本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種制作鋼基雙面銅合金軸承毛坯用的骨架及采用該骨架制備鋼基雙面銅合金軸承毛坯及其軸承成品的方法。第一步，制作鋼基雙面銅合金軸承毛坯用的骨架，包括筒形工藝鋼殼、筒形鋼基和定位件，筒形工藝鋼殼的內(nèi)壁與筒形鋼基的外壁之間形成熔鑄空間。第二步，對(duì)骨架進(jìn)行熔鑄前處理，包括化學(xué)預(yù)處理和鑄前處理；第三步，將配制好的非鐵合金顆粒定量地放入鋼坯中、封蓋、離心熔鑄成型、冷卻、消除應(yīng)力；第四步機(jī)加工得到軸承成品；本發(fā)明專利技術(shù)提高了鋼基與非鐵合金的接合強(qiáng)度，減少了外噴敷或電鍍工序，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)也避免了環(huán)境污染。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)涉及一種制作鋼基雙面銅合金軸承毛坯用的骨架及采用該骨架制備鋼基雙面銅合金軸承毛坯及其軸承成品的方法。第一步，制作鋼基雙面銅合金軸承毛坯用的骨架，包括筒形工藝鋼殼、筒形鋼基和定位件，筒形工藝鋼殼的內(nèi)壁與筒形鋼基的外壁之間形成熔鑄空間。第二步，對(duì)骨架進(jìn)行熔鑄前處理，包括化學(xué)預(yù)處理和鑄前處理；第三步，將配制好的非鐵合金顆粒定量地放入鋼坯中、封蓋、離心熔鑄成型、冷卻、消除應(yīng)力；第四步機(jī)加工得到軸承成品；本專利技術(shù)提高了鋼基與非鐵合金的接合強(qiáng)度，減少了外噴敷或電鍍工序，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)也避免了環(huán)境污染。【專利說明】
本專利技術(shù)涉及鋼基雙金屬軸承的制備方法，特別涉及一種制作鋼基雙面銅合金軸承毛坯用的骨架及采用該骨架制備鋼基雙面銅合金軸承毛坯及其軸承成品的方法。
技術(shù)介紹
鋼基雙金屬?gòu)?fù)合材料是近幾年國(guó)家研究開發(fā)、推廣的一種新型材料。它是以鋼為基體，內(nèi)表面或內(nèi)、外表面復(fù)合非鐵金屬及合金，這樣不僅增加了非鐵金屬及合金的強(qiáng)度，同時(shí)節(jié)約了大量的非鐵金屬及合金，這種復(fù)合材料廣泛應(yīng)用于蝸輪、軸瓦、軸套等行業(yè)。特別是用鋼基作載體，內(nèi)外覆蓋兩層銅合金作為滑動(dòng)軸承毛坯材料，可有效地減小滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)空間，提高承載能力，增加旋轉(zhuǎn)速度，從而獲得高強(qiáng)度、性能優(yōu)良的雙面雙金屬?gòu)较蚧瑒?dòng)軸承。常用的鋼基雙面銅合金軸承復(fù)合材料的制備方法有靜止?jié)茶T法、離心澆鑄法、粉未燒結(jié)法等，但是上述方法均不能一次制成所需要的雙面雙金屬軸承復(fù)合材料，而是需要分2步進(jìn)行:先是在鋼基的內(nèi)表面復(fù)合銅合金，經(jīng)加工成型后，再在鋼基的外殼上噴敷、燒結(jié)或電鍍一層銅合金。很顯然，這種分步制作的方法很不方便。同時(shí)這種外噴敷的方法所獲得的噴敷層與鋼背的結(jié)合強(qiáng)度不是太好；而如果采用電鍍沉積的方法，則不僅費(fèi)時(shí)，而且還污染環(huán)境，同時(shí)當(dāng)電鍍層超過一定的厚度時(shí)，鋼基與所覆金屬之間的結(jié)合強(qiáng)度也不理想。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的之一是提供一種方便制作鋼基雙面銅合金軸承毛坯用的骨架。本專利技術(shù)的目的之二是提供一種采用該骨架制備鋼基雙面銅合金軸承毛坯的方法。