мм

Диаметр шейки Толщина баббитовой Припуск на механическую

возможности, в глубоком чугунном или железном сосуде (тигле). Эти сосуды изготавливают такого типа, как указано на рис1.1, что гарантирует заливку расплавленного баббита из нижних слоев; благодаря такой конструкции во вкладыши не попадают уголь, шлак и другие примеси, обычно находящиеся на поверхности расплавленного баббита.

Нагрев таких сосудов можно производить на горне, на пламени газовой горелки или на специальной лампе. При расплавлении нового баббита, чтобы сократить время его нагрева и уменьшить шлакообразование, нужно загружать куски баббита в хорошо разогретый тигель (до 400 -500°С) и нагрев до необходимой температуры производить возможно быстрее.

Баббит во время расплавления и заливки сильно окисляется при соприкосновении с воздухом, и окислы, попадая в сплав, являются причиной растрескивания баббита и отставания его во вкладыше.

Для предохранения его от окисления на поверхность расплавленного баббита насыпают слой мелкого древесного угля толщиной 25 - 30мм и величиной кусков 5 - 10мм; употребляемый для этой цели уголь для очистки от угольной пыли должен быть просеян через сито, т.к. угольная пыль примешиваясь к баббиту, ухудшает его качество.

Кроме того, расплавленный баббит следует рафинировать хлористым аммонием; для этого 20 - 30г. хлористого аммония (сухого нашатыря) заворачивается в бумагу и с помощью рафинировальника (стальная трубочка с отверстием) погружается в сосуд с расплавленным баббитом, пока при тщательном его перемешивании не прекратится кипение металла и выделение газов (обычно 5 - 10 мин). В процессе самой заливки при незначительном окислении сплава хлористый аммоний можно непосредственно засыпать и на поверхность жидкой ванны при одновременном ее перемешивании. При рафинировании происходит разложение нашатыря на аммиак и хлористый водород, вызывающее бурное перемешивание сплава, а выделяющийся хлор соединяется с окислами, ошлаковывает их, и шлак всплывает наверх, где он может быть удален.

Баббит не следует сильно перегревать, т.к. помимо повышения угара, слишком горячий сплав ведет к крупнозернистой структуре, хрупкости, склонности к растрескиванию и плохим механическим качествам.

Температура плавления баббитов зависит от их состава; температуры при которой производится заливка, всегда должна быть на 50 - 70°С выше температуры плавления для того, для того чтобы иметь запас тепла, идущий на потери в процессе заливки т.е, чтобы баббит был жидкотекучим и хорошо заполнял, а не застывал немедленно в холодном подшипнике.

Расплавление баббита Б-83 происходит при температуре 350°С; перед заливкой его температура должна быть доведена до 400 -410°С.

Подержание необходимой температуры баббита является одним из главнейших условий получения хорошей заливки вкладышей.

Подшипники, формы и приборы для заливки подогреваются паяльной лампой или другим способом до температуры 250 - 260°С. Заливка в холодный вкладыш и форму дает баббит, который недостаточно прочно сцепляется с вкладышем. Объясняется это тем, что при заливке баббита в холодный вкладыш последний разогреваясь за счет тепла расплавленного баббита, начинает расширяться; в это же время охлаждающийся баббит начинает давать усадку. Ясно, что вследствие перемещения поверхностей вкладыша и баббита одной относительно другой нельзя получить прочного их соединения после остывания.

Заливка каждого вкладыша производится в один прием быстро (1,5 - 3 мин), но без брызг, сильной, короткой непрерывной струей. Для этого необходимо держать носок тигля у самого литника и иметь тигель достаточной емкости, чтобы процесс заливки вести непрерывно. Заливка тонкой струей может привести к образованию раковин в застывшем баббите. Если струя в процессе заливки будет прервана, то в залитом баббите образуется расслоение, т.к. часть его, попавшая в форму раньше, успеет застыть и на эту уже застывшую часть ляжет следующая часть баббита. При заливке необходимо следить за тем, чтобы во вкладыши не попали частицы угля и шлака.

Вкладыши обычно заливаются вручную или центробежным способом. Центробежным способом рекомендуется заливать вкладыши диаметром 150 - 400 мм. А диаметром до 150 мм и свыше 400 мм следует заливать вручную. Заливка центробежным способом вкладышей диаметром более 400мм не производится из-за большого их веса и затруднительности должной выверки на станке для избежания биения неуравновешенных масс вкладыша.

