渔船用柴油机缸套穴蚀成因及影响因素的探讨

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1、渔船用柴油机缸套穴蚀成因及影响因素的探讨徐闻县水产技术推广站广东徐闻524100摘要：木文主要针对渔船用柴油机缸套的穴蚀成因及影响因素展开了探讨，详细阐述了柴油机缸套的形成原因，并从主要部件结构、冷却水系统及柴油机工况三个方面对穴蚀的影响作了系统分析，以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。关键词：渔船用柴油机；缸套；穴蚀0引言所谓的穴蚀，主要是指在工程机械上因为K：久的工程使用，造成机械上的外层脱落而形成的，形成的麻点状和针状小孔的小洞。在渔船用柴油机的缸套上，穴蚀的问题特别突出，并严重影响着柴油机的使用。

2、基于此，木文就渔船用柴油机缸套的穴蚀成因及影响因素进行了探讨，相信对解决缸套穴蚀的问题能有一定的帮助。1柴油机缸套穴蚀的形成局部聚集的蜂窝状的孔穴和麻点导致渔船柴油机缸套穴蚀的形成。柴油机缸套穴蚀的共同特点是：穴蚀均是最早聚集出现在连杆运动的平面内，并且多发生在侧推力较大的一边。其一般特征是：穴蚀常发生在水套狭窄区，缸体与缸套穴蚀面对应部位也常发牛.穴蚀，但缸体的穴蚀较轻；穴蚀发生在缸套上、下定位止U,特别是上止U与缸体定位凸台配合处。穴蚀随着柴油机的结构和强化程度不同而不同，一般随柴油机强化程度的提高而趋严重。

3、如渔船上常用作主机的6160A-l(99.2kW)型机穴蚀现象很少，而6160A-17(202kW)、X6160ZC(220kW)型机强化后，穴蚀问题就较多。机体材料质量低劣，加工表面粗糙，穴蚀的发生机率会提高并更趋严重。穴蚀的发生大大缩短了渔船柴油机的使用寿命，每到一个大修期甚至每年“三修”时都要更换一组新缸套，虽然有别的因素，但穴蚀不可轻视。渔船柴汕机缸套的穴蚀-般由“空泡腐蚀”、“电化学腐蚀”和其他腐蚀综合引起。1.1空泡腐蚀空泡腐蚀是由于在气缸内压力的循环变化和活塞侧推力作用下引起缸套的弹性变形和高频振动

4、而产生的。特别是现在渔船上使用简状活塞式柴油机，如果是闭式循环冷却则更为严重，缸套的高频振动对冷却水产生不断交替的拉伸和压缩。当活塞侧推力方向改变吋，活塞对缸壁产生撞击，引起缸套横向振动。当缸套振动加速度达到某一临界值（大于25g，g为重力加速度）吋，冷却水受到拉伸，水的连续性遭到破坏，由于水的内聚力小于附着力，使紧贴缸壁的那部分水层被振离缸壁，仅剩一薄层水膜贴附缸壁。水膜与人部分水层间形成局部瞬吋真空，在水中便出现含有蒸汽的“空泡”，与此同时冷却水瞬时受热气化也在水中出现“空泡”；再者就是缸壁振动加速度很大时，

5、导致冷却水的运动跟不上，其至连水膜也难附于缸壁而被弹离缸壁表面，至使缸套外壁面附近的水域会出现局部的真空，使蒸汽产生“空泡”。冷却水在流动中，由于方向和速度的变化，引起压力的变化。当压力低于饱和压力吋，冷却水受到压缩，“空泡”也受到压缩，“空泡”内水蒸汽迅速液化而使空泡破火，空泡周围的水迅速冲向空间，产生强烈的冲击波，作用在缸壁表面上。这个冲击力虽然作用吋间和作用空间很小，但它是连续反复地产生和作用在缸壁的极小面积上，碾、挤压金属，使金属产生塑性变形及疲劳损坏，气缸壁金属表面将不断剥落，形成孔穴。因此为了防止穴蚀

6、，奋些渔船在机体水道靠近缸套附近安装防腐锌块；奋些即在管系进水U处安装锌块；也有的则在缸体和缸套与水接触的壁面上镀防腐金属、涂树脂薄膜，进行离子轰击。1.2电化学腐蚀当缸套外部被水冷却吋，在闭式冷却的柴油机中，淡水是弱电解质溶液，而开式冷却的柴油机，海水直接冷却柴油机，海水是强电解质溶液。缸套材料多为铸铁和合金铸铁，它们是多相合金，各相的电位不同，这样就构成了许许多多的微电池，例如铁（Fe）和碳化铁（Fe3C）比较，碳化铁比铁更不易失去电子、电位较高，因而，铁成为阳极，碳化铁成阴极，在冷却水中进行如下反应：析氧反

7、应：Fe上：2Fe—4错误！未找到引用源。→Fe++进入冷却水中Fe3C上：02+4错误！未找到引用源。-+2H2O→4OH-析氢反应：Fe上：Fe—2-→F++进入冷却水中Fe3C上:2H++2错误!未找到引用源。→2H→H2↑即在阳极上，铁成为离子进入冷却水中，铁被腐蚀。电化学腐蚀的强度不仅与冷却水中氢和氧的浓度奋关，而且还与温度、机械应力和热应力有关。应力较大处，金属因能量高变得活泼，容易被腐蚀•，而温度高，电化学腐蚀反应速度加快。例如：在电解质冷

8、却水中，缸套外圆的棱角和沟槽处因应力集中，温度高而成为阳极区，应力较小的邻近区域则成为阴极区，这样就形成电化学腐蚀。此外，冷却水中溶解奋氧气，在缸套表面的穴窝处和缸套与缸体之间，因水流不通、温度较高、含氧量少，这样冷却水因含氧的浓度不同形成氧浓差电池，氧浓度高的部位电位高，形成阳极，金属遭受腐蚀。死水区周围的腐蚀就是属于这种腐蚀，还奋由于空泡腐蚀产生的冲击波，铁原子内部的