第七章第一節(jié)船機(jī)故障

第一節(jié)

船機(jī)故障及船舶維修體系主講楊界2/3/20231武漢海事學(xué)校楊界一、船機(jī)故障

(一)船機(jī)故障分類(lèi)、故障原因及征兆

機(jī)械故障:

機(jī)械系統(tǒng)(零件、組件、部件或整臺(tái)設(shè)備乃至一系列的設(shè)備組合)因偏離其設(shè)計(jì)狀態(tài)而喪失部分或全部功能的現(xiàn)象。

①引起系統(tǒng)立即喪失其功能的破壞性故障。

②與設(shè)備性能降低有關(guān)的性能上的故障。

③設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，操作者無(wú)意或蓄意使設(shè)備脫離正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的故障。2/3/20232武漢海事學(xué)校楊界故障的表現(xiàn)形式:

主機(jī)起動(dòng)不起來(lái)

拉缸

曲軸折斷

1.船機(jī)故障分類(lèi)

常見(jiàn)的故障分類(lèi)方法2/3/20233武漢海事學(xué)校楊界(2)按故障原因分類(lèi):

1)結(jié)構(gòu)性故障。如柴油機(jī)氣缸套上部凸緣根部因設(shè)計(jì)上受力不當(dāng)和制造工藝不良引起的凸緣根部多發(fā)性裂紋，甚至缸套斷裂。2)工藝性故障。例如，軸系校中安裝質(zhì)量不良引起的軸系振動(dòng)、軸承發(fā)熱或過(guò)度磨損等。3)磨損性故障。例如，由于過(guò)度磨損活塞-氣缸間隙過(guò)大而產(chǎn)生敲缸、竄氣等故障。4)管理性故障。例如，滑油長(zhǎng)期不化驗(yàn)、不更換，變質(zhì)滑油引起軸承合金熔化的故廢。2/3/20234武漢海事學(xué)校楊界(1)按故障的技術(shù)性原因分類(lèi)

①磨損性故障：

運(yùn)動(dòng)部件磨損，在某一時(shí)刻使其性能參數(shù)超過(guò)極限值所引起的故障。

磨損:

機(jī)械在工作過(guò)程中，互相接觸做相互運(yùn)動(dòng)的對(duì)偶表面，在摩擦作用下發(fā)生尺寸、形狀和表面質(zhì)量變化的現(xiàn)象。

例如：由于過(guò)度磨損使氣缸套與活塞之間間隙過(guò)大而產(chǎn)生敲缸、竄氣；軸與軸承之間過(guò)度磨損導(dǎo)致的軸承間隙過(guò)大等故障。2/3/20235武漢海事學(xué)校楊界②腐蝕性故障：

由于化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕或者物理腐蝕使零件失去原有尺寸精度或者幾何形狀發(fā)生變化而產(chǎn)生的故障。

例如：柴油機(jī)氣缸套和活塞冷卻水腔的電化學(xué)腐蝕；排氣閥的高溫化學(xué)腐蝕等。2/3/20236武漢海事學(xué)校楊界③斷裂性故障：

船機(jī)設(shè)備因材料性質(zhì)不均勻、加工工藝處理不當(dāng)、承受過(guò)載或者撞擊而導(dǎo)致的故障。

例如：地腳螺栓因緊固程度不夠而產(chǎn)生的斷裂；氣缸蓋因熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力周期作用引起熱疲勞或機(jī)械疲勞或高溫疲勞而產(chǎn)生的裂紋等。

④老化性故障：

因腐蝕、磨損、疲勞等綜合因素作用于船機(jī)設(shè)備，使其性能老化所引起的故障。例如：機(jī)座活動(dòng)墊塊的老化等。2/3/20237武漢海事學(xué)校楊界(2)按故障的性質(zhì)分類(lèi)

①人為故障:

