一種小孔徑滑動軸承內表面塗層的製備方法
2023-07-03 05:18:01
專利名稱：一種小孔徑滑動軸承內表面塗層的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種滑動軸承內孔塗層的製備方法，尤其涉及一種小孔徑滑動軸承內表面塗層的製備方法，屬於塗層技術領域。
背景技術：
滑動軸承是常用的機械零件，由旋轉的軸頸和固定的軸承座構成，和軸頸接觸的軸承座內表面稱為軸瓦或軸承襯。軸瓦或軸承襯的常用材料為軸承合 金、青銅、鋁基合金、鋅基合金等，由於軸承合金在耐磨性能、塑性、跑合性能、導熱性能、油液吸附性能以及抗膠合性能等方面表現良好，所以在重載或高速情況下使用較多；但是，軸承合金的強度較小，價格較貴，一般採用離心澆鑄的方式鑄造在鋼、鐵等軸承座的工作表面，形成滑動軸承的工作表面。為了節省材料，降低成本，人們通過熱噴塗技術進行滑動軸承內孔表面製備軸承合金塗層，但是由於受到現有熱噴塗設備和操作方法的制約，熱噴塗技術製備的各種功能塗層大多局限於零件的外表面和較大的內孔表面，一旦孔徑小於35mm，施工困難，如果零件型腔表面特殊，則無法施工。因此，對於孔徑較小滑動軸承內孔表面，目前還沒有一種高效、合理的熱噴塗製備工藝。
發明內容
針對上述需求，本發明提供了一種小孔徑滑動軸承內表面塗層的製備方法，該製備方法實現了對孔徑較小的滑動軸承進行內孔表面軸承合金的塗覆，有效節省了合金材料，降低了製備成本。本發明是一種小孔徑滑動軸承內表面塗層的製備方法，該製備方法包括如下步驟a)芯軸上塗覆底料，b)工裝的裝夾，c)噴塗軸承合金層，d)噴塗外層鋼體，e)取出芯軸，f)軸承熱處理。在本發明一較佳實施例中，所述的步驟a)中，底料由金屬層和耐火塗層組成，金屬層原料為低熔點金屬Al或Sn,金屬層厚度約為I. 5mm ;耐火塗層由耐高溫粘結劑和耐火材料配製而成，可耐1400°C左右的高溫。在本發明一較佳實施例中，所述的步驟b)中，芯軸連同底座安裝在熱噴塗用的旋轉工作檯上，在距離芯軸60mm處設置固定擋板；工裝還需進行預熱處理，溫度控制在100°C以下。在本發明一較佳實施例中，所述的步驟c)中，軸承合金層採用等離子噴塗工藝進行製備，等離子氣體選用Ar氣，噴塗距離控制在80-100mm，角度為40°，軸承合金離子以120-140m/s的速度噴射到芯軸外層，工作檯轉速控制在0. 2-0. 3m/s。在本發明一較佳實施例中，所述的步驟d)中，外層鋼體採用電弧噴塗工藝進行製備，電弧電壓控制在26-28V，電流為120-140A，噴塗距離為100_120mm，空氣壓力為
1-1. 2MPa，噴塗過程中採用氮氣作為噴塗介質氣流，該電弧噴塗工藝重複實施3-4次。
在本發明一較佳實施例中，所述的步驟e)中，芯軸的加熱溫度控制在2800C -300°C左右。在本發明一較佳實施例中，所述的步驟f)中，熱處理的加熱溫度控制在8000C _840°C，時間為1-1. 5小時，在爐內冷卻至500-550°C後出爐空冷。本發明揭示了一種小孔徑滑動軸承內表面塗層的製備方法，該製備方法工序安排合理，可實現對孔徑較小的滑動軸承進行內孔表面軸承合金的塗覆，替代了現有的離心鑄造工藝，有效節省了合金材料，降低了製備成本；同時，通過該製備方法製得的軸承合金層結構強度高、表面質量優良，耐用度持久。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明
圖I是本發明實施例小孔徑滑動軸承內表面塗層的製備方法工序步驟圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特徵能更易於被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護範圍做出更為清楚明確的界定。圖I是本發明實施例小孔徑滑動軸承內表面塗層的製備方法工序步驟圖；該製備方法包括如下步驟a)芯軸上塗覆底料，b)工裝的裝夾，c)噴塗軸承合金層，d)噴塗外層鋼體，e)取出芯軸，f )軸承熱處理。
實施例本發明提及的小孔徑滑動軸承內表面塗層的具體製備方法如下
a)芯軸上塗覆底料，芯軸為本發明得以實施的關鍵部件，其材料選用耐熱鋼，芯軸直徑比所需製備的滑動軸承的內孔孔徑小2-2. 5mm ;底料由金屬層和耐火塗層組成，金屬層原料為低熔點金屬，其原料可以是熔點為200°C左右的Al或Sn，金屬材料通過熔敷的方式成型於芯軸外表面，成型後的金屬層厚度約為I. 5mm ;金屬層冷卻後，在其外部塗刷耐火塗料，形成耐火塗層，該耐火塗層由耐高溫粘結劑和耐火材料配製而成，可耐1400°C左右的高溫；
b)工裝的裝夾，將芯軸連同底座一併安裝在熱噴塗用的旋轉工作檯上，在距離芯軸60_處設置固定擋板，以免熱噴塗時塗料濺射在工作檯上；工裝安裝完畢後，需要進行預熱處理，預熱溫度控制在100°C以下；
