汽轮机轴瓦为什么要镀上一层钨金？

发布时间：2024-11-09

钨金是一种制作汽轮机轴承的材料。轴承是支撑轴进行工作的重要部件，轴瓦一般用优质铸铁或铸钢铸造，在轴瓦内部车出燕尾槽，并浇以内衬，用于制造滑动轴承内衬的合金称为轴承合金。汽轮机和其它旋转设备的常用轴承合金为巴氏合金(即低熔点轴承合金)，俗称钨金。

汽轮机轴瓦为什么要镀一层钨金？

1、力学方面

减摩特性与数据对比：

摩擦系数：巴氏合金的摩擦系数远低于其他常用轴承材料，如钢或铸铁。在相同工况下，巴氏合金的摩擦系数可以降低约30%-50%，这意味着更少的能量损失和更长的设备寿命。

适应性：巴氏合金能够很好地适应轴颈表面的微小不平整，形成稳定的油膜，减少直接接触和磨损。相比之下，其他材料如铸铁或钢在接触面不平整时更容易产生局部磨损和振动。

2、金属学方面

合金成分与性能：

锡基巴氏合金（如ZChSnSb11-6）：以锡为基础，加入少量的锑（Sb）和铜（Cu），形成具有优异耐磨性和耐腐蚀性的合金。其硬度适中，既能抵抗磨损，又不会对轴颈造成过度划伤。

对比数据：在相同工况下，锡基巴氏合金的耐磨性是铸铁的数倍，且抗腐蚀性更强。例如，在含硫或含水的润滑油环境中，巴氏合金的腐蚀速率远低于铸铁或钢。

微观组织：

巴氏合金的微观组织均匀细密，有助于提高其力学性能和耐磨性。通过金相分析可以发现，巴氏合金中的金属间化合物和固溶体分布均匀，形成了良好的支撑结构。

3、现场运行方面

运行稳定性与数据：

振动与噪音：由于巴氏合金的减摩特性和良好的适应性，汽轮机在运行过程中产生的振动和噪音显著降低。根据现场监测数据，使用巴氏合金轴瓦的汽轮机振动幅值可降低约20%-30%，噪音水平也相应下降。

温度控制：巴氏合金在高温环境下仍能保持稳定的性能，有助于控制轴瓦温度。在长时间高负荷运行下，巴氏合金轴瓦的温度上升速度远低于其他材料，减少了因过热导致的故障风险。

维护成本与周期：

使用巴氏合金轴瓦的汽轮机具有更长的维护周期和更低的维护成本。由于耐磨性好、运行稳定，轴瓦的更换频率大大降低。同时，巴氏合金轴瓦的修复和加工也相对容易，减少了停机时间和维修费用。

4、综合对比

与其他轴承材料相比，巴氏合金在汽轮机瓦块中的应用具有显著的优势。从力学角度看，其减摩特性和适应性有助于降低摩擦损失和振动噪音；从金属学角度看，其优异的合金成分和微观组织保证了良好的耐磨性和抗腐蚀性；从现场运行角度看，其稳定的性能和较低的维护成本使得汽轮机能够长期安全高效地运行。综上所述，汽轮机瓦块镀上一层巴氏合金是基于力学、金属学和现场运行等多方面因素的综合考虑而做出的选择。这种选择不仅提高了机组的运行效率和稳定性，还降低了维护成本和停机时间，为发电厂的长期安全运行提供了有力保障。

来源：火电厂技术联盟

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