Вручную вкладыши обычно заливаются в самодельные формы, в которых основной частью является тело самого вкладыша (рис. 1.2). Заливку предпочтительнее вести при вертикальном положении вкладышей, что дает большую плотность баббита. При заливке вкладышей в сборе еще горячие просушенные половины вкладышей должны быть стянуты хомутами после укладки на разъем между ними асбестовой прокладки; также должны быть заложены асбестом все отверстия, чтобы не заплавить их баббитом при заливке.

Для избежания образования усадочных раковин при заливке следует форму наращивать так, чтобы часть излишнего расплавленного баббита переходила во вкладыши (рис1.2.б), как только при остывании, начнется образование усадочных раковин. Наращивание производится путем наложения на верх формы бурта из обмазки, состоящей из 50% тонко размолотой обыкновенной глины, 20% волокнистого асбеста и 30% воды.

Заливку больших вкладышей турбин можно также производить с заформовкой каждой половины вкладыша в земляную форму. Формы и сердечники должны быть высушены во избежание образования пузырьков и пористости заливки.

В качестве сердечников в приспособлениях для заливки подшипников применяются стальные стержни; диаметр стержня должен быть меньше диаметра вкладыша на две толщины заливаемого слоя плюс припуск на обработку. Для более быстрого охлаждения баббита после заливки рекомендуется применять металлические сплошные сердечники, поглощающие часть тепла баббита и дающие более плотные и менее истирающиеся поверхности заливки. Деревянные сердечники могут способствовать образованию газов, поэтому их применение не рекомендуется.

Остывание баббита во вкладыше должно происходить снизу вверх, поэтому желательно, чтобы в верхней части баббит оставался жидким в течение 5 - 10 мин; для этого после заливки верхнюю часть наружной поверхности вкладыша следует подогревать паяльной лампой, пока баббит не начнет остывать; благодаря такому остыванию происходит удаление газов и все вредные включения и усадочные раковины располагаются в прибыльной части, т.е. в той части, которая затвердевает в последнюю очередь, является излишней и удаляется в процессе дальнейшей обработки вкладыша.

Заливка вкладышей вручную указанным выше способом имеет некоторые недостатки, из которых основными являются:

2)большой расход баббита из-за необходимости значительных припусков.

Более совершенным способом является центробежная заливка вкладышей в собранном виде при их вращении вокруг своей оси с приводом от электрического мотора; для возможности регулировки числа оборотов обычно применяются электродвигатели постоянного тока с регулируемым числом оборотов.

Конструкция приспособленная для центробежного способа заливки подшипников с применением токарного станка приведена на рис. 1.3. Подлежащий заливке вкладыш, подготовленный, как указано ранее, и скрепленный хомутом с асбестом прокладкой в разъеме, закрепляется на токарном станке специальными фланцами.

Расплавление баббита и доведение его до температуры, при которой производится заливка, должно быть по времени связано с установкой на токарном станке вкладыша, нагретого до температуры 250 - 270°С. Без такой увязки продолжительный нагрев баббита может быть вызван выгоранием в нем сурьмы, в результате чего ухудшаются его механические свойства и поверхность заливки в эксплуатации будет быстро истираться.

В один из фланцев, имеющий отверстие в центре вводится желобок с воронкой, по которому при вращении от планшайбы токарного станка во вкладыши поступает расплавленный баббит. Поступая по желобу во вращающийся горячий, только что залуженный вкладыш (допускаемый перерыв во времени не более 2,5 - 3,0 мин), баббит под действием центробежной силы растекается по внутренней поверхности вкладыша ровным плотным слоем при полном отсутствии пузырей. Все выемки вкладыша плотно заполняются баббитом. Станок вращается до тех пор, пока баббит во вкладыше полностью не застынет.

Благодаря одинаковой толщине баббита по всей поверхности вкладыша припуск на его обработку может быть сведен к минимуму; это будет зависеть только от того, какое количество расплавленного баббита залито в желобок. Если правильно рассчитать это количество, то на обработку может быть установлен припуск всего 2 - 3 мм..

Для устранения неравномерного распределения отдельных составных частей баббита по толщине заливки, т.е. чтобы более тяжелые элементы под действием центробежных сил не расположились ближе к телу вкладыша, создав тем самым неравномерную по структуре заливку, устанавливается при помощи расчетов правильное число оборотов, при котором величина центробежной силы находится на уровне, не отражающимся на качестве заливки.

