[发明专利]移动式感应加热装置及其在双金属衬套缺陷修复中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及双金属衬套的铸造缺陷修复工艺，具体涉及一种移动式感应加热装置及其利用该装置在双金属衬套缺陷修复中的应用，属于铸造缺陷修复领域。

背景技术

双金属衬套如钢背铜合金双金属衬套，以钢背为载体，既能承受高载荷，又能与基座的线胀系数保持一致；钢背铜合金双金属衬套以优良的铜合金滑动轴承材料为衬层，能与各种淬火轴组成良好的摩擦副，具有良好的镶嵌性和磨合性，在高速时的有油润滑和低速时的无油润滑状态下均能有效工作。

目前，国内外制作钢背铜合金双金属衬套的工艺一般有静止浇注法、粉末烧结法、常规离心浇注法、连续平板浇注法等，产品广泛应用于机车车辆、工程机械、航空航天、风电及汽车等各种行业。

钢背铜合金双金属衬套的质量直接影响着机车、飞机和汽车等的安全性，属于关键零部件之一，一般不允许有气孔、夹渣和裂纹等铸造缺陷产生，而且不能通过焊修等工艺来修复铸造缺陷，有气孔、夹渣和裂纹等铸造缺陷的产品一般都施行报废处理，这样会造成大量的经济损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种移动式感应加热装置，用于对钢背铜合金双金属衬套的铜合金层进行快速加热，保证了合金层的化学成分，进而保证产品质量。本发明的另一个目的是提供一种利用该移动式感应加热装置在双金属衬套缺陷修复中的应用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

移动式感应加热装置，包括环氧树脂绝缘框、多层感应线圈、感应圈内衬和行走装置；所述多层感应线圈固定在环氧树脂绝缘框上，多层感应线圈包括感应线圈单元和连接构件，感应线圈单元由感应线圈和线圈内侧套接的环氧树脂板构成，所述感应线圈和连接构件的外层均缠有玻璃丝带并浸涂绝缘漆，所述连接构件连接相邻两个感应线圈的接口；多个感应线圈单元依次套接形成所述多层感应线圈；在多层感应线圈的最外层缠有玻璃丝带并浸涂绝缘漆；所述感应圈内衬置于多层感应线圈内；行走装置包括支撑杆和滑轮，支撑杆的上端连接环氧树脂绝缘框的底部，滑轮装在支撑杆的下部。

所述环氧树脂绝缘框的厚度大于或等于3mm；所述多层感应线圈通过铜螺栓和铜螺母固定在环氧树脂绝缘框上。

所述感应圈内衬的材料为石棉板，感应圈内衬紧密贴合于多层感应线圈的内壁。

所述玻璃丝带和绝缘漆均为单层或多层；所述环氧树脂板的厚度为1～2mm。

利用上述的移动式感应加热装置在双金属衬套缺陷修复中的应用，具体步骤为：

(1)对有缺陷的双金属衬套毛坯进行整形和去应力处理，其中，双金属衬套的内层金属熔点比外层金属熔点低；

(2)清理衬套毛坯的两端面，保证端面各部位在同一水平面上；

(3)制作直径小于或等于衬套毛坯外径的石棉板，石棉板中心留有排气孔，用石棉板对衬套毛坯两端进行封盖处理；

(4)将衬套毛坯进行预热；

(5)将用于修复的混合物材料置入衬套毛坯内，将衬套毛坯置入离心机中；

(6)所述移动式感应加热装置完全覆盖衬套毛坯对其进行感应加热，加热过程包括加热功率先依次增大，加热完后加速离心排渣，再采用低功率进行保温；

(7)将冷却器置于衬套毛坯的外部，并保证冷却器和衬套毛坯在同一轴线上，采用双向冷却方式进行快速冷却；

(8)将冷却后的新衬套毛坯从离心机中卸出并清理石棉板；

(9)对新衬套毛坯进行整形处理，再进行去应力处理。

进一步地，所述双金属衬套为钢背铜合金双金属衬套。

进一步地，所述步骤(3)中，石棉板的排气孔的直径大于或等于10mm，但不超过石棉板直径的1/2。所述步骤(4)中，预热的温度为50～100℃。

所述步骤(5)中，在衬套毛坯的内孔已加工的情况下，称取定量的铜合金颗粒、木屑和铜气焊剂混合均匀，其中，铜合金颗粒的重量为衬套毛坯已加工的铜层重量，铜合金颗粒的直径小于或等于5mm，木屑的体积为铜合金颗粒体积的0.8～3倍，铜气焊剂的体积为铜合金颗粒体积的1～2倍；在衬套毛坯的内孔未加工的情况下，称取定量的木屑和铜气焊剂混合均匀，其中，木屑的平铺表面积为衬套毛坯内壁表面积的0.8～1倍，铜气焊剂的体积为铜合金颗粒体积的1～1.5倍。

所述步骤(1)和步骤(9)中的去应力处理：加热速度小于或等于60℃/min，加热温度为200～300℃，保温时间为6～12h。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明的移动式感应加热装置中，环氧树脂板、绝缘漆和玻璃丝带等绝缘性好，保证了操作过程中的安全性，且强度高，较好的起着支撑作用；