B4012C型柴油机轴瓦失效分析及研究.pdf

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1、第3期2016年6月内燃机InternalCombustionEnginesNo．3Jun．2016√j?!∥“。-，+．’”。．√：一≥。‘、一37。'．‘。一1迟绍宁．张卫丽．藿卤i．春，范增，¨

2、张连俊‘‘．。，。，-，；一i(中国石油集团济柴动力。总．r-i山东济南z≥03l晒)．j．·。，i。。。j，≮．。。；’，、，：+：誊，摘要：国内某发动机厂新型B4012C柴油发动机三台机组在试车运行过程中，发生多道主轴瓦和连杆瓦化瓦的严重事故，而且出现多种形式的化瓦失效，经过全面的理化检验分析，找出了轴瓦失效的原因，并总结了轴瓦化瓦的规律，提出了改进措施

3、。关键词：柴油机；轴瓦；化瓦；铝基合金；清洁度中图分类号：TK428文献标识码：B文章编号：1000—6494(2016)03—0021—03TheFailureAnalysisandResearchonB4012CDieselEngineBearingShellCHIShaoning，ZHANGWeili，DONGZhanchun，FANZeng，ZHANGLianjun(CNPCJichaiPowerEquipmentCompany，Jinan250306)Abstract：ThreeunitsofnewdieselengineB4012Cinadom

4、esticengineplanthaveseriousandvariousbearingscratchaccidentsofmulti—channelmainbeatingshellandconnectingrodbearingshellsduringthetestrun．Athoroughexaminationofphysicalandchemicalanalysishasbeendonetoidentifythereasonforthefailureofthebearingshell，meanwhile，thelawofthebearingscratc

5、handimprovementmeasureshavebeensummarizedandproposed．Keywords：dieselengine；bearingshell；bearingscratch；aluminiumbasealloy；cleanness0前言具备以下使用特性：刖吾只亩以l“阪川何1土：国内某厂B4012C柴油发动机三台机组在试车过程中，在未达额定功率条件下，就出现震动和冒烟等异常情况，三台机组拆检后发现，多道主轴瓦和连杆瓦出现化瓦的严重事故。该柴油发动机为H12V190ZL型发动机，额定功率为1740kW，转速为1500r／rai

6、n。该型柴油机主轴瓦和连杆瓦均采用MIBA公司的铝基合金轴瓦。两种轴瓦的材料是一样的，轴瓦材料结构分为三层，钢背材料1．0300；粘结合金3．1500(A1Zn4Si)；减磨合金3．2511(AISn25CuMn)。柴油机轴瓦和曲轴属于滑动轴承，滑动轴承稳定工作时，轴与轴瓦通过油膜承载，轴瓦间接承受动静部件间的作用力。此外，在轴开始转动和停止转动过程中，由于油膜的厚度不够，轴与轴瓦存在接触摩擦。根据滑动轴瓦的工作原理，轴瓦必须作者简介：迟绍宁(1962一)，男，山东海阳人，高级工程师，硕士研究生，主要从事金相检验及失效分析工作。收稿日期：2016—03—1

7、6a．有足够的强度，在承受负荷时不发生尺寸改变或失效。b．有良好的嵌入性，轴瓦材料允许一定尺寸的微小硬质颗粒嵌入，从而减轻对轴颈的刮损。c．有良好的摩擦相容性，轴瓦材料不能与轴颈材料发生粘附。d．有良好的磨合性，通过磨合，减少轴颈和轴瓦尺寸误差、同轴度误差的影响，提高表面粗糙度，降低摩擦力和磨损率。e．有良好的顺应性，轴瓦材料通过表面弹塑性变形，与轴颈保持良好的贴合。f．有良好的抗疲劳l生能。g．有良好的抗腐蚀性能。1理化检验1．1宏观检验拆检柴油机后发现，三台机组主轴瓦和连杆瓦均出现以下四种化瓦失效情况：第一种情况，瓦面减磨合金层破损并与中间粘结合金层脱

8、离，见图内燃机2016年6月1。第二种情况，轴瓦表面有硬颗粒的潜入，并随轴颈旋转方向出现碾压，瓦面有V字型划伤，见图2。第三种情况，瓦面两边磨偏，有不均匀的磨削痕迹，见图3。第四种情况，轴瓦钢背发黑，见图4。图1轴瓦合金层剥落图3轴瓦两边的磨痕图4轴瓦钢背发黑1．2化学成分分析轴瓦合金成分在Thermo公司iCAP6000SERIES电感耦合等离子体发射光谱仪上检测，钢背成分在Thermo公司ARL3460型直读光谱仪上检测。轴瓦各部分材料的化学成分见表1、表2。1．3金相组织横剖轴瓦，取横向试样检验轴瓦组织结构和硬度情况，金相检验用Leica公司DMl5

9、000型金相显微镜检测分析，腐蚀剂用10％NaOH水溶液。图5、图