电腐蚀

发生在轴承接触面之间的由微幅滑动和滚动引起的微动磨损分别为微动(磨损)腐蚀和伪压痕,两种磨损机理不同。


失效模式:电腐蚀

发生在轴承接触面之间的由微幅滑动和滚动引起的微动磨损分别为微动(磨损)腐蚀和伪压痕,两种磨损机理不同。

 

关键词:过电流腐蚀
逐级清除物料大电流:火花 极短时间内局部加热融化/焊接凹坑达到0.5mm
原理
1、当电流通过轴承时,即通过滚动元件从一个套圈流向另一个套圈时,会发生损伤(图1)
2、在接触的过程类似于电弧焊,在很小的接触面上产生较大电流密度(图2)。
3、钢材被加热到从回火到熔化不等的温度,这导致变色区域的外观,大小不同,在此区域的材料已回火,再硬化或熔化,在材料熔化和接触区域材料断裂的地方也会形成球状颗粒堆积(图3)
4、接触区域上多余的材料会产生磨损或表面起源型剥落(图4)    
驰创
现象
滚道和套圈的球状颗粒堆积。有时在滚珠轴承滚道中会出现之字形烧伤。跑道和滚动部件上的局部烧伤。
驰创
通过球面滚子轴承滚子的电流过大,两个不同的放大,产生的凹坑相当大。可以清楚地观察到损伤的大小、凹坑以及熔化和凝固的物质,如下图:
驰创
1、设置及排查电路,避免电流通过轴承;
2、采用绝缘轴承

应用案例

1、空压机案例
20190725应用案例:我司空压机行业某客户,无油550W皮碗机,终端客户反馈,运行时间<2个月,出现异响。使用2套6203-2RS轴承。。
经我司技术人员检测,各项尺寸数据正常,游隙值由C3变为C0,噪音超标。具体分析结果如下:
1、客户现场带回轴承如图:外观无明显安装及磨损痕迹;转动轴承,手感有明显卡滞,轴向打结,初步判定滚道受损;

2、轴承撬盖后,内部润滑脂状态良好,无变色,未失去润滑效果;

3、#1轴承显微图下,可见滚道表面遍布凹坑,判定为微电流腐蚀;滚道面局部烧伤,呈之字型分布;

4、#2轴承显微图下,可见滚道表面存在较大凹坑,同样为电腐蚀,但通过接触面的电流相对#1更大。


得出结论因设备漏电(空压机无漏电保护器),电流通过轴承,外圈和内圈之间产生电位差,润滑油膜击穿,导致轴承出现损伤,产生异响。

电机案例


20190906应用案例:我司电机行业某客户,终端客户反馈电机开机运行即异响。电机使用2套6203-2RS轴承。
经我司技术人员检测,各项尺寸数据正常,仅噪音超标。具体分析结果如下:
1、客户现场带回轴承如图:外观无明显安装及磨损痕迹;转动轴承,手感有明显卡滞,及根据噪音数值偏高,初步判定滚道受损;
2、轴承撬盖后,有明显刺激性异味,内部靠近外圈润滑脂变色(发黄),但未完全失去润滑效果;


3、内部状况             

得出结论因设备漏电,电流通过轴承,外圈和内圈之间产生电位差,润滑油膜击穿,产生电腐蚀。电腐蚀杂质及沟道缺陷随着径向微动运转发生微动磨损。  

轴承伪压痕的原因主要有

1、运输过程中等轴承在停转时的振动和摆动;
2、振幅小的摆动运动;
3、润滑不良。

水泵案例


20190906应用案例:我司水泵行业某客户,终端客户反馈深井泵卡死失效。电机使用6203-2RS轴承。
经我司技术人员检测,各项尺寸数据正常,仅噪音超标。具体分析结果如下:
1、客户现场带回轴承如图:外观无明显安装及磨损痕迹;转动轴承,手感有明显卡滞,及根据噪音数值偏高,初步判定滚道受损;
2、轴承撬盖后,内部靠近内、外圈润滑脂变色(发黑),但未完全失去润滑效果;


3、内圈滚道整体存在磨损。滚道内部等距分布磨损印记,磨损印记正中分布较多的电蚀点,沿电蚀点向外扩张为微动磨损。


4、外圈滚道整体发黄。滚道内部等距分布磨损印记,磨损印记正中分布较多的电蚀点,沿电蚀点向外扩张为微动磨损。


5、钢球表面整体发黄。表面划伤严重,存在明显的电蚀点。

得出结论根据失效件现象分析,判断是设备漏电,电流通过轴承,外圈和内圈之间产生电位差,润滑油膜击穿,产生电腐蚀。电腐蚀杂质及沟道缺陷随着径向微动运转发生微动磨损。  

 

关键词:电流泄露腐蚀
低电流强度 靠近浅坑位置 滚道和滚子上平行于滚动轴的出屑槽显影 变深灰色
失效机理
 

最初表面被浅层凹坑所破坏,这些凹坑彼此紧密相连,与电流过大造成的破坏相比,它们的直径更小。即使电流强度相对较低,也会发生这种情况。 (放大的照片:500倍,5000倍)


在环形和滚子滚道上发现凹槽,不在钢球上。损坏程度取决于许多因素:电流强度、持续时间、轴承负荷、速度和润滑剂。


一个很好的例子,说明电流泄漏对圆柱滚子轴承造成的损坏。在滚道和滚子上都有痕迹。注意润滑脂!在这种失效模式的最初,润滑脂会碳化,最终导致表面损伤、剥落,甚至卡死。

在显微镜下,我们可以观察到表面上有许多小坑。


进一步放大显示了材料的变化。白色区域重新硬化,通常硬度为66至68HRC。下面是一个黑色层,经热退火,比周围轴承钢(56~57 HRC)更软。

电机案例


20200526应用案例:我司电机行业某客户,使用某进口品牌6201轴承,应用于烤箱电机,终端客户反馈电机异响,轴承散架失效。
经我司技术人员分析,结果如下:
1、内圈滚道分布较多排列紧密的长条凹坑,呈深灰色;运行轨迹带粗细不一,向一侧逐渐变窄。

2、外圈滚道分布较多排列紧密的长条凹坑,呈深灰色;运行轨迹带向一侧逐渐变窄,直至消失。

3、滚动体表面磨损严重,发白,有较多的点状凹坑。


得出结论轴承由于电电流泄露侵蚀失效。原因:a.外圈和内圈之间的电位差;b.可产生高频信号的设备中,或印刷线路板;c.周边会产生高频电位差。

解决措施
a.设置电路,避免电流通过轴承
b.将轴承绝缘
 

 


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