c)噴塗軸承合金層，軸承合金層採用等離子噴塗工藝進行製備，軸承合金材料主要是錫基、鉛基或鋁基軸承合金；等離子噴塗實施過程中，等離子氣體選用Ar氣，噴塗距離控制在80-100mm，角度為40°，軸承合金離子以120-140m/s的速度噴射到芯軸外層，工作檯轉速控制在0. 2-0. 3m/s，成型後的軸承合金層的厚度約為20-30um ;噴塗完畢後，還需對塗層進行清理，該工序可採用噴砂處理，噴砂壓力控制在0. 6-0. 8MPa，砂型為顆粒度400目的石英砂，噴砂處理可清除塗層表面的氧化物和浮灰，還可以對塗層表面產生粗化效果，可為下道工序做準備，提高外層鋼體與軸承合金的結合強度；
d)噴塗外層鋼體，外層鋼體的材料可選用不鏽鋼或合金調質鋼，外層鋼體採用電弧噴塗工藝進行製備，電弧電壓控制在26-28V，電流為120-140A，噴塗距離為100_120mm，空氣壓力為1-1. 2MPa，噴塗過程中採用氮氣作為噴塗介質氣流，噴塗工藝重複實施3-4次，可製得厚度為4_左右的外層鋼體；
e)取出芯軸，芯軸從工作檯上卸下後，在加熱爐內進行加熱處理，加熱溫度需超過底料的熔點，溫度控制在280°C _300°C左右，使低熔點金屬層完全融化；撤出芯軸後，即可獲得所需要的內孔表面為軸承合金的滑動軸承毛坯；
f)軸承熱處理，為了進一步穩定複合材料層的尺寸和性能，還需進行退火處理，加熱溫度控制在800°C _840°C，時間為1-1. 5小時，在爐內冷卻至500-550°C後出爐空冷。本發明揭示了一種小孔徑滑動軸承內表面塗層的製備方法，其特點是該製備方法工序安排合理，可實現對孔徑較小的滑動軸承進行內孔表面軸承合金的塗覆，替代了現有的離心鑄造工藝，有效節省了合金材料，降低了製備成本；同時，通過該製備方法製得的軸承合金層結構強度高、表面質量優良，耐用度持久。 以上所述，僅為本發明的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本領域的技術人員在本發明所揭露的技術範圍內，可不經過創造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求書所限定的保護範圍為準。
權利要求
1.一種小孔徑滑動軸承內表面塗層的製備方法，其特徵在於，該製備方法包括如下步驟a)芯軸上塗覆底料，b)工裝的裝夾，c)噴塗軸承合金層，d)噴塗外層鋼體，e)取出芯軸，f)軸承熱處理。
2.根據權利要求I所述的小孔徑滑動軸承內表面塗層的製備方法，其特徵在於，所述的步驟a)中，底料由金屬層和耐火塗層組成，金屬層原料為低熔點金屬Al或Sn，金屬層厚度約為I. 5mm ;耐火塗層由耐聞溫粘結劑和耐火材料配製而成，可耐140CTC左右的聞溫。
3.根據權利要求I所述的小孔徑滑動軸承內表面塗層的製備方法，其特徵在於，所述的步驟b)中，芯軸連同底座安裝在熱噴塗用的旋轉工作檯上，在距離芯軸60mm處設置固定擋板；工裝還需進行預熱處理，溫度控制在100°C以下。
4.根據權利要求I所述的小孔徑滑動軸承內表面塗層的製備方法，其特徵在於，所述的步驟c)中，軸承合金層採用等離子噴塗工藝進行製備，等離子氣體選用Ar氣，噴塗距離控制在80-100mm，角度為40°，軸承合金離子以120-140m/s的速度噴射到芯軸外層，工作檯轉速控制在0. 2-0. 3m/s。
5.根據權利要求I所述的小孔徑滑動軸承內表面塗層的製備方法，其特徵在於，所述的步驟d)中，外層鋼體採用電弧噴塗工藝進行製備，電弧電壓控制在26-28V，電流為120-140A，噴塗距離為100-120mm，空氣壓力為1_1. 2MPa，噴塗過程中採用氮氣作為噴塗介質氣流，該電弧噴塗工藝重複實施3-4次。
6.根據權利要求I所述的小孔徑滑動軸承內表面塗層的製備方法，其特徵在於，所述的步驟e)中，芯軸的加熱溫度控制在280°C _300°C左右。
7.根據權利要求I所述的小孔徑滑動軸承內表面塗層的製備方法，其特徵在於，所述的步驟f)中，熱處理的加熱溫度控制在800°C _840°C，時間為1-1. 5小時，在爐內冷卻至500-550°C後出爐空冷。
全文摘要
本發明公開了一種小孔徑滑動軸承內表面塗層的製備方法，該製備方法包括如下步驟a)芯軸上塗覆底料，b)工裝的裝夾，c)噴塗軸承合金層，d)噴塗外層鋼體，e)取出芯軸，f)軸承熱處理。本發明揭示了一種小孔徑滑動軸承內表面塗層的製備方法，該製備方法工序安排合理，可實現對孔徑較小的滑動軸承進行內孔表面軸承合金的塗覆，替代了現有的離心鑄造工藝，有效節省了合金材料，降低了製備成本；同時，通過該製備方法製得的軸承合金層結構強度高、表面質量優良，耐用度持久。
文檔編號C23C4/12GK102776467SQ20121028365
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月10日 優先權日2012年8月10日
發明者蔣澤鋒 申請人:崑山喬銳金屬製品有限公司