气蚀现象及其影响分析与减轻措施

零件与液体接触并产生相对运动,当接触处的局部压力低于液体蒸发压力时,就会形成气泡,这些气泡运动到高压区时,会受到外部强大的压力被压缩变形,直至压溃破裂。 气泡在被迫溃灭时,由于其溃灭速度高达250 m/s,故瞬间可产生极大的冲击力和高温,在冲击力和高温的作用下,局部液体会产生微射流,此现象称为水击现象。 若气泡是紧靠在零件表面破裂的,则该表面将受到微射液流的冲击,在气泡形成与破灭的反复作用下,零件表面材料不断受到微射液流的冲击,从而产生疲劳而逐渐脱落,初时呈麻点状,随着时间延长,逐渐扩展成泡沫海绵状,这种现象称为气蚀。 当气蚀严重时,可扩展为很深的孔穴,直到材料穿透或开裂而破坏,因此,气蚀又称为穴蚀。

气蚀是一种比较复杂的破坏现象,它不仅有机械作用,还有化学、电化学作用,当液体中含有杂质或磨粒时,会加剧这一破坏过程。 气蚀常发生在柴油机缸套外壁、水泵零件、水轮机叶片和液压泵等处。

减轻气蚀的措施主要有:

①减少与液体接触的表面的振动,以减少水击现象的发生,可采用增加刚性、改善支承、采取吸振措施等方法。

②选用耐气蚀的材料,如球状或团状石墨的铸铁、不锈钢、尼龙等。(www.xing528.com)

③零件表面涂塑料、陶瓷等防气蚀材料,也可在表面镀铬。

④改进零件结构,减小表面粗糙度值,减少液体流动时产生涡流现象。

⑤在水中添加乳化油,减少气泡爆破时的冲击力。