轴瓦检测

轴瓦检测：方法与核心检测项目详解

轴瓦作为滑动轴承的核心部件，其性能直接影响着设备的运行可靠性、寿命与效率。为确保轴瓦满足设计和使用要求，在制造、装配、维修等环节都需要进行严格的检测。检测的核心目的在于评估轴瓦的技术状态，识别潜在缺陷，保证其尺寸精度、几何形状、表面质量和材料性能符合规范。

以下是轴瓦检测的核心项目内容：

一、 几何尺寸与形位公差检测

• 内径尺寸与圆度： 使用内径千分尺、气动量仪或坐标测量机等精确测量轴瓦孔的实际内径尺寸及其圆度误差。尺寸精度直接影响与轴颈的配合间隙。
• 壁厚及均匀性： 测量轴瓦各部位的壁厚，特别是关键承载区的壁厚，并检查其均匀性。壁厚不均会导致应力集中。
• 宽度与平行度： 测量轴瓦的总宽度以及两端面的平行度，确保在轴承座内安装到位且受力均匀。
• 对口平面平行度与高度差： 对于剖分式轴瓦，需精确测量上下两片轴瓦对口平面的平行度以及相对高度差（即对口平面高出轴承座平面的量）。
• 自由弹张量： 测量轴瓦自由状态下的开口尺寸或周长，评估其在装入轴承座后与座孔的贴合紧密度。
• 背紧量： 评估轴瓦装入轴承座后，其外圆面与座孔接触的紧密程度（俗称“余面高度”）。
• 半圆周长/对口面长度： 确保轴瓦装入轴承座后不会产生错位或扭转。

二、 表面质量检测

• 外观检查： 目视或借助低倍放大镜检查轴瓦工作表面（内孔面）和背面。重点排查：
  • 裂纹： 任何形式的裂纹都是严重缺陷，绝对不允许存在。
  • 划伤、拉毛、碰伤： 明显的机械损伤会影响油膜形成和承载能力。
  • 气孔、砂眼、夹杂物： 存在于合金层或基体材料中的孔洞或异物。
  • 疏松： 材料内部的空隙。
  • 烧损（熔合不良）： 合金层与基体结合界面出现的缺陷。
  • 腐蚀： 表面出现的锈蚀或化学腐蚀痕迹。
  • 剥落、脱壳： 合金层从基体上局部或大面积分离。
  • 磨损状况评估： 检查工作表面是否出现不均匀磨损、划痕、擦伤、疲劳剥落（点蚀、麻点）等。
• 表面粗糙度： 使用表面粗糙度仪测量工作表面的轮廓算术平均偏差等参数。合适的粗糙度对形成稳定油膜至关重要，过粗或过精都不理想。

三、 合金层与结合质量检测

• 合金层厚度检测： 使用超声波测厚仪或金相法测量轴承合金层的实际厚度，确保其符合设计要求且在允许的公差范围内。厚度不均会影响承载能力和使用寿命。
• 合金层与钢背结合质量检查： 这是关键检测项。常用方法：
  • 超声波检测： 最常用且无损的方法，利用超声波在结合不良界面处的反射差异来探测脱壳区域的位置和大小。
  • 敲击听音法： 经验丰富的检验员用金属棒轻敲轴瓦表面，通过声音（清脆或沙哑）初步判断是否存在大面积脱壳。此法主观性强，常用于快速筛查。
  • 着色渗透检测： 对可疑区域进行渗透，观察是否在结合缝隙处有显像剂渗出。
  • 金相检查： 切割样品，在显微镜下直接观察结合界面的微观结构和结合状况（通常用于型式试验或失效分析）。
• 合金层硬度： 使用便携式里氏硬度计或布氏硬度计测量合金层硬度，评估其耐磨性和承载能力。硬度值需在设计范围内。

四、 材料性能检测 (通常在原材料或型式试验时进行)

• 化学成分分析： 通过光谱分析等方法验证轴承合金（如巴氏合金、铜基合金、铝基合金等）和钢背材料的化学成分是否符合标准要求。
• 金相组织分析： 在显微镜下观察合金层和基体材料的显微组织，判断晶粒度、相组成、夹杂物级别、有无异常组织（如过热、过烧等），评估材料的冶金质量和热处理状态。
• 力学性能测试： 对原材料或标准试样进行拉伸、压缩、硬度等测试，评估基体材料的强度、韧性等指标（如抗拉强度、屈服强度、延伸率）。
• 疲劳强度测试： 在专用的轴承试验台架上模拟实际工况进行耐久性试验，评估轴瓦在交变载荷下的使用寿命和失效模式。

五、 装配检查 (装入轴承座后)

• 接触斑点检验（色油检查）： 在轴颈上均匀涂抹薄层红丹或蓝油，短暂转动后拆检，观察轴瓦工作表面油膜的接触痕迹。理想状态是接触点均匀分布在承载区，面积符合要求。用于评估轴瓦与轴颈的接触贴合程度。
• 配合间隙测量： 测量轴瓦孔与轴颈之间的实际径向间隙（顶隙、侧隙）和轴向间隙。间隙过大影响油膜压力承载能力；间隙过小则易导致润滑不良和摩擦发热。常用方法有压铅法（测顶隙）、塞尺法（测顶隙、侧隙）和内外径尺寸差计算法。
• 安装到位检查： 确认轴瓦在轴承座内的轴向和径向定位可靠，无松动或窜动。

检测方法与工具

检测需结合具体项目选择合适的方法和精密工具：

• 无损检测： 超声波探伤（结合面）、着色渗透探伤（表面裂纹）、磁粉探伤（针对铁磁性钢背材料）。
• 尺寸测量： 各种量具（千分尺、卡尺、塞尺、高度尺）、量仪（气动量仪、光学投影仪）、三坐标测量机。
• 表面检查： 目视、放大镜、表面粗糙度仪。
• 材料分析： 化学分析仪、金相显微镜、硬度计、万能材料试验机、专用轴承试验台架。

结果评定与报告

所有检测项目的结果必须与相应的技术规范、图纸要求或行业公认标准进行对比。检测人员需详细记录检测环境、使用设备、检测方法、各项目的实测数据以及最终的结论（合格/不合格及不合格项）。清晰准确的检测报告是判断轴瓦是否可用、指导维修或改进工艺的重要依据。

安全操作要点

• 检测前应清洁轴瓦表面，特别是油污、灰尘等，确保测量准确性和无损检测效果。
• 使用精密量具仪器需轻拿轻放，避免磕碰，并按规定进行校准。
• 无损检测人员需具备相应资质，操作时遵守安全规程（如渗透检测剂的毒性防护、超声波耦合剂的使用）。
• 搬运大型轴瓦时注意安全，防止跌落或挤压。

通过系统、严谨地执行上述检测项目，可以有效保障轴瓦的质量，为设备的安全、稳定、高效运行奠定坚实基础。