[发明专利]滑动轴承的轴瓦的制造方法

说明书

本发明提供了一种滑动轴承的轴瓦的制造方法，利用巴氏合金半固态浆料具有挤出时流动和静止时保持固态的触变性特点，在沉积过程中具有堆塑性，可沉积厚度较高的巴氏合金层组织，并且巴氏合金半固态浆料具有较高的液相分数，堆塑层之间属于冶金结合，还可根据所需巴氏合金层组织的厚度进行多层沉积，生产效率上远远高于电弧增材制造方法和铸造工艺，同时大大降低了传统铸造工艺所需要的工装成本和加工余量。且在堆塑过程中采用超声振动作用于半固态沉积层，均匀化合金成分和硬质点相的分布，提高和改善巴氏合金层组织的内部质量和层间结合质量，从而高质量、高效率的实现轴瓦的生产。

技术领域

本发明涉及机械制造技术领域，尤其涉及一种滑动轴承的轴瓦的制造方法。

背景技术

我国交通运输制造业、矿山工业机械设备以及冶金设备和能源动力机组等机械制造业的高速发展和国防工业科技水平的快速提升，对机械传动结构的高精度和长期高效运转的要求越来越高，滑动轴承作为支撑运转的关键性部件，因其高承载能力、高速运转时精度高和保持性好、减震性能优越，以及运转噪音小、平稳和长期有效寿命，广泛应用在以上机械设备上。锡基巴氏合金因其具有优异的减摩性能、良好的嵌入性、摩擦顺应性和耐腐蚀性等优越的综合性能，是大型机械理想的轴瓦材料。

巴氏合金轴瓦目前主要制备方式是铸造复合成形，大采用中低碳钢或中低碳合金钢作为背衬材料，通过背衬锻件扩氢退火处理、机加工、清洗、预热、热浸镀挂锡、并采用重力铸造或者离心浇铸的方法形成一层巴氏合金层组织，这种铸造复合制备工艺除了脱瓦率高、复层金属接合强度低、易出现铸造缺陷等缺点外，对于大型机械所需要的轴瓦来说，铸造工艺所需要的模具、运转设备费用较高，生产周期长。同时为了提高巴氏合金层组织和背衬的结合强度，一般在背衬内表面加工楔形槽增加表面积以达到提高结合强度的目的。由于轴瓦工作面往往是曲面，重力铸造为克服偏析带来的各部位性质不均而不得已提高浇铸层厚度，造成了时间和材料的浪费，即使是离心铸造，表面缺陷也比较多，铸造复合工艺巴氏合金层组织的加工余量是工作层厚度的1～3倍。另外在实际应用中，铸造复合的轴瓦在工作过程中遇到局部修复情况，无论是火焰加热或者电弧加热修复，由于背衬局部膨胀产生热应力经常性的出现轴瓦合金层脱落现象，需要整体性拆装，进行二次浇铸复合。

电弧堆焊工艺是另一种生产轴瓦的方法，焊接工艺主要有两种：钨极氩弧焊(TIG)和熔化极惰性气体保护焊(MIG)。电弧增材制造工艺操作相对简单，背衬材料经过锻造、热处理后，在焊接机器人和变位工装夹具配合下，直接在背衬上实现各方位的巴氏合金层组织复合增材制造。电弧堆焊生产过程中会有以下缺点：由于电弧温度高达2600K以上，会带来一系列的影响：首先高温电弧冲击下的背衬表层易于熔化，Fe元素由于密度相对较小上浮至巴氏合金层组织中，与其他合金元素形成较高硬度的化合物，并且分布不均匀，对运转的主轴伤害较大，影响主轴寿命；其次对于中碳钢或合金钢来说，易于在背衬表层形成一层淬硬组织，降低结合层的韧性，降低滑动轴承的使用寿命；另外高温电弧使得低熔点的巴氏合金层组织易产生飞溅和挥发，易氧化形成黑色氧化物夹杂和气孔等缺陷，保护气氛下焊缝质量受到周围环境限制较多；最后巴氏合金易于流动对焊接的连续性有着很大的影响，在实际堆焊过程中，巴氏合金易于流动形成不规则形状的焊脚是产生气孔和夹杂的主要源头，为了保证堆焊层的成形性和焊缝质量，需要根据堆焊焊道的凝固完成状况、飞溅物和氧化物的产生情形，停顿焊接过程，进行散热、焊层表面清理，限制了生产效率，因此在制造大型机械所用轴瓦时，巴氏合金层组织厚度在100mm以上，生产周期长，而且在实际生产中需要的焊丝成本也较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种滑动轴承的轴瓦的制造方法，已解决现有的滑动轴承的轴瓦制造成本高、效率低等问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种滑动轴承的轴瓦的制造方法，包括：

提供镀锡背衬，并对所述镀锡背衬的镀锡面的预定区域进行预热；

将巴氏合金半固态浆料挤在所述预定区域上，形成半固态沉积层；