專利名稱：一種小孔徑滑動軸承內(nèi)表面涂層的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種滑動軸承內(nèi)孔涂層的制備方法，尤其涉及一種小孔徑滑動軸承內(nèi)表面涂層的制備方法，屬于涂層技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
滑動軸承是常用的機械零件，由旋轉(zhuǎn)的軸頸和固定的軸承座構(gòu)成，和軸頸接觸的軸承座內(nèi)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，由于軸承合金在耐磨性能、塑性、跑合性能、導(dǎo)熱性能、油液吸附性能以及抗膠合性能等方面表現(xiàn)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，一般采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(jié)省材料，降低成本，人們通過熱噴涂技術(shù)進行滑動軸承內(nèi)孔表面制備軸承合金涂層，但是由于受到現(xiàn)有熱噴涂設(shè)備和操作方法的制約，熱噴涂技術(shù)制備的各種功能涂層大多局限于零件的外表面和較大的內(nèi)孔表面，一旦孔徑小于35mm，施工困難，如果零件型腔表面特殊，則無法施工。因此，對于孔徑較小滑動軸承內(nèi)孔表面，目前還沒有一種高效、合理的熱噴涂制備工藝。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述需求，本發(fā)明提供了一種小孔徑滑動軸承內(nèi)表面涂層的制備方法，該制備方法實現(xiàn)了對孔徑較小的滑動軸承進行內(nèi)孔表面軸承合金的涂覆，有效節(jié)省了合金材料，降低了制備成本。本發(fā)明是一種小孔徑滑動軸承內(nèi)表面涂層的制備方法，該制備方法包括如下步驟a)芯軸上涂覆底料，b)工裝的裝夾，c)噴涂軸承合金層，d)噴涂外層鋼體，e)取出芯軸，f)軸承熱處理。在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的步驟a)中，底料由金屬層和耐火涂層組成，金屬層原料為低熔點金屬Al或Sn,金屬層厚度約為I. 5mm ;耐火涂層由耐高溫粘結(jié)劑和耐火材料配制而成，可耐1400°C左右的高溫。在本發(fā)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涂用的旋轉(zhuǎn)工作臺上，在距離芯軸60mm處設(shè)置固定擋板；工裝還需進行預(yù)熱處理，溫度控制在100°C以下。在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的步驟c)中，軸承合金層采用等離子噴涂工藝進行制備，等離子氣體選用Ar氣，噴涂距離控制在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，工作臺轉(zhuǎn)速控制在0. 2-0. 3m/s。在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的步驟d)中，外層鋼體采用電弧噴涂工藝進行制備，電弧電壓控制在26-28V，電流為120-140A，噴涂距離為100_120mm，空氣壓力為
1-1. 2MPa，噴涂過程中采用氮氣作為噴涂介質(zhì)氣流，該電弧噴涂工藝重復(fù)實施3-4次。
在本發(fā)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(fā)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(nèi)冷卻至500-550°C后出爐空冷。本發(fā)明揭示了一種小孔徑滑動軸承內(nèi)表面涂層的制備方法，該制備方法工序安排合理，可實現(xiàn)對孔徑較小的滑動軸承進行內(nèi)孔表面軸承合金的涂覆，替代了現(xiàn)有的離心鑄造工藝，有效節(jié)省了合金材料，降低了制備成本；同時，通過該制備方法制得的軸承合金層結(jié)構(gòu)強度高、表面質(zhì)量優(yōu)良，耐用度持久。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明
圖I是本發(fā)明實施例小孔徑滑動軸承內(nèi)表面涂層的制備方法工序步驟圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。圖I是本發(fā)明實施例小孔徑滑動軸承內(nèi)表面涂層的制備方法工序步驟圖；該制備方法包括如下步驟a)芯軸上涂覆底料，b)工裝的裝夾，c)噴涂軸承合金層，d)噴涂外層鋼體，e)取出芯軸，f )軸承熱處理。
實施例本發(fā)明提及的小孔徑滑動軸承內(nèi)表面涂層的具體制備方法如下
a)芯軸上涂覆底料，芯軸為本發(fā)明得以實施的關(guān)鍵部件，其材料選用耐熱鋼，芯軸直徑比所需制備的滑動軸承的內(nèi)孔孔徑小2-2. 5mm ;底料由金屬層和耐火涂層組成，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于芯軸外表面，成型后的金屬層厚度約為I. 5mm ;金屬層冷卻后，在其外部涂刷耐火涂料，形成耐火涂層，該耐火涂層由耐高溫粘結(jié)劑和耐火材料配制而成，可耐1400°C左右的高溫；
b)工裝的裝夾，將芯軸連同底座一并安裝在熱噴涂用的旋轉(zhuǎn)工作臺上，在距離芯軸60_處設(shè)置固定擋板，以免熱噴涂時涂料濺射在工作臺上；工裝安裝完畢后，需要進行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度控制在100°C以下；