本專利技術(shù)的目的之三是提供一種采用該骨架制備鋼基雙面銅合金軸承的方法。實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)第一專利技術(shù)目的的技術(shù)方案為: 一種制造鋼基雙面銅合金軸承毛坯用的骨架，包括筒形工藝鋼殼和筒形鋼基，筒形鋼基置于筒形工藝鋼殼內(nèi)，筒形鋼基的兩端均設(shè)有沿圓周方向上間隔分布的若干定位件，定位件的外側(cè)面與筒形工藝鋼殼的內(nèi)壁相抵，使得筒形鋼基與筒形工藝鋼殼相互定位，筒形鋼基的內(nèi)孔與沿圓周方向上間隔分布的相鄰兩個(gè)定位件之間的空間相通，并通往筒形工藝鋼殼的內(nèi)壁與筒形鋼基的外壁之間形成的空間。優(yōu)選，所述定位件焊接在筒形鋼基的端面。優(yōu)選，所述定位件為T形塊和/或L形塊。優(yōu)選，所述定位件與筒形鋼基制成一體，以進(jìn)一步提高筒形鋼基和筒形工藝鋼殼的同軸精度，從而提聞?shì)S承毛還的成品率。優(yōu)選，所述定位件為一段軸向截面的外徑端呈圓弧形的凸體。優(yōu)選，所述定位塊的外部輪廓呈圓弧狀流線型。優(yōu)選，所述定位件沿圓周方向上均勻分布，以使筒形鋼基與筒形工藝鋼殼之間更好地保持同軸。優(yōu)選，所述筒形鋼基的兩端均有三個(gè)定位件。優(yōu)選，所述筒形鋼基為兩個(gè)或兩個(gè)以上。采用上述設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)后，由于每個(gè)筒形鋼基的兩端均設(shè)有沿圓周方向上間隔分布的若干定位件，定位件的外側(cè)面與筒形工藝鋼殼的內(nèi)壁相抵，這樣每個(gè)筒形鋼基就與筒形工藝鋼殼相互定位，并保持基本同軸；筒形鋼基的內(nèi)孔與定位件之間的空隙相通，并通往筒形工藝鋼殼的內(nèi)壁與筒形鋼基的外壁之間形成的空間。這樣相當(dāng)于在筒形鋼基的內(nèi)外表面形成了一個(gè)設(shè)計(jì)非常合理的銅合金流動(dòng)通道，有利于筒形鋼基的內(nèi)外表面在感應(yīng)加熱顆粒離心熔鑄時(shí)同時(shí)鍍覆銅合金，且不易松脫和變形，制造出的鋼基雙面銅合金軸承毛坯成品率較高。本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，能夠?qū)崿F(xiàn)筒形鋼基內(nèi)外表面一次性覆蓋雙面銅合金，為鋼基雙面銅合金軸承毛坯的制造提供了極大的方便。實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)第二專利技術(shù)目的的技術(shù)方案為:一種制備鋼基雙面銅合金軸承毛坯的方法，依次包括如下步驟: 第一步，制作如權(quán)利要求1?8所述的鋼基雙面銅合金軸承毛坯用的骨架； 第二步，對(duì)第一步制得的骨架先進(jìn)行熔鑄前處理，包括化學(xué)預(yù)處理和鑄前處理；化學(xué)預(yù)處理包括堿洗、酸洗、漂洗、掛鹽；鑄前處理包括在骨架兩端粘貼有中心孔的封蓋，并使封蓋后的骨架烘干； 第三步，根據(jù)所制作軸承毛坯的大小，稱量所需要加入的干燥的銅合金顆粒和助熔劑及脫氧劑，并將其混勻后放入骨架內(nèi)； 第四步，將裝有銅合金顆粒和助熔劑及脫氧劑的骨架裝夾到水平離心鑄機(jī)的支架上進(jìn)行感應(yīng)加熱、顆粒離心熔鑄，冷卻后成型；制得鋼基雙面銅合金軸承毛坯。優(yōu)選地，在第一步中，所述定位件與筒形鋼基制成一體。優(yōu)選地，在第一步中，所述定位件與筒形鋼基制成一體，且所述定位件為一段圓弧形體。優(yōu)選地，在第一步中，所述定位件的內(nèi)、外部輪廓呈圓弧狀流線型；更優(yōu)選地，在第一步中，所述定位件為一段圓弧形體。優(yōu)選地，在第二步中，所述封蓋由石棉材料制作而成。 優(yōu)選地，在第三步中，所述助熔劑的加入量為銅合金顆粒重量的5%，所述助熔劑為銅焊劑。