简答题

什么是气缸套的穴蚀?有何危害?

正确答案

在中、高速大功率柴油机中,湿式气缸套的穴蚀现象是较为普遍的,四冲程柴油机的穴蚀损害程度又往往大于二冲程柴油机。
穴蚀损坏的特征是气缸套与水接触的表面被穴蚀成一个一个的孔洞,其直径可达数毫米,发展严重时,连成一片麻点或蜂窝状的孔群,其深度有时甚至穿透气缸壁。一般的穴蚀,多发生在连杆摆动平面内,特别是承受侧推力大的一侧,在缸套与气缸体(机体)上、下配合环带处也常常发生穴蚀孔及槽沟状腐蚀。
穴蚀是一种复杂的过程,包括电化腐蚀和空泡腐蚀两个方面:
电化腐蚀:缸套材料一般都是多相合金制成,各相的电位不同,形成很多微小的阴极和阳极,其中就铁和碳化铁而言,通常铁的电位较低,成为阳极面被腐蚀掉,这就是电化腐蚀。
气缸套的外表面在工作状态下受拉伸应力,变形及应力大的部分成为阳极,易受腐蚀。当缸套浸于含有氧的冷却液中形成氧电极(其电位与液体中含氧的浓度成正比)。在缸套表面的穴蚀处以及缸套与缸体配合处等“死水”区,往往含氧量少,因此形成氧浓差电池,引起金属腐蚀。
空泡腐蚀:空泡生成的主要的原因有两个。一是由于活塞侧推力方向改变时,活塞对缸壁的撞击而引起缸套的高频振动。当撞击的能量较大,致使缸套振动加速度达到某临界值时,冷却水腔靠近缸套外壁面将出现局部真空,而产生空泡。二是由于冷却水流方向和速度的变化引起流道中各处压力的变化。在低压处,当压力低于冷却水的饱和蒸汽压力时,就易形成空泡。
由于上述原因出现空泡后,在流道的高压区会受压缩而爆破,此时产生了局部的瞬间高压和高温,反复冲击气缸套外壁,它的强烈的侵蚀力,使材料产生塑性变形及疲劳破坏,金属质点逐步被爆裂和掉落,形成孔洞,这就是空泡腐蚀。

答案解析

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