管理、操作人員的行為過(guò)失或制造和安裝不良引起的故障。

在船上它已占80％以上，為故障的主要原因。

例如：在沒(méi)有開(kāi)啟主機(jī)滑油泵的情況下，起動(dòng)主機(jī)，導(dǎo)致的軸瓦燒蝕；

軸系校中不良引發(fā)的軸系振動(dòng)、斷軸等事故。2/3/20238武漢海事學(xué)校楊界(2)按故障的性質(zhì)分類(lèi)

②自然故障:

船舶機(jī)械工作環(huán)境變壞，使用條件惡劣，結(jié)構(gòu)和材料的缺陷造成的故障。

分為正常自然故障和異常自然故障，

正常自然故障：一般具有規(guī)律性，

如設(shè)備的正常磨損，老化導(dǎo)致的故障；

異常自然故障：一般具有偶然性，

如結(jié)構(gòu)和材料的缺陷造成引起的故障，如船用柴油機(jī)中的熱應(yīng)力問(wèn)題等。2/3/20239武漢海事學(xué)校楊界(3)按故障發(fā)生、發(fā)展的進(jìn)程分類(lèi)

①突發(fā)性故障:

各種不利因素和偶然外界影響的共同作用超出了設(shè)備所能承受的限度而突然發(fā)生的故障。

這類(lèi)故障一般無(wú)明顯征兆，依靠事前檢查或監(jiān)視不能預(yù)知的故障。

例如：螺旋槳槳葉折斷、主機(jī)自動(dòng)停車(chē)、舵機(jī)轉(zhuǎn)舵突然失靈等。2/3/202310武漢海事學(xué)校楊界②漸進(jìn)性故障:

在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于設(shè)備中某些零件的技術(shù)指標(biāo)逐漸惡化，最終超出允許范圍或極限而引發(fā)的故障。這類(lèi)故障的發(fā)生與設(shè)備零件的磨損、腐蝕、疲勞等密切相關(guān)，可通過(guò)連續(xù)的狀態(tài)檢測(cè)來(lái)有效地防止故障發(fā)生。一般發(fā)生在設(shè)備零件有效壽命的后期；有規(guī)律，可預(yù)防；故障發(fā)生的概率與設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間有關(guān)。

例如：柴油機(jī)氣缸套與活塞環(huán)之問(wèn)的磨損；管路的腐蝕穿孔；密封橡膠因老化漏氣、漏油等。2/3/202311武漢海事學(xué)校楊界③波及性故障(二次故障):

船機(jī)設(shè)備的某種故障引發(fā)的更大的故障，無(wú)法預(yù)測(cè)和防止。

例如：柴油機(jī)連桿螺栓脫落或斷裂引起連桿、活塞氣缸套和氣缸蓋甚至機(jī)體的破壞，俗稱(chēng)連桿蹬腿等。

④斷續(xù)性故障:

設(shè)備在某一時(shí)間成故障狀態(tài)，而在另一時(shí)間功能又自行恢復(fù)的故障，故障反復(fù)發(fā)生。

例如船上電氣設(shè)備開(kāi)關(guān)接觸不良等。2/3/202312武漢海事學(xué)校楊界(4)按故障對(duì)船舶的營(yíng)運(yùn)和影響程度分類(lèi)

①船舶不停航的局部故障

局部故障導(dǎo)致船機(jī)設(shè)備的功能部分喪失，或船機(jī)附屬系統(tǒng)設(shè)備故障，不需要停航修理，航行中進(jìn)行故障處理。

例如：更換主機(jī)某缸的噴油泵；對(duì)主機(jī)備用滑油泵或者淡水泵的拆卸、修理等。2/3/202313武漢海事學(xué)校楊界②船舶短時(shí)間停航的重大事故