優(yōu)選地，在第三步中，所述脫氧劑的加入量為銅合金顆粒重量的1%?5%，所述脫氧劑為細(xì)木炭顆粒或木屑。優(yōu)選地，在第四步中，所述的感應(yīng)加熱是用感應(yīng)加熱器將骨架包容后加熱溫度至1050°C?1150°C，采用功率40?80千瓦，加熱時(shí)間至骨架表面呈均勻黃紅色。優(yōu)選，在第四步中，所述冷卻是采用雙向大流量冷卻水冷卻到骨架表面能有滯留水帶。優(yōu)選地，在第五步中，對(duì)第四步制得的鋼基雙面銅合金軸承毛坯進(jìn)行消除應(yīng)力處理。上述第一步制作的鋼基雙面銅合金軸承毛坯用的骨架，包括筒形工藝鋼殼和筒形鋼基，筒形鋼基置于筒形工藝鋼殼內(nèi)，筒形鋼基和筒形工藝鋼殼通過定位塊相互固定定位，且使筒形鋼基和筒形工藝鋼殼保持基本同軸；并借助于間隔分布的定位件在筒形鋼基與筒形工藝鋼殼之間形成銅合金流動(dòng)通道；這種鋼坯骨架模型的機(jī)理是用筒形工藝鋼殼箍住中間的合金使其與筒形鋼基結(jié)合，再用內(nèi)層的合金通過離心力使其與筒形鋼基結(jié)合，待熔鑄、冷卻成型后再將筒形工藝鋼殼和定位件都加工掉，最終形成以筒形鋼基為芯，內(nèi)外敷鑄銅合金的“三明治”。為了保證銅合金顆粒熔化后在離心力的作用下能在筒形鋼基的內(nèi)外表面自由流動(dòng)，并覆鑄在筒形鋼基的內(nèi)外表面，在筒形鋼基與筒形工藝鋼殼之間設(shè)計(jì)了沿圓周方向間隔均勻分布的定位件，該定位件既將筒形鋼基與筒形工藝鋼殼互相更好地同軸定位，又可以保證筒形鋼基與筒形工藝鋼殼之間具有合金流動(dòng)通道，此定位件最后與筒形工藝鋼殼一起加工掉，解決了筒形鋼基在筒形工藝鋼殼中的扭曲和竄位問題，保證了筒形鋼基的內(nèi)外層銅合金能達(dá)到軸承產(chǎn)品所要求的同軸精度。所述定位件與筒形鋼基最好為一整體結(jié)構(gòu)，即制成一體，可以更好地保持同軸精度，有利于提高最終軸承產(chǎn)品的成品率；所述定位件的內(nèi)、外部輪廓最好呈圓弧狀流線型，有助于熔化的銅合金溶液在筒形鋼基內(nèi)外表面的暢通流動(dòng)，可以獲得更加均勻、結(jié)合力好的銅合金層。在第二步的化學(xué)預(yù)處理中，所述掛鹽是將骨架置于一定濃度的硼砂溶液中；在第二步的鑄前處理中，所述封蓋由石棉材料制作而成。在第二步，即骨架熔鑄前的處理中，為了提高銅合金與筒形鋼基的結(jié)合強(qiáng)度，減少鑄造的缺陷，通常對(duì)骨架進(jìn)行堿洗、酸洗、去酸、掛鹽等常規(guī)工序的化學(xué)預(yù)處理；最后將有孔的封蓋粘貼在本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種制造鋼基雙面銅合金軸承毛坯用的骨架，其特征在于：包括筒形工藝鋼殼（1）和筒形鋼基（3），筒形鋼基（3）置于筒形工藝鋼殼（1）內(nèi)，筒形鋼基（3）的兩端均設(shè)有沿圓周方向上間隔分布的若干定位件（2），定位件（2）的外側(cè)面與筒形工藝鋼殼（1）的內(nèi)壁相抵，使得筒形鋼基（3）與筒形工藝鋼殼（1）相互定位，筒形鋼基（3）的內(nèi)孔（3?1）與沿圓周方向上間隔分布的相鄰兩個(gè)定位件（2）之間的空間（4）相通，并通往筒形工藝鋼殼（1）的內(nèi)壁與筒形鋼基（3）的外壁之間形成的空間（5）。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：唐建達(dá)，馬良，支建方，李?yuàn)涿?/a>，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：南車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：江蘇;32
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