[发明专利]一种制做或修复大型轴瓦新工艺

说明书

本发明涉及一种以堆焊代替浇铸，用巴氏合金对大型转动机械轴瓦进行衬层以便制做或修复大型轴瓦的工艺方法。

一些大型转动机械，如汽轮发电机、给水泵等，常因轴瓦巴氏合金的损坏而影响安全运行。为修复巴氏合金轴瓦，一般公知的生产工艺有如下几种：

1、静心浇铸法

该法将瓦胎预热，采用氯化锌、氯化铵药品，用纯锡或锡铅合金挂底，将轴瓦立置，并采用内桶式模具进行浇铸。该法的缺点是：由于预热温度高，合金浇铸量大，瓦胎变形较大，易产生脱胎、重皮、疏松及夹渣等缺陷;容易产生成份及组织偏析现象，金相组织β相和ε相较粗大，巴氏合金硬底较低;采用锡铅合金挂底，导致合金的耐热性降低，合金浪费量较大。

2、离心浇铸法

该法在离心浇铸机上一次性将液态巴氏合金浇入封闭式模具，然后使轴瓦转动，在离心力作用下，液态合金充满瓦胎，轴瓦外通水冷却。

该法的不足是：浇铸须在离心浇铸机上进行，设备投资较大;易产生重皮、脱胎、β相和ε相向瓦胎界面聚集及成分偏析等缺陷。

3、压力浇铸法

该法使浇铸后的巴氏合金在加压状态下冷却，使其得到较致密的浇铸层。对于大型轴瓦，该法实施起来难度较大。

4、参考文献“美国专利4435448”《巴氏合金轴承的制造方法》所述的用巴氏合金对大型轴瓦进行衬层的工艺方法，是通过采用带有内加热装置的专用转动设备，在轴瓦上进行巴氏合金衬层的。该方法与传统的离心浇铸法相比，最大的特点的巴氏合金的熔化、敷着及凝固都是在专用设备上一次完成的。该方法不需要在轴瓦上镀锡和预先将巴氏合金熔化，而是在轴瓦内表面首先涂一层钎剂，并衬上一层固态巴氏合金，在轴瓦转动时使内表面产生相当于二十倍重力加速度的加速度情况下，完成并达到最佳双金属复合效果。

该方法不足之处在于：因衬层是在专用转动设备上完成的，对不同类型的轴瓦需设计不同的加热器、瓦胎模具及制备不同的巴氏合金。致使工序复杂、附加工作较多、轴瓦生产应用范围受到限制;对于高铜锑的锡基巴氏合金之应用而言，由于衬层合金的复合是在较高离心力下完成的，在凝固时，易产生锡铜相向界面聚集，锡锑相随杂质上浮，导致组织偏析、衬层成分不均及结合界面疲劳强度降低。

本发明的目的在于采用新的堆焊工艺代替一般公知的浇铸巴氏合金生产工艺，来制做或修复大型转动机械的轴瓦，使之操作简单，无需大型设备，造价低廉，并可弥补一般公知的浇铸巴氏合金生产工艺的不足。

本发明的目的是采用如下主要工艺流程来实现的;

旧瓦合金清除-轴瓦表面清洗及除锈-瓦胎结构倒角改修-瓦胎预热-采用制备好的挂底钎焊合金焊条进行钎焊挂底-将制备好的中分式端挡板模具安装在瓦胎上-采用制备好的堆焊焊条堆焊巴氏合金-全部堆焊合金进行重熔处理-焊后保温及机械加工。

制备挂底钎焊合金焊条时，钎焊合金的熔炼温度为550°-600℃，炼制的1号挂底钎焊合金的化学成分（重量百分比）为：

锡    89-90.7

银    9-10.7

1号挂底钎焊合金中的杂质含量的重量百分比数应不大于：

锑    0.05

砷    0.02

铁    0.11

铜    0.03

铅    0.05

硫    0.01

采用1号挂底钎焊合金焊条进行钎焊挂底时，瓦胎预热温度为160-220℃。在钎焊表面涂刷焊剂的配方（重量百分比）是：

氯化锌    30

氯化铵    4

氯化锡    3.5

盐酸    3

水    59.5

钎焊表面加热至1号挂底钎焊合金的熔化温度250-270℃，熔化焊料，进行钎焊。

炼制的2号挂底钎焊合金的化学成分（重量百分比）为：

锡    94-95.7

银    4-5.7

2号挂底钎焊合金中的杂质含量的重量百分数与1号挂底钎焊合金中的杂质含量相同。

采用2号挂底钎焊合金焊条进行钎焊挂底时，瓦胎预热温度为140°-200℃。在钎焊表面涂刷焊剂的配方与采用1号挂底钎焊合金焊条进行钎焊挂底时的焊剂配方相同。钎焊表面加热至2号挂底钎焊合金的熔化温度220°-230℃，熔化焊料，进行钎焊。

堆焊巴氏合金时，预热瓦胎后所涂焊剂的配方（重量百分比）是：

氯化锌    70

氯化铵    25

氯化钾    5