嚴(yán)重的故障使船機(jī)設(shè)備的功能喪失，必須停航爭(zhēng)取短時(shí)間內(nèi)船員自修，采用更換備件等措施排除故障。

例如：主機(jī)某缸發(fā)生較嚴(yán)重的拉缸故障，停機(jī)檢修或者實(shí)施封缸措施，修后繼續(xù)航行。

停航時(shí)間規(guī)定：

貨船不超過(guò)6h；客船不超過(guò)2h。2/3/202314武漢海事學(xué)校楊界③船舶長(zhǎng)時(shí)間停航

全局性異常嚴(yán)重的故障導(dǎo)致船機(jī)設(shè)備的功能喪失，造成船舶喪失航行的能力，需要進(jìn)廠進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的維修。

例如：主機(jī)曲軸斷裂；艉軸或者中間軸斷裂；船舶擱淺；船體破壞等。

按故障發(fā)生的時(shí)間分為早期故障、使用期故障(隨機(jī)故障)和晚期故障(老化期故障)；

按故障的損傷程度分為允許故障和不允許故障等。2/3/202315武漢海事學(xué)校楊界2.故障原因及征兆

故障原因分內(nèi)因和外因兩種，

故障的外因:工作應(yīng)力、環(huán)境應(yīng)力、人為因素和時(shí)間。

故障的內(nèi)因（故障機(jī)理）:

導(dǎo)致機(jī)械故障的物理、化學(xué)或機(jī)械過(guò)程。

一般情況下故障的原因可分為四個(gè)部分：

自然損壞，使用維護(hù)不當(dāng)，修理質(zhì)量不高和設(shè)計(jì)、制造方面的缺陷。2/3/202316武漢海事學(xué)校楊界(1)自然損壞

磨損、腐蝕、疲勞等因素而使設(shè)備零部件尺寸、形狀和質(zhì)量發(fā)生的變化，破壞設(shè)備原有的工作狀態(tài)而導(dǎo)致的故障。2/3/202317武漢海事學(xué)校楊界(2)使用維護(hù)不當(dāng)

在使用中，未嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作，甚至違章操作；維護(hù)不當(dāng)或缺少維護(hù)而造成設(shè)備零部件的損壞，引起的船舶故障。

例如：在主機(jī)備車(chē)時(shí)，對(duì)主機(jī)的預(yù)潤(rùn)滑不夠；未及時(shí)地檢查、添加或更換機(jī)油，造成機(jī)油數(shù)量不符合標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)油變質(zhì)；不及時(shí)清洗滑油冷卻器、空氣濾器等，使其流通阻力增大引發(fā)故障等。2/3/202318武漢海事學(xué)校楊界(3)修理質(zhì)量不高

船用設(shè)備的零部件在維修時(shí)，從分解、清洗、檢驗(yàn)、維修到裝配等各個(gè)環(huán)節(jié)，均有嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求。如不注重維修質(zhì)量，則會(huì)造成設(shè)備工作中出現(xiàn)故障，浪費(fèi)物力、財(cái)力。

常見(jiàn)的有：主機(jī)氣閥間隙過(guò)大，敲缸嚴(yán)重，噴油泵針閥的研磨等。

提高維修質(zhì)量的有效途徑：

嚴(yán)格修理規(guī)范、改進(jìn)維修設(shè)備、提高維修技能、加強(qiáng)對(duì)維修的檢查和驗(yàn)收等方法。2/3/202319武漢海事學(xué)校楊界(4)設(shè)計(jì)、制造方面的缺陷

零部件在設(shè)計(jì)、制造方面存在缺陷，在使用過(guò)程中突然或逐漸暴露出來(lái)，造成設(shè)備的故障。

例如：主要鑄件(氣缸蓋、氣缸體等)存在砂眼、細(xì)小裂紋；

運(yùn)動(dòng)件(連桿、曲軸等)的強(qiáng)度和剛度過(guò)小，2/3/202320武漢海事學(xué)校楊界船用設(shè)備產(chǎn)生故障的征兆:

①工作狀態(tài)突變。

設(shè)備的工作狀態(tài)突然出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象。

例如：

主機(jī)轉(zhuǎn)速突然增加或減少；

主機(jī)熄火后不能起動(dòng)；

滑油泵出口壓力突然降低等。2/3/202321武漢海事學(xué)校楊界②異常響聲

設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)非正常聲響，故障的“報(bào)警器”，

船上管理人員應(yīng)該降速或者停車(chē)檢查，切不可讓設(shè)備“帶病作業(yè)”。

例如:主機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)“鐺、鐺”的異常響聲，則有可能敲缸；泵出現(xiàn)“嘩啦、嘩啦’’的響聲，則有可能軸套松動(dòng)；增壓器出現(xiàn)刺耳的嗚叫聲等。2/3/202322武漢海事學(xué)校楊界③排氣顏色不正常

排煙的顏色變黑、變藍(lán)或變白，排煙不正常。

潤(rùn)滑油上竄到氣缸時(shí)，尾氣呈藍(lán)色；

燃燒不完全時(shí)尾氣呈黑色；

油中有水時(shí)，尾氣呈白色。2/3/202323武漢海事學(xué)校楊界④過(guò)熱高溫

通常出現(xiàn)在主機(jī)排煙管或者油泵、水泵的殼體上。例如：

主機(jī)排煙溫度過(guò)高，排溫表溫度單缸過(guò)高；

軸承溫度過(guò)高，可能是冷卻不良等。2/3/202324武漢海事學(xué)校楊界⑤滲漏

發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油、滑油以及壓縮空氣等的滲漏現(xiàn)象。

燃油泄漏:主機(jī)機(jī)體上有漏油的痕跡或機(jī)艙滑鐵板上有灘狀的油跡；

壓縮空氣漏泄時(shí)，明顯地聽(tīng)到“嘶嘶”的漏氣聲音。

⑥有特殊的氣味

在主機(jī)或設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，聞到一股特殊的氣味，例如：離心泵填料燒焦的味道；電路短路時(shí)的焦糊味。2/3/202325武漢海事學(xué)校楊界(二)故障模式、故障規(guī)律

1.故障模式

磨損、變形、斷裂(特別是疲勞斷裂)和腐蝕。

①船機(jī)零件的磨損。

固體摩擦表面上物質(zhì)不斷損耗的過(guò)程。

表現(xiàn)：物體尺寸或形狀的改變、表面質(zhì)量的變化。

磨損的形式：

黏著磨損、磨粒磨損、疲勞磨損、腐蝕磨損、浸蝕磨損和微動(dòng)磨損等。2/3/202326武漢海事學(xué)校楊界磨粒磨損：物體表面與硬質(zhì)顆?；蛴操|(zhì)凸出物（包括硬金屬）相互摩擦引起表面材料損失。

粘著磨損：摩擦副相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于固相焊合作用的結(jié)果，造成接觸面金屬損耗。

表面疲勞磨損：兩接觸表面在交變接觸壓應(yīng)力的作用下，材料表面因疲勞而產(chǎn)生物質(zhì)損失。

腐蝕磨損：零件表面在摩擦的過(guò)程中，表面金屬與周?chē)橘|(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)，因而出現(xiàn)的物質(zhì)損失。

微動(dòng)磨損：兩接觸表面間沒(méi)有宏觀相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但在外界變動(dòng)負(fù)荷影響下，有小振幅的相對(duì)振動(dòng)（小于100μm），此時(shí)接觸表面間產(chǎn)生大量的微小氧化物磨損粉末，因此造成的磨損稱(chēng)為微動(dòng)磨損2/3/202327武漢海事學(xué)校楊界②船機(jī)零件的變形。

機(jī)械設(shè)備由于工況條件惡劣，經(jīng)常滿載或超載工作，零件產(chǎn)生變形。

零件形狀簡(jiǎn)單，變形的檢查和校正較容易。

最典型的例子：曲軸和連桿。

氣缸體、變速箱體、機(jī)架等形狀復(fù)雜、相互位置精度高、測(cè)量檢查及校正均比較困難的基礎(chǔ)件，2/3/202328武漢海事學(xué)校楊界③船機(jī)零件的斷裂

斷裂是指物體在機(jī)械力、熱、腐蝕等單獨(dú)或聯(lián)合作用下，使其本身連續(xù)性遭到破壞，從而發(fā)生局部開(kāi)裂或分成幾部分的現(xiàn)象。

疲勞斷裂：機(jī)械零件在循環(huán)應(yīng)力作用下會(huì)發(fā)生；

蠕變斷裂：在高溫持久應(yīng)力作用下出現(xiàn)；

腐蝕或腐蝕疲勞：在腐蝕環(huán)境下產(chǎn)生應(yīng)力。

斷裂是零件失效的重要原因之一。2/3/202329武漢海事學(xué)校楊界④船機(jī)零件的腐蝕。

腐蝕是金屬受周?chē)橘|(zhì)的作用而引起損傷的現(xiàn)象。腐蝕損傷總是從金屬表面開(kāi)始，然后或快或慢地往里深入，并使表面的外形發(fā)生變化，出現(xiàn)不規(guī)則形狀的凹洞、斑點(diǎn)、潰瘍等破壞區(qū)域。

破壞的金屬變?yōu)檠趸锘驓溲趸?，形成腐蝕產(chǎn)物并部分地附著在表面上。

鋼鐵零件生銹就是最明顯的例子。2/3/202330武漢海事學(xué)校楊界2.故障規(guī)律

故障率曲線：一般機(jī)械設(shè)備的故障率與時(shí)間相對(duì)應(yīng)的壽命特征曲線。

浴盆曲線：多數(shù)零件的故障率曲線具有浴盆形狀。

三個(gè)階段與三種基本故障類(lèi)型相對(duì)應(yīng)。

第一階段為早期故障期，相當(dāng)于故障率減小型。

磨合期：開(kāi)始的故障率高，但隨著時(shí)間的推移，故障率迅速下降。

此期間發(fā)生的故障主要是設(shè)計(jì)、制造上的缺陷2/3/202331武漢海事學(xué)校楊界圖7-1常見(jiàn)船機(jī)零件的故障率曲線2/3/202332武漢海事學(xué)校楊界第二階段為偶然故障期，相當(dāng)于故障率恒定型。設(shè)備的故障率最低，處于最佳工作狀態(tài)。

偶然故障期時(shí)間的長(zhǎng)短，反映了設(shè)備有效壽命的長(zhǎng)短，

故障多為設(shè)計(jì)、使用不當(dāng)及維修不力產(chǎn)生的。

第三階段為損耗故障期，相當(dāng)于故障率增加型。設(shè)備的某些零部件已老化損耗，故障率上升。

拐點(diǎn)P的位置：

及時(shí)修復(fù)或更換，使故障率降下來(lái)，延長(zhǎng)其有效壽命。2/3/202333武漢海事學(xué)校楊界圖7-1常見(jiàn)船機(jī)零件的故障率曲線2/3/202334武漢海事學(xué)校楊界其他故障率曲線

圖7-2(a)

恒定的或者略增的故障率，有明顯的磨損期。

圖7-2(b)

緩慢增長(zhǎng)的故障率，但沒(méi)有明顯的磨損期。

圖7-2(c)新設(shè)備從剛出廠的低故障率，急劇地增長(zhǎng)到一個(gè)恒定的故障率。

圖7-2(d)

設(shè)備的故障率為恒定值，出現(xiàn)的故障常常是偶然因素造成的。

圖7-2(e)

設(shè)備開(kāi)始有高的初期故障率，然后急劇下降到一個(gè)恒定的或者是增長(zhǎng)極為緩慢的故障率。2/3/202335武漢海事學(xué)校楊界圖7_2五種故障率曲線圖2/3/202336武漢海事學(xué)校楊界設(shè)備的故障率應(yīng)該是圖7-2所示的五種曲線中的一種或者幾種的合成，