Контроль качества и ручной и центробежной заливки производится путем внешнего осмотра и ультразвукового анализа. В правильно залитых вкладышах должны быть обеспечены:

- ровный серебристый цвет рабочей поверхности без черновин, желтых пятен и глубоких раковин, которые могли бы остаться после расточки вкладышей;

- однородное мелкозернистое строение на изломе заливки без включения крупных блестящих крупинок;

- абсолютная чистота баббитовой заливки от примесей каких либо посторонних металлических включений;

- прочное и плотное соединение баббитовой заливки с телом вкладыша.

После выполнения практической работы студент должен усвоить информацию о свойствах, структуре, составе, применении и возможных способах изготовления изделий из описанных металлических материалов.

Кроме того, необходимо отвечать на нижеперечисленные вопросы.

1. Как производится удаление старого баббита из вкладыша?

2. До какой температуры следует нагревать вкладыш для удаления из него старого баббита?

3. Какой материал используется для заливки вкладыша?

4. Какой раствор используется для обезжиривания вкладыша?

5.При какой температуре производится сушка вкладыша после обезжиривания и протравки?

6. В чем заключается предварительная подготовка вкладыша к заливке?

7. Какой материал используется для лужения вкладышей перед заливкой?

8. До какой температуры необходимо нагревать вкладыш для протравления?

9. При какой температуре производится лужение вкладышей?

10. Какими способами может производиться лужение?

11. По какой формуле рассчитывается количество баббита, необходимого для заливки того или иного вкладыша?

12. Для чего при расплавлении баббита используют древесный уголь?

13. Чем производится рафинирование расплавленного баббита?

14. До какой температуры нагревают баббит перед заливкой вкладыша?

16. Кратко изложите способ заливки вкладышей вручную.

17 Кратко опишите способ заливки вкладышей методом центробежного литья?

18. Какими методами осуществляется контроль качества заливки?

1. Коваленко О. А. Новые материалы / О. А. Коваленко. – Алчевск, ДГМИ, 2003. – 234 с.

2. Февралеева Н.Е. Магнитотвёрдые материалы и постоянные магниты / Н.Е Февралеева. – К.: Наукова думка, 1969. – 232 с.

3. Петрянов-Соколов И.В. Сурьма – висмут – М.: Наука, 1973. – 248 с.

4. Агте К. и др. Вольфрам и Молибден /К. Агте, И. Вацек. – М.: Энергия, 1964. – 456 с.

5. Дубинин Г. Н. и др. Конструкционные, проводниковые и магнитные материалы /Г.Н. Дубинин, Ю.С. Авраамов. – М.: Машиностроение, 1973. – 296 с.

6. Дриц М.Е. и др. Технология конструкционных материалов и материаловедение /М.Е. Дриц, М.А. Москалёв. – М.: Высшая школа, 1990. – 448 с.

7. Арзамасов Б.Н. и др. Конструкционные материалы: Справочник. /Б.Н. Арзамасов, В.А. Брострем, Н.А. Буше и др. – М.: Машиностроение, 1990. – 688 с.

8. Портной К.И. и др. Структура и свайства композиционных материиалов /К.И. Портной, С.Е. Салебиков, И.Л. Светлов, В.М. Чубаров. – М.: Машинотроение, 1979. – 255с.

9. Лужников Л.П. Материалы в машиностроении Т.1 /Л.П. Лужников. – М.: Машиностроение, 1967. – 304 с.

10. Могилевский Е.П. Материалы в машиностроении Т.2 /Е.П. Могилевский. – М.: Машиностроение, 1967. – 496 с.

11. Химушина Ф.Ф. Материалы в машиностроении Т.3 / Ф.Ф. Химушина. – М.: Машиностроение, 1967. – 448 с.

12. Сорокин В.Г. и др. Марочник сталей и сплавов /В.Г. Сорокин, А.В. Волосникова, С.А. Вяткин и др. – М.: Машиностроение, 1989. – 640 с.

13. Аврасин Я.Д. и др. Машиностроение: Энциклопедический справочник. /Я.Д. Аврасин, В.А.Аронович, Н.И. Бабкин и др. – М.: Машиностроение, 428 с.

14. Гуляев А.П. Металловедение: М., Металлургия, 1986г.

15. Лившиц Б.Г., Крапошин B.C., Линецкий Я.Л. Физические свойства металлов и сплавов. - М.: Металлургия, I960.

16. Арзамасов Б.Н., Материаловедение, М., Машиностроение, 1986г.

17. Геллер Ю.А., Рахштадт А.Г. Материаловедение. - М.: Металлургия, I983.

18. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П., Материаловедение, М., Машиностроение, 1990г.

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: