ПРОБЛЕМЫ НАДЕЖНОСТИ БРОНЗО-БАББИТОВЫХ  ВКЛАДЫШЕЙ ДИЗЕЛЕЙ ТЕПЛОВОЗОВ

 

Миронов А.Е. (ГУП ВНИИЖТ МПС РФ, г.Москва, РФ)

 

The results of researchs of bronze bodys, babbit^,s and interval^,s layers of bearings for dizels.

 

          В настоящее время наиболее распространенной конструкцией для вкладышей дизелей тепловозов являются бронзо-баббитовые вкладыши. Качество и надежность этих изделий определяется состоянием трех их составных частей: бронзового корпуса, баббитовой заливки и переходного слоя между ними, образовавшегося при взаимодействии бронзы с полудой, а затем и с расплавленным баббитом.

          До последнего времени к качеству бронзовых корпусов были претензии только по пористости. Однако за последние годы наблюдались случаи растрескивания бронзовых корпусов в эксплуатации или при контрольном разгибании вкладышей. Такая ситуация связана с нарушениями в химическом составе бронз и в технологии их отливки.

          Из проверенных за последние 3 года 38 вкладышей только 5 штук соответствовали бронзе марки БрО3Ц12С5, а в остальных было выявлено 72 нарушения. Наиболее часто наблюдались недостаток упрочнителей – олова и цинка, избыток свинца и введение вредных примесей – железа, серы и других. В 8 образцах отсутствовал фосфор, что хотя и не является нарушением стандарта, однако свидетельствует о недостаточном раскислении данных бронз и, как следствие, наличии во вкладышах большого количества газовых пор, повышенной твердости и пониженной пластичности.

          Острая ситуация сложилась и с качеством баббита БК2, используемого для заливки антифрикционного слоя подшипников коленчатых валов дизелей тепловозов. Бывший монополист – Подольский завод цветных металлов  - с декабря 1998  г. данный баббит не выпускает. Однако появились четыре новых изготовителя в Туле, Новоуральске, Усть-Каменогорске и Донецке. В результате на заводы и в депо попадает баббит с различными отклонениями от требований стандарта. За два последних года на исследования поступал баббит, загрязненный кремнием, хромом, алюминием, железом и имевший отклонения по содержанию кальция, натрия и магния. Это делало невозможным получение из него качественной заливки антифрикционного слоя. При этом в присланных сертификатах содержание всех элементов указывалось в норме, что не соответствовало действительности.

          Исследования переходных слоев между бронзой и полудой также выявляют значительное количество нарушений технологии заливки вкладышей у изготовителей. Наиболее часто встречается захолаживание полуды, когда между извлечением корпуса из ванны лужения до заливки на него баббита проходит слишком большой промежуток времени. Нередки случаи слишком долгого лужения, либо лужения при повышенных температурах. Для локомотивных депо, перезаливающих дизельные вкладыши, характерен особый вид брака переходного слоя. Баббитовый слой зачастую не стачивают, а выплавляют. При этом происходит дополнительный рост интерметаллидного слоя Cu-Sn, который еще больше увеличивается при повторном лужении и в 5-6 раз превышает его нормальную толщину.

          Качество баббитовой заливки определяется по замерам твердости, которая должна по ТУ составлять более 13НВ. Исследованиями установлено, что гарантом качества является твердость на уровне 18-23НВ. Кроме замеров твердости, качество как баббитовой заливки, так и переходного слоя и бронзового корпуса можно определить по результатам технологической пробы на разгибание вкладышей. Вкладыш при разгибке не должен иметь трещин или разрушений, баббитовый слой должен иметь вид «лимонной корочки». Появление трещин в бронзе или баббите или других несплошностей является недопустимым браком.

          Повышение качества бронзо-баббитовых вкладышей является в настоящее время злободневной задачей, влияющей на безопасность и надежность эксплуатации дизелей тепловозов.