浴盆曲線則可看做圖7-2(a)、圖7-2(d)和圖7-2(e)的合成。

設(shè)備故障率取決于設(shè)備的復(fù)雜性，

設(shè)備越復(fù)雜，其故障率越是接近于圖7-2(d)和7-2(e)。2/3/202337武漢海事學(xué)校楊界圖7_2五種故障率曲線圖2/3/202338武漢海事學(xué)校楊界(三)故障的影響因素

1.影響磨損的因素

零件材料、運(yùn)轉(zhuǎn)條件、幾何因素、環(huán)境因素等，

防止或減少磨損方法：

選擇合適的潤(rùn)滑劑，

選擇正確的使用材料，

在制造零件時(shí)進(jìn)行表面處理和合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，改善其工作條件，

正確的使用和維護(hù)。2/3/202339武漢海事學(xué)校楊界表7-1影響磨損的因素材料運(yùn)轉(zhuǎn)條件幾何因素環(huán)境因素成分載荷／壓力面積總的潤(rùn)滑劑量組織結(jié)構(gòu)速度形狀污染情況彈性模量滑動(dòng)距離尺寸大小外界溫度硬度滑動(dòng)時(shí)間表面粗糙度外界壓力潤(rùn)滑劑類(lèi)型循環(huán)次數(shù)間隙濕度潤(rùn)滑劑黏度表面溫升對(duì)中性空氣成分工作表面物理和化學(xué)性質(zhì)潤(rùn)滑膜厚度刀痕2/3/202340武漢海事學(xué)校楊界2.影響變形的因素

主要是零件的應(yīng)力超過(guò)材料的屈服強(qiáng)度所致，

影響因素：

(1)外載荷

當(dāng)外載荷產(chǎn)生的應(yīng)力超過(guò)材料的屈服強(qiáng)度時(shí)，則零件將產(chǎn)生過(guò)應(yīng)力永久變形。

這種現(xiàn)象在工況條件惡劣、經(jīng)常滿載或超載工作、頻繁制動(dòng)、停車(chē)和起動(dòng)，有振動(dòng)和沖擊、結(jié)構(gòu)布置不合理等情況下很容易出現(xiàn)。2/3/202341武漢海事學(xué)校楊界(2)溫度

溫度升高，材料屈服強(qiáng)度降低；

當(dāng)溫度超過(guò)一定程度時(shí)，在一定溫度和應(yīng)力作用下，隨著時(shí)間的增加，金屬材料將緩慢地發(fā)生塑性變形(蠕變)；

零件受熱不均，各處溫差較大，會(huì)產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力和內(nèi)應(yīng)力而引起零件變形。2/3/202342武漢海事學(xué)校楊界(3)內(nèi)應(yīng)力

有些零件的毛坯為鑄件、鍛件或焊接件，它們都有一個(gè)從高溫冷卻下來(lái)的過(guò)程，必然會(huì)產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力。

在切削加工過(guò)程中，因裝夾、切削力、切削熱的作用，零件表層會(huì)發(fā)生塑性變形和冷作硬化，因而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，也會(huì)引起變形。2/3/202343武漢海事學(xué)校楊界(4)結(jié)晶缺陷

產(chǎn)生變形的內(nèi)在原因是材料內(nèi)部缺陷，如位錯(cuò)、空位等，

特別是位錯(cuò)及其移動(dòng)和擴(kuò)散，構(gòu)成影響變形的主要內(nèi)在因素。

零件變形實(shí)際上是多次變形累積的結(jié)果。

減少變形的相應(yīng)對(duì)策：

設(shè)計(jì)、加工、修理和使用等方面。

特別是在機(jī)械設(shè)備大修時(shí)，不能只檢查配合面的磨損情況，對(duì)于相互位置精度也必須認(rèn)真檢查，以便修復(fù)。2/3/202344武漢海事學(xué)校楊界3.影響斷裂的因素

