[發明專利]滑動軸承的軸瓦的制造方法

在審

• 申請號: 202110487348.8
• 申請日: 2021-05-05
• 公開（公告）號: CN113187818A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 張小立;余誠俊;姚柳;陳燁;李兆揚;楊俊;唐健;張浩然
• 申請（專利權）人: 張家港江蘇科技大學產業技術研究院
• 主分類號: F16C33/14
• 分類號: F16C33/14;F16C33/12
• 代理公司: 北京東方芊悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11591
• 代理人: 彭秀麗

本發明提供了一種滑動軸承的軸瓦的制造方法，利用巴氏合金半固態漿料具有擠出時流動和靜止時保持固態的觸變性特點，在沉積過程中具有堆塑性，可沉積厚度較高的巴氏合金層組織，并且巴氏合金半固態漿料具有較高的液相分數，堆塑層之間屬于冶金結合，還可根據所需巴氏合金層組織的厚度進行多層沉積，生產效率上遠遠高于電弧增材制造方法和鑄造工藝，同時大大降低了傳統鑄造工藝所需要的工裝成本和加工余量。且在堆塑過程中采用超聲振動作用于半固態沉積層，均勻化合金成分和硬質點相的分布，提高和改善巴氏合金層組織的內部質量和層間結合質量，從而高質量、高效率的實現軸瓦的生產。

技術領域

本發明涉及機械制造技術領域，尤其涉及一種滑動軸承的軸瓦的制造方法。

背景技術

我國交通運輸制造業、礦山工業機械設備以及冶金設備和能源動力機組等機械制造業的高速發展和國防工業科技水平的快速提升，對機械傳動結構的高精度和長期高效運轉的要求越來越高，滑動軸承作為支撐運轉的關鍵性部件，因其高承載能力、高速運轉時精度高和保持性好、減震性能優越，以及運轉噪音小、平穩和長期有效壽命，廣泛應用在以上機械設備上。錫基巴氏合金因其具有優異的減摩性能、良好的嵌入性、摩擦順應性和耐腐蝕性等優越的綜合性能，是大型機械理想的軸瓦材料。

巴氏合金軸瓦目前主要制備方式是鑄造復合成形，大采用中低碳鋼或中低碳合金鋼作為背襯材料，通過背襯鍛件擴氫退火處理、機加工、清洗、預熱、熱浸鍍掛錫、并采用重力鑄造或者離心澆鑄的方法形成一層巴氏合金層組織，這種鑄造復合制備工藝除了脫瓦率高、復層金屬接合強度低、易出現鑄造缺陷等缺點外，對于大型機械所需要的軸瓦來說，鑄造工藝所需要的模具、運轉設備費用較高，生產周期長。同時為了提高巴氏合金層組織和背襯的結合強度，一般在背襯內表面加工楔形槽增加表面積以達到提高結合強度的目的。由于軸瓦工作面往往是曲面，重力鑄造為克服偏析帶來的各部位性質不均而不得已提高澆鑄層厚度，造成了時間和材料的浪費，即使是離心鑄造，表面缺陷也比較多，鑄造復合工藝巴氏合金層組織的加工余量是工作層厚度的1～3倍。另外在實際應用中，鑄造復合的軸瓦在工作過程中遇到局部修復情況，無論是火焰加熱或者電弧加熱修復，由于背襯局部膨脹產生熱應力經常性的出現軸瓦合金層脫落現象，需要整體性拆裝，進行二次澆鑄復合。

電弧堆焊工藝是另一種生產軸瓦的方法，焊接工藝主要有兩種：鎢極氬弧焊(TIG)和熔化極惰性氣體保護焊(MIG)。電弧增材制造工藝操作相對簡單，背襯材料經過鍛造、熱處理后，在焊接機器人和變位工裝夾具配合下，直接在背襯上實現各方位的巴氏合金層組織復合增材制造。電弧堆焊生產過程中會有以下缺點：由于電弧溫度高達2600K以上，會帶來一系列的影響：首先高溫電弧沖擊下的背襯表層易于熔化，Fe元素由于密度相對較小上浮至巴氏合金層組織中，與其他合金元素形成較高硬度的化合物，并且分布不均勻，對運轉的主軸傷害較大，影響主軸壽命；其次對于中碳鋼或合金鋼來說，易于在背襯表層形成一層淬硬組織，降低結合層的韌性，降低滑動軸承的使用壽命；另外高溫電弧使得低熔點的巴氏合金層組織易產生飛濺和揮發，易氧化形成黑色氧化物夾雜和氣孔等缺陷，保護氣氛下焊縫質量受到周圍環境限制較多；最后巴氏合金易于流動對焊接的連續性有著很大的影響，在實際堆焊過程中，巴氏合金易于流動形成不規則形狀的焊腳是產生氣孔和夾雜的主要源頭，為了保證堆焊層的成形性和焊縫質量，需要根據堆焊焊道的凝固完成狀況、飛濺物和氧化物的產生情形，停頓焊接過程，進行散熱、焊層表面清理，限制了生產效率，因此在制造大型機械所用軸瓦時，巴氏合金層組織厚度在100mm以上，生產周期長，而且在實際生產中需要的焊絲成本也較高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種滑動軸承的軸瓦的制造方法，已解決現有的滑動軸承的軸瓦制造成本高、效率低等問題。

為了達到上述目的，本發明提供了一種滑動軸承的軸瓦的制造方法，包括：

提供鍍錫背襯，并對所述鍍錫背襯的鍍錫面的預定區域進行預熱；

將巴氏合金半固態漿料擠在所述預定區域上，形成半固態沉積層；