[發(fā)明專利]一種石油機械軸承的制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710259003.0
• 申請日: 2015-06-09
• 公開（公告）號: CN107052724A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余錦芳
• 申請（專利權(quán)）人: 余錦芳
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;C22C9/00;C22C23/04;C22C21/00;F16C33/62
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1.一種石油機械軸承的制造方法，其特征在于，石油機械軸承包括：外環(huán)、內(nèi)環(huán)、滾珠和保持器，外環(huán)與內(nèi)環(huán)同軸連接設(shè)置，多個滾珠均勻分布在所述外環(huán)與所述內(nèi)環(huán)之間，所述外環(huán)與所述內(nèi)環(huán)之間固定有限制滾珠移動的保持器，外環(huán)內(nèi)表面具有鎂合金堆焊層，內(nèi)環(huán)外表面具有鋁合金堆焊層，

所述石油機械軸承制造方法包括以下步驟：

外環(huán)和內(nèi)環(huán)主體材料選用銅合金

銅合金化學(xué)組成為（重量百分比）：Cr：8-9﹪、Si：5-6﹪、Ni：4-5﹪，Al：1-2﹪、W：0.7-0.8﹪、Bi 0.5-0.6﹪、Zn：0.4-0.5﹪、Ca：0.2-0.3﹪、Cd：0.08-0.09﹪、Zn ：0.05-0.06﹪，Nb：0.04-0.05﹪、Ag：0.02-0.03﹪，La：0.01-0.02﹪，余量為Cu以及不可避免的雜質(zhì)；

制造所述外環(huán)和內(nèi)環(huán)包括以下步驟：按照上述銅合金化學(xué)成分配料，先將純銅加入到熔煉爐中，爐溫控制在1300℃，待純銅熔化后，銅熔液溫度升到1320℃加入鉻銅中間合金，后將爐溫升高到1340℃加入硅銅中間合金；后將爐溫升高到1360℃加入鎳銅中間合金；后將爐溫升高到1380℃加入其他合金元素，后爐溫升高到1400℃，加入精煉凈化劑，精煉凈化劑加入量為爐料量的0.9％，攪拌50分鐘，靜置100分鐘，待渣與金屬液分離，扒渣，后加入覆蓋劑，覆蓋劑總加入量為爐料量的0.6％，靜置40分鐘后再次扒渣，之后分別對外環(huán)和內(nèi)環(huán)進行澆注；澆注溫度為1300℃；得到的外環(huán)和內(nèi)環(huán)坯料進行熱處理：首先將外環(huán)和內(nèi)環(huán)坯料進行加熱升溫至700℃，升溫速率100℃/小時，保溫3小時，之后進行淬火處理，淬火介質(zhì)為水，淬火后將外環(huán)和內(nèi)環(huán)坯料從室溫加熱至500℃，升溫速率100℃/小時，保溫4小時，后降溫至350℃，降溫速率60℃/小時，保溫2小時，后再次降溫至250℃，降溫速率70℃/小時，保溫5小時，后空冷至室溫，

將內(nèi)環(huán)和外環(huán)坯料升溫至650℃，升溫速率150℃/小時，保溫1小時，之后水冷淬火，再次加熱坯體至500℃保溫3小時，出爐空冷至室溫；坯體放入液氮中深冷處理5分鐘，在空氣中回升到室溫；

深冷處理后對外環(huán)內(nèi)表面進行堆焊，堆焊工藝為：200℃預(yù)熱；堆焊時，電流為62A，電壓為12V，堆焊速度為13mm/s，氬氣流量為13L/min，堆焊層厚度為2.5mm；，堆焊完成后緩慢冷卻；堆焊層組成為：Zn 20-30%，Si 6-7%，Cr 1-2%，Mo 0.8-0.9%，C 0.5-0.6%，Bi 0.2-0.3%，Sn 0.03-0.04%，余量為Mg；

對內(nèi)環(huán)外表面進行堆焊，堆焊工藝為：190℃預(yù)熱，堆焊時，電流為56A，電壓為12V，堆焊速度為9mm/s，氬氣流量為9L/min，堆焊層厚度為3mm；，堆焊完成后緩慢冷卻；堆焊層組成為：Sn 20-25%，Zn 3-4%，Cr 2-3%， Si 1-2%，V 0.5-0.6%， C 0.4-0.5%， Ti 0.07-0.08%，余量為Al；

制造所述滾珠的方法步驟為：

按照滾珠主體材料元素組分進行熔煉，后進行鑄造，得到坯料，滾珠主體材料由以下元素組成：C 0.1-0.2%，Si 2-3%，Ni 5-6%，Cu 1-2%，Mo 0.8-0.9%， Sn 0.5-0.6%，Ti 0.4-0.5%，Zn 0.1-0.2%，W 0.08-0.09%，Mn 0.04-0.05%，Ag 0.03-0.04%，Pr 0.01-0.02%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；

將坯料經(jīng)過冷墩成型，銼削，軟磨，熱處理，硬磨，拋光，精研步驟得到滾珠主體，所述熱處理步驟為，將軟磨后滾珠升溫至770℃，升溫速率80℃/小時，保溫5小時，之后水冷淬火，再次加熱滾珠至在600℃保溫4小時，出爐空冷至室溫；

將精研得到的滾珠主體進行表面涂覆，涂層組成為：氮化鋁40-50份，氮化鈦30-40份，涂層厚度20-30微米，得到最終的滾珠。

2. 如權(quán)利要求1所述的一種石油機械軸承，銅合金化學(xué)組成為（重量百分比）：Cr：8﹪、Si：5﹪、Ni：4﹪，Al：1﹪、W：0.7﹪、Bi 0.5﹪、Zn：0.4﹪、Ca：0.2﹪、Cd：0.08﹪、Zn ：0.05﹪，Nb：0.04﹪、Ag：0.02﹪，La：0.01﹪，余量為Cu以及不可避免的雜質(zhì)。