(1)局部應(yīng)力集中

絕大部分疲勞斷裂都起源于應(yīng)力集中嚴(yán)重的部位。

(2)殘余應(yīng)力影響

加工或處理時(shí)的塑性變形、熱脹冷縮以及組織轉(zhuǎn)變?cè)斐蓺堄鄳?yīng)力的。

殘余拉應(yīng)力是有害的，殘余壓應(yīng)力是有益的。

滲碳、滲氮、噴丸和滾壓等工藝均可以產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力，減小斷裂可能性。2/3/202345武漢海事學(xué)校楊界滲碳：是對(duì)金屬表面處理的一種，采用滲碳的多為低碳鋼或低合金鋼，具體方法是將工件置入具有活性滲碳介質(zhì)中，加熱到900--950攝氏度的單相奧氏體區(qū)，保溫足夠時(shí)間后，使?jié)B碳介質(zhì)中分解出的活性碳原子滲入鋼件表層，從而獲得表層高碳，心部仍保持原有成分。

滲碳是指使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層，再經(jīng)過(guò)淬火和低溫回火，使工件的表面層具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。2/3/202346武漢海事學(xué)校楊界滲氮，是在一定溫度下一定介質(zhì)中使氮原子滲入工件表層的化學(xué)熱處理工藝。

常見(jiàn)有液體滲氮、氣體滲氮、離子滲氮。

傳統(tǒng)的氣體滲氮是把工件放入密封容器中，通以流動(dòng)的氨氣并加熱，保溫較長(zhǎng)時(shí)間后，氨氣熱分解產(chǎn)生活性氮原子，不斷吸附到工件表面，并擴(kuò)散滲入工件表層內(nèi)，從而改變表層的化學(xué)成分和組織，獲得優(yōu)良的表面性能。如果在滲氮過(guò)程中同時(shí)滲入碳以促進(jìn)氮的擴(kuò)散，則稱(chēng)為氮碳共滲。

常用的是氣體滲氮和離子滲氮。2/3/202347武漢海事學(xué)校楊界(3)附加載荷的影響

載荷對(duì)裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展有直接的影響。2/3/202348武漢海事學(xué)校楊界4.影響腐蝕的因素

腐蝕的機(jī)理是化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)作用。

金屬腐蝕：化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩種。

化學(xué)腐蝕：金屬與外部電解質(zhì)作用直接產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，腐蝕過(guò)程中不產(chǎn)生電流。

外部電介質(zhì)多數(shù)為非電解質(zhì)物質(zhì)，如干燥空氣、高溫氣體、有機(jī)液體、汽油、潤(rùn)滑油等。2/3/202349武漢海事學(xué)校楊界電化學(xué)腐蝕：金屬與電解質(zhì)物質(zhì)接觸時(shí)產(chǎn)生的腐蝕。腐蝕過(guò)程中有電流產(chǎn)生。

按照所接觸環(huán)境的不同，可把電化學(xué)腐蝕分為：大氣腐蝕、土壤腐蝕、在電解質(zhì)溶液中的腐蝕、在熔融鹽中的腐蝕。

金屬腐蝕造成的損失大多數(shù)是電化學(xué)腐蝕引起的。2/3/202350武漢海事學(xué)校楊界(1)金屬的特性

標(biāo)準(zhǔn)電位越低，化學(xué)活性就越高，越容易腐蝕。

(2)金屬的成分

金屬中的雜質(zhì)越多，抗腐蝕性愈差

(3)零件表面狀況

零件的外表形狀越復(fù)雜，表面粗糙度就越大，抗腐蝕性也就越差。

(4)環(huán)境2/3/202351武漢海事學(xué)校楊界二、可靠性與可維修性：可靠性：產(chǎn)品在規(guī)定的時(shí)間、規(guī)定的條件下完成規(guī)定的功能的能力?？煽啃允窃O(shè)計(jì)時(shí)賦予產(chǎn)品固有的特性2/3/202352武漢海事學(xué)校楊界可維修性：發(fā)生故障的產(chǎn)品，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)通過(guò)維修使之保持或恢復(fù)到規(guī)定使用條件下完成規(guī)定功能的能力?？删S修性是產(chǎn)品的一種固有特性，是由設(shè)計(jì)、制造等決定的。維修的目的：是通過(guò)維修迅速而經(jīng)濟(jì)地保持或恢復(fù)產(chǎn)品的原有功能。