c)噴涂軸承合金層，軸承合金層采用等離子噴涂工藝進行制備，軸承合金材料主要是錫基、鉛基或鋁基軸承合金；等離子噴涂實施過程中，等離子氣體選用Ar氣，噴涂距離控制在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，工作臺轉(zhuǎn)速控制在0. 2-0. 3m/s，成型后的軸承合金層的厚度約為20-30um ;噴涂完畢后，還需對涂層進行清理，該工序可采用噴砂處理，噴砂壓力控制在0. 6-0. 8MPa，砂型為顆粒度400目的石英砂，噴砂處理可清除涂層表面的氧化物和浮灰，還可以對涂層表面產(chǎn)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(jié)合強度；
d)噴涂外層鋼體，外層鋼體的材料可選用不銹鋼或合金調(diào)質(zhì)鋼，外層鋼體采用電弧噴涂工藝進行制備，電弧電壓控制在26-28V，電流為120-140A，噴涂距離為100_120mm，空氣壓力為1-1. 2MPa，噴涂過程中采用氮氣作為噴涂介質(zhì)氣流，噴涂工藝重復(fù)實施3-4次，可制得厚度為4_左右的外層鋼體；
e)取出芯軸，芯軸從工作臺上卸下后，在加熱爐內(nèi)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；撤出芯軸后，即可獲得所需要的內(nèi)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(wěn)定復(fù)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(nèi)冷卻至500-550°C后出爐空冷。本發(fā)明揭示了一種小孔徑滑動軸承內(nèi)表面涂層的制備方法，其特點是該制備方法工序安排合理，可實現(xiàn)對孔徑較小的滑動軸承進行內(nèi)孔表面軸承合金的涂覆，替代了現(xiàn)有的離心鑄造工藝，有效節(jié)省了合金材料，降低了制備成本；同時，通過該制備方法制得的軸承合金層結(jié)構(gòu)強度高、表面質(zhì)量優(yōu)良，耐用度持久。 以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種小孔徑滑動軸承內(nèi)表面涂層的制備方法，其特征在于，該制備方法包括如下步驟a)芯軸上涂覆底料，b)工裝的裝夾，c)噴涂軸承合金層，d)噴涂外層鋼體，e)取出芯軸，f)軸承熱處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的小孔徑滑動軸承內(nèi)表面涂層的制備方法，其特征在于，所述的步驟a)中，底料由金屬層和耐火涂層組成，金屬層原料為低熔點金屬Al或Sn，金屬層厚度約為I. 5mm ;耐火涂層由耐聞溫粘結(jié)劑和耐火材料配制而成，可耐140CTC左右的聞溫。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的小孔徑滑動軸承內(nèi)表面涂層的制備方法，其特征在于，所述的步驟b)中，芯軸連同底座安裝在熱噴涂用的旋轉(zhuǎn)工作臺上，在距離芯軸60mm處設(shè)置固定擋板；工裝還需進行預(yù)熱處理，溫度控制在100°C以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的小孔徑滑動軸承內(nèi)表面涂層的制備方法，其特征在于，所述的步驟c)中，軸承合金層采用等離子噴涂工藝進行制備，等離子氣體選用Ar氣，噴涂距離控制在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，工作臺轉(zhuǎn)速控制在0. 2-0. 3m/s。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的小孔徑滑動軸承內(nèi)表面涂層的制備方法，其特征在于，所述的步驟d)中，外層鋼體采用電弧噴涂工藝進行制備，電弧電壓控制在26-28V，電流為120-140A，噴涂距離為100-120mm，空氣壓力為1_1. 2MPa，噴涂過程中采用氮氣作為噴涂介質(zhì)氣流，該電弧噴涂工藝重復(fù)實施3-4次。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的小孔徑滑動軸承內(nèi)表面涂層的制備方法，其特征在于，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(jù)權(quán)利要求I所述的小孔徑滑動軸承內(nèi)表面涂層的制備方法，其特征在于，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(nèi)冷卻至500-550°C后出爐空冷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種小孔徑滑動軸承內(nèi)表面涂層的制備方法，該制備方法包括如下步驟a)芯軸上涂覆底料，b)工裝的裝夾，c)噴涂軸承合金層，d)噴涂外層鋼體，e)取出芯軸，f)軸承熱處理。本發(fā)明揭示了一種小孔徑滑動軸承內(nèi)表面涂層的制備方法，該制備方法工序安排合理，可實現(xiàn)對孔徑較小的滑動軸承進行內(nèi)孔表面軸承合金的涂覆，替代了現(xiàn)有的離心鑄造工藝，有效節(jié)省了合金材料，降低了制備成本；同時，通過該制備方法制得的軸承合金層結(jié)構(gòu)強度高、表面質(zhì)量優(yōu)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(yōu)先權(quán)日2012年8月10日
發(fā)明者蔣澤鋒 申請人:昆山喬銳金屬制品有限公司