錫基軸承合金澆鑄方法與流程

2023-05-02 17:29:56

本發明涉及一種錫基軸承合金澆鑄方法。

背景技術：

滑動軸承的軸瓦，也稱為密封瓦，一般是由雙金屬結構構成，密封瓦瓦體為鋼或鐵，內層部分需要澆注一層軸承合金來提高軸瓦的摩擦效果。而軸承合金種類分很多種，每一種合金的使用性能和澆鑄性能都是不同的，如果合金化學成分差異很大的話，澆鑄性能也會存在很大的差異。錫基軸承合金是軸承合金中的一種。而鎘(Cd)是一種銀白色有光澤的金屬，熔點為320.9℃，沸點為765℃，相對密度為8.642，有韌性和延展性，有較大的毒性，在大自然中以化合物的方式存在。目前國家標準中錫基軸承合金均未添加鎘元素。而對於合金中鎘Cd含量的重量百分比為1％-1.4％的錫基軸承合金，由於合金中添加了高含量的鎘元素，其帶來各項性能提高的同時，也帶來了澆鑄的難度。以目前常用的軸承合金澆鑄所使用的技術參數和方法，對鎘元素含量較高的錫基軸承合金進行澆鑄，其澆鑄後存在合金嚴重脫殼，達不到設計的要求，根本無法使用的情況。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是為了克服現有澆鑄方法對鎘元素含量較高的錫基軸承合金進行澆鑄後存在合金嚴重脫殼的缺陷，提供一種錫基軸承合金澆鑄方法。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

一種錫基軸承合金澆鑄方法，該錫基軸承合金中鎘Cd含量的重量百分比為1％-1.4％，其特點在於，該錫基軸承合金澆注方法包括以下步驟：

S1、將密封瓦胚體預熱至95℃-105℃，並進行搪錫處理；然後將至少兩 個密封瓦胚體裝配形成密封瓦瓦體；

S2、將錫基軸承合金在490℃-510℃進行熔煉；

S3、將密封瓦瓦體放置於離心機，啟動離心機後將錫基軸承合金澆注於密封瓦瓦體以形成密封瓦，離心機轉速為240-260轉/分鐘；

S4、澆注結束後在離心機內對密封瓦進行水霧冷卻，冷卻時間為2-3分鐘，冷卻時離心機轉速為340-360轉/分鐘；

S5、將密封瓦從離心機中取出，逐漸冷卻至室溫。

較佳地，步驟S1中，在對密封瓦胚體預熱之前，對密封瓦胚體進行清洗。

較佳地，步驟S1中，對密封瓦胚體的預熱在烘房中進行，預熱溫度為100℃。

較佳地，步驟S1中，在預熱後的密封瓦胚體上刷塗焊劑，然後將密封瓦胚體浸入300-320℃的搪錫爐中進行搪錫處理。

較佳地，步驟S2中，對錫基軸承合金進行熔煉的溫度為500℃。

較佳地，步驟S3中，澆注時離心機轉速為250轉/分鐘。

較佳地，步驟S4中，澆注結束後，在離心機中通氣、通水，以形成水霧，從而對密封瓦進行水霧冷卻。

較佳地，步驟S4中，冷卻時離心機轉速為350轉/分鐘。

較佳地，步驟S5中，將密封瓦從離心機中取出後，放入烘房冷卻；冷卻24小時後，從烘房取出密封瓦，並將密封瓦冷卻至室溫。

本發明的積極進步效果在於：本發明的澆鑄方法，使錫基軸承合金和密封瓦瓦體之間達到了極佳的粘結效果，錫基軸承合金與密封瓦瓦體之間不再脫殼，達到了汽輪發電機設計對軸瓦使用性能的要求。

附圖說明

圖1為本發明較佳實施例的澆鑄方法示意圖。

具體實施方式

下面舉個較佳實施例，並結合附圖來更清楚完整地說明本發明。

如圖1所示，一種錫基軸承合金澆鑄方法，該錫基軸承合金中鎘Cd重量百分比為1％-1.4％，該澆注方法包括以下步驟：

1、清洗。把剛加工好的密封瓦胚體用去油清洗劑清洗，然後用清水衝洗乾淨，達到無油無鏽的狀態。

2、預熱。把剛清洗好的密封瓦胚體放入烘房預熱，預熱溫度為100℃。

3、搪錫。從烘房中取出密封瓦胚體，刷塗焊劑後浸入300-320℃的搪錫爐中進行搪錫處理。在搪錫過程中隨時抽查密封瓦胚體搪錫質量，特別是槽內，同時適當補刷焊劑，重新浸入錫液內，直至錫液在澆鑄面上自由流動為合格。

4、裝配。搪錫合格後，立即進行裝配。放好專用隔板，隔板採用2mm密封專用陶瓷纖維板，用夾緊環將至少兩個密封瓦胚體緊固起來，以形成密封瓦瓦體。

5、熔煉。取錫基軸承合金60千克進行熔煉，錫基軸承合金熔煉溫度為500℃。熔煉的溫度上下不得超過10℃。

6、澆注。將密封瓦瓦體放置於離心機中；然後舀取大約50千克錫基軸承合金液；開動離心機，將錫基軸承合金澆注於密封瓦瓦體，從而形成密封瓦。澆注時離心機轉速為250轉/分鐘。根據密封瓦瓦體溫度和轉速掌握澆注速度，防止高溫合金液衝壞密封瓦瓦體內徑搪錫層，造成合金粘結不良。

7、冷卻。澆注結束後，在離心機內通氣、通水以形成水霧，並對密封瓦進行水霧冷卻，使得錫基軸承合金與密封瓦瓦體迅速粘結，合金結晶細化，內層高溫合金液在離心力的作用下從內向外補充，瓦體冷卻從外向內進行，冷卻時間為2分鐘。

離心機內冷卻完畢後，將密封瓦從離心機中取出，測量其合金溫度，在90℃至93℃之間，然後，將密封瓦放入烘房冷卻。冷卻24小時後，從烘房取出密封瓦，並將密封瓦冷卻至室溫。

密封瓦冷卻至室溫後，可以對合金內表面在車床上進行加工，車出光滑的內表面；然後刨出密封瓦哈夫面；將密封瓦兩側面車成光滑面。

對以本實施例的澆鑄方法形成的錫基軸承合金與密封瓦瓦體的結合體進行超聲波檢測和著色檢測，按汽輪發電機公司設計提供的密封瓦超聲波檢測探傷標準，該密封瓦超聲波檢測合格率為100％，著色檢測合格率為98％左右，達到汽輪發電機公司提供的探傷標準。

本發明的澆鑄方法，使錫基軸承合金和密封瓦瓦體之間達到了極佳的粘結效果，錫基軸承合金與密封瓦瓦體之間不再脫殼，達到了汽輪發電機設計對軸瓦使用性能的要求。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

雖然以上描述了本發明的具體實施方式，但是本領域的技術人員應當理解，這僅是舉例說明，本發明的保護範圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本發明的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發明的保護範圍。