2/3/202353武漢海事學(xué)校楊界三、船舶維修方式和體系

(一)現(xiàn)代船舶維修方式

維修是對(duì)船舶機(jī)械和設(shè)備維護(hù)與修理的統(tǒng)稱(chēng)。

維護(hù)(技術(shù)保養(yǎng)):

保持船舶機(jī)械和設(shè)備的技術(shù)性能正常發(fā)揮所采取的技術(shù)措施；

船舶修理(修船):

船舶機(jī)械和設(shè)備保持或恢復(fù)其原有的技術(shù)性能所采取的技術(shù)措施。2/3/202354武漢海事學(xué)校楊界現(xiàn)代船舶維修大多以預(yù)防維修為主。

預(yù)防維修:

防止機(jī)械和設(shè)備發(fā)生故障，在故障發(fā)生前有計(jì)劃地進(jìn)行一系列的維修工作。

20世紀(jì)30～50年代中期是英、美等西方國(guó)家廣泛地應(yīng)用傳統(tǒng)預(yù)防維修的階段。

20世紀(jì)50年代后期采用狀態(tài)監(jiān)控的手段防止故障的發(fā)生。

自50年代中后期至今是采用現(xiàn)代預(yù)防維修的階段2/3/202355武漢海事學(xué)校楊界設(shè)備的維修主要的幾種方式

1.事后維修

事后維修是在設(shè)備發(fā)生故障后才進(jìn)行的維修。

在故障發(fā)生前后均連續(xù)不斷地進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控，收集和分析設(shè)備的使用、維修的材料，以便評(píng)定和改進(jìn)設(shè)備的可靠性和安全性。

事后維修是一種非預(yù)防性的維修方式。2/3/202356武漢海事學(xué)校楊界事后維修適用于:

故障不直接危害使用安全仍保持基本性能的設(shè)備

采取預(yù)防維修不經(jīng)濟(jì)的損耗設(shè)備。

事后維修特點(diǎn):

不具備預(yù)防性，且只限于修復(fù)故障。

事后處理不應(yīng)當(dāng)是一種消極和被動(dòng)的辦法，而應(yīng)當(dāng)主動(dòng)地加以監(jiān)控。2/3/202357武漢海事學(xué)校楊界2.定期(計(jì)劃)維修

定期維修是按照規(guī)定的時(shí)限對(duì)機(jī)械、設(shè)備進(jìn)行拆卸檢驗(yàn)和維修，以防止故障的發(fā)生。

定時(shí)維修的機(jī)械、設(shè)備應(yīng)具有以下的條件：

①故障率曲線有明顯的磨損故障期，不適于發(fā)生偶然性故障設(shè)備。

②設(shè)備的無(wú)故障生存期要足夠大，即正常使用期較長(zhǎng)；否則無(wú)維修的必要。

③采用其他任何維修方式均不適宜的設(shè)備。2/3/202358武漢海事學(xué)校楊界定期維修是現(xiàn)代預(yù)防維修中不可缺少的維修方式。

定期維修的缺點(diǎn)：

針對(duì)性和準(zhǔn)確性不高，

有時(shí)不僅無(wú)效甚至有害，

可靠性不高和維修工作量大、費(fèi)用高。

定期維修對(duì)設(shè)備的監(jiān)控是階段性的、不連續(xù)的。2/3/202359武漢海事學(xué)校楊界定期維修的依據(jù)