郭树祥

(1 中国铁道科学研究院,北京100081;2 铁道部运输局,北京100844)

气穴侵蚀或气蚀浸蚀(简称气蚀)作为工程构件的一种失效形式,自20世纪70年代以来就被人们所认识。发生气蚀的流体中往往可以不含任何腐蚀介质,所以零件的这类破坏不存在化学腐蚀或电化学腐蚀。甚至流体中不含能产生冲蚀的微小固体颗粒。已经公认气蚀是力学或流体力学问题,即气穴的萌生、长大与溃灭过程与流体特性、流体系统结构、流体运动特性、机械振动等有关,与系统中所用的材料关系很小。因为无论是金属、陶瓷、橡胶、玻璃等都能发生气蚀。然而一旦发生气蚀后,气蚀的发展(即裂纹的萌生与扩展)及零件的损伤程度,主要取决于材料的力学性能、结构、显微组织、应力状态等因素。所以目前国内外对气蚀的研究,主要集中在摩擦与润滑学、流体力学及机械设计、液压传动等领域中。

气蚀常发生在水力机械中的水轮机叶片、管路、船用螺旋桨[1],以及一些经受压力脉冲的水泵、阀门等零件,和在液体中受振动的柴油机气缸套、曲轴及凸轮轴的轴瓦等零件上。增压器中滑动轴承的内表面工作在高速流动的润滑油中,也发生气蚀磨损[2],但以往对滑动轴承的故障分析中没有考虑这方面的影响因素。

1 滑动轴承气穴损伤机理

滑动轴承气穴损伤的部位,不一定发生在轴承的最大载荷区。但总是和油道(油槽、油孔)的位置密切相关,通常出现在油孔或油槽左右两侧的合金面上[3]。……