[发明专利]一种锡基合金线

说明书

技术领域

本发明涉及一种锡基合金线，用于滑动轴承的材料层，具体的说是一种锡基巴氏合金线材，属于有色金属加工技术领域。

背景技术

滑动轴承(简称轴瓦或轴衬)是机械传动中的重要支撑部件之一，其承载能力大、运转速度高等优点而得到广泛应用。滑动轴承的轴承材料层目前主要由铸造制得，虽然有诸多优势；但也存在轴承材料层与基体结合不良、成分易偏析、易产生裂纹、疏松和夹渣、不环保等缺陷。此外，轴承材料层铸造厚度较大，而经加工后的成品层厚度只有铸造厚度的20％左右，因此一次成材率低。随着技术发展，堆焊技术在滑动轴承的制造与修复方面得到了应用，滑动轴承传统的铸造制造工艺有望向堆焊技术方向发展。

TIG焊接技术是一种低熔化率的高质量焊接技术，其原理是，在惰性气体保护下，作为钎焊材料的线材利用电弧热以一定的速度送到经过预处理母材基体表面，被加热至溶化状态，并迅速冷却形成焊缝或堆焊层，此过程钨电极并不熔化，它只作为电流导体和电弧载体。MIG是TIG堆焊技术的一种，用钎焊材料代替钨电极，直接将焊料送入焊接区进行焊接，其余与TIG堆焊技术基本相同。TIG和MIG技术应用于轴瓦制造业，具有工艺更为简单、灵活、使用更方便、堆焊层与基体结合强度高、节能、材料消耗低、一次成品率高等优点，特别是堆焊层薄，偏析现象明显减少，基本消除了裂纹缩孔、疏松和夹渣等缺陷，因此TIG和MIG焊在中大型滑动轴承制造方面的应用规模日趋拓展。

锡基巴氏合金用于制作滑动轴承的一种材料，由锡锑铜和其他添加的改良元素组成。为了适用于TIG和MIG焊接技术，需要将巴氏合金加工成较细线径的线材，要求其具有一定的韧性和抗弯折特性。在某些特殊用途的滑动轴承材料需要锑铜含量较高，以适应较高性能要求，但当巴氏合金含有较多的锑时，合金内会形成数量较且晶粒粗大的锡锑相硬质点，特别是锑含量高于9.5％时，加工后的巴氏合金成品线材塑性趋于变差(断后伸长率≤2％)，不仅难以加工成线材，而且使用过程易发生线材折断，制约了MIG和TIG焊接技术在滑动轴承制造领域的推广应用。

随着滑动轴承制造技术的发展，业界希望市场能提供一种锑含量较高，且具有较高塑性和韧性的巴氏合金细线径线材，以满足应用MIG和TIG焊接技术要求，生产重载滑动轴承制造领域独特性能的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锡基合金线，其锑含量超过9.5％，且具有较高塑性和韧性的巴氏合金线材，其断后伸长率最高可以达到15％，由于其具有优良的塑性和韧性，用于MIG和TIG堆焊过程不会发生折断的现象；用于制造滑动轴承的材料层，可提高轴承材料层与基体结合强度，且节能、材料消耗低、一次成品率高等优点，及减少裂纹缩孔、疏松和夹渣等缺陷。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种锡基合金线，包括锡、锑、铜，还包括镍、钕、碳纳米管中的一种或一种以上的元素，各组份的组成按重量百分比计分别为：锑9.5～12.5％，铜5～7％，镍0％～0.1％，钕0％～0.07％，碳纳米管0％～0.01％，总量不大于0.05％的杂质，余量为锡。

所述杂质包括铋、锌、铝、镉中的一种或一种以上的元素，所述铋的含量小于等于各组份总重量百分比的0.05％，所述锌的含量小于等于各组份总重量百分比的0.005％，所述铝的含量小于等于各组份总重量百分比的0.005％，所述镉的含量小于等于各组份总重量百分比的0.05％。

所述碳纳米管采用多壁碳纳米管。

所述镍的含量为各组份总重量百分比的0.01～0.03％。

所述镍的含量为各组份总重量百分比的0.02％。

所述钕的含量为各组份总重量百分比的0.01～0.04％。

所述钕的含量为各组份总重量百分比的0.03％。

所述碳纳米管的含量为各组份总重量百分比的0.004～0.008％。

所述碳纳米管的含量为各组份总重量百分比的0.007％。

所述锑的含量为各组份总重量百分比的11％，所述铜的含量为各组份总重量百分比的6％。

本发明锡基合金线可以通过以下步骤加工而成：

1)首先按比例分别称取所需的原材料；

2)接着将称取的金属锡、锑、铜原材料同时放入冶炼炉，将合金熔体温度设定为600℃；也可先将锡放入冶炼炉，待锡熔化后再放入锑和铜原材料；

3)然后待锡、锑、铜原材料全部熔化搅拌均匀，保温15分钟后投入镍和/或钕原材料，