[发明专利]助镀剂、热浸镀工艺方法及厚壁铝基双金属轴承

说明书

本发明公开了一种助镀剂、热浸镀工艺方法及厚壁铝基双金属轴承，工艺方法包括：除油处理、除锈处理、助镀处理、烘干处理、热浸镀处理、浇铸处理、保温处理及空冷，本发明工艺方法简单、制造成本低、适合于大批量生产。通过上述工艺方法制得的厚壁铝基双金属轴承包括：铝基合金层、钢背以及位于铝基合金层和钢背之间的中间结合层，本发明厚壁铝基双金属轴承具有较高的强度和刚度，应用领域更加广泛，尤其可适用于风电、船舶等行业。

技术领域

本发明涉及热浸镀的技术领域，尤其涉及一种助镀剂、热浸镀工艺方法及厚壁铝基双金属轴承。

背景技术

常用的金属类滑动轴承合金材料主要有巴氏合金、铜基合金和铝基合金。巴氏合金的显微组织是经典的“双相结构”，即软Sn或Pb基体组织中分布着硬脆的共晶体化合物相，软的Sn或Pb基体能提供良好的变形能力以及润滑特性。合金具有很好的嵌藏性、顺应性、抗咬合性、减摩性、低的热膨胀系数以及良好的工艺性能，硬质的共晶体化合物相可增加合金的耐磨性和机械强度，但其基体的强度很低、基体承载能力和疲劳强度在工作温度升高到100℃会大幅度下降，因此只能应用于小型、轻载的汽车发动机轴瓦或衬套。铜基合金比巴氏合金具有更高的疲劳强度，且其在添加了某些软金属，如锡、铅、镉、锑、锌和铋等之后具有了较好的自润滑性，能够满足现代高速高载发动机在各种工况下的使用要求，但其在嵌藏性、顺行性、抗咬合性方面比巴氏合金差。铝基合金中加入Zn、Cu元素固溶到铝基体中，能起到固溶强化的作用，加入Si元素在基体中则能形成硬质Si颗粒相，起到强化合金机械性能的作用。另一方面，在铝合金中添加Sn元素，能在合金基体中形成软质的Sn相，从而起到良好的润滑特性。因此，铝合金不仅拥有良好的疲劳强度和承载能力，又拥有巴氏合金所不具备的耐高温性能。由于铝合金具有较高的综合力学性能、热传导性能和良好的耐腐蚀性能，且资源丰富、价格低廉，铝基轴承合金的应用越来越广泛。

目前，铝基双金属轴承主要通过轧制复合法和溅射沉积法制得。轧制复合法对设备的要求较高，轧制过程需要产生大的机械变形、耗能大，且轧制后还需要经过长时间的扩散退火才能形成良好的冶金结合界面，生产流程复杂，不适合大批量生产。另外，轧制复合法仅适用于薄壁轴瓦的制造，其铝合金层的厚度为0.4-1.5mm，钢背层的厚度为1-4mm左右。溅射沉积法对设备的要求高、制备成本高、生产效率低，制备的铝合金层厚度在几微米到几十微米，不适用于大批量生产。而且，在风电和船舶行业，对轴承要求包括：需要承受高温、较大的轴向力、较大的载荷变化和冲击，因此，薄壁铝基轴瓦在此类行业的使用受到限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种助镀剂、热浸镀工艺方法及厚壁铝基双金属轴承，用于解决现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种助镀剂，所述助镀剂的组分包括有：KF·2H₂O、KCl、NiCl₂以及H₂O。

优选地，KF·2H₂O、KCl以及NiCl₂的质量比在1:1:1和3.2:2:1之间。

优选地，以1L溶液为基准，所述助镀剂由以下重量份的原料制成：KF·2H₂O25～77g、KCl 16～48g、NiCl₂ 8～24g，余量为H₂O。

为实现上述目的，本发明还提供一种热浸镀工艺方法，采用上述任一项所述的助镀剂，所述工艺方法包括：

步骤1、准备工件，并对工件表面进行除油处理和除锈处理；

步骤2、将经除油处理和除锈处理后的工件浸入助镀剂中进行助镀处理；

步骤3、将经助镀处理后的工件进行烘干处理，经烘干处理后的工件表面覆盖有一层防氧化层；

步骤4、准备熔融合金液，将表面覆盖有一层防氧化层的工件浸入熔融合金液中进行热浸镀处理，经热浸镀处理后的工件表面覆盖有一层合金层；