本公開實施例涉及表面工程，具體而言，涉及一種滑動軸承復合涂層的制備方法及滑動軸承復合涂層。

背景技術：

1、滑動軸承主要應用于風電齒輪箱內(nèi)的行星輪、高中低速軋機等。應用超高速激光熔覆技術在滑動軸承表面制備減摩耐磨涂層可有效解決軸瓦磨損問題。

2、相關技術中，采用高速激光熔覆的方法在合金鋼基材上制備錫青銅熔覆層，結果顯示錫青銅與基材形成冶金結合，但在涂層界面和中部存在大量氣孔、組織分布不均勻，直接影響涂層的性能。

技術實現(xiàn)思路

1、本公開的目的在于提供一種滑動軸承復合涂層的制備方法及滑動軸承復合涂層，進而至少在一定程度上克服由于相關技術的限制和缺陷而導致的滑動軸承復合涂層性能較差的問題。

2、根據(jù)本公開的一個方面，提供一種滑動軸承復合涂層的制備方法，所述復合涂層包括鎳基打底層以及銅基合金面層，所述方法包括：將鎳基打底層合金粉體以及銅基合金面層粉體進行烘干，并放入刮盤式壓力送粉器內(nèi)；將熔覆頭對準滑動軸承的待熔覆區(qū)域，基于第一工藝參數(shù)，通過所述刮盤式壓力送粉器向所述熔覆頭對準的滑動軸承的表面均勻送入所述鎳基打底層合金粉體，將所述鎳基打底層合金粉體熔化成熔滴與所述滑動軸承表面形成微熔池，并進行連續(xù)熔覆形成鎳基打底層；在表面熔覆鎳基打底層的滑動軸承冷卻后，將所述鎳基打底層打磨至光滑，基于第二工藝參數(shù)，通過所述刮盤式壓力送粉器向所述鎳基打底層表面均勻送入銅基合金面層粉體，在所述鎳基打底層表面連續(xù)熔覆形成銅基合金面層，以獲取熔覆復合涂層的滑動軸承。

3、在本公開的一種示例性實施例中，所述熔覆頭為同軸環(huán)形熔覆頭，所述熔覆頭的光斑直徑為1~4mm，所述熔覆頭到所述待熔覆區(qū)域的距離為10~20?mm。

4、在本公開的一種示例性實施例中，所述第一工藝參數(shù)包括：激光功率1000~3500w、線速度0.6~2.2?m/min、送粉量5~30?g/min、單道橫移0.5~1.5?mm、載氣流量0.5~1.8?l/min、保護氣體流量8~14?l/min；所述第二工藝參數(shù)包括：激光功率3000~5500?w、線速度1.2~6.2?m/min、送粉量10~30?g/min、單道橫移1~1.5?mm、載氣流量0.5~1.5l/min、保護氣體流量6~18l/min、熔覆頭傾角(30°~60°)±5°。

5、在本公開的一種示例性實施例中，所述鎳基打底層合金粉體和所述銅基合金面層粉體的粉體粒徑為150~300目，流動性小于30s/50g。

6、在本公開的一種示例性實施例中，所述鎳基打底層的厚度為0.2~0.8?mm，所述銅基合金面層的厚度為1.2~1.6mm。

7、在本公開的一種示例性實施例中，所述滑動軸承復合涂層中銅基合金面層的平均顯微硬度為110~180?hv0.2，所述銅基合金面層的平均摩擦系數(shù)為0.1~0.3，滑動軸承復合涂層的結合強度為350~420?mpa。

8、在本公開的一種示例性實施例中，所述烘干的溫度為90~120℃，烘干的時間為2小時。

9、在本公開的一種示例性實施例中，所述方法還包括：對熔覆復合涂層的滑動軸承的銅基合金面層進行砂磨拋光，去除所述銅基合金面層的凸起。

10、在本公開的一種示例性實施例中，所述鎳基打底層為鎳鉻合金、鎳銅合金、鎳鋁合金和鎳鈷合金中的一種或多種；所述銅基合金面層為錫青銅、鋁青銅、鈹青銅和鉛青銅中的一種或多種。

11、根據(jù)本公開的一個方面，提供一種滑動軸承復合涂層，所述滑動軸承復合涂層包括鎳基打底層以及銅基合金面層；所述滑動軸承復合涂層根據(jù)上述任意一項所述的滑動軸承復合涂層的制備方法制備得到。

12、本公開實施例中提供的技術方案中，一方面，該復合涂層由鎳基打底層和銅基合金面層組成，以超高速激光熔覆技術經(jīng)快速加熱快速冷卻在滑動軸承表面形成復合涂層。通過打底層梯度過渡，確保熔覆層之間硬度差異適中，避免因硬度差異大導致涂層缺陷產(chǎn)生，保證界面間的牢固結合。另一方面，在滑動軸承復合涂層的制備過程中熱輸入量穩(wěn)定，飛濺小，稀釋率低。在制備銅基合金面層時，通過調(diào)控第二工藝參數(shù)可使熔池內(nèi)氣體溢出，減少金屬凝固過程中氣孔的形成，并且通過制備鎳基打底層，解決了僅熔覆銅基合金面層導致的氣孔率高、結合強度低的問題，提高了銅基合金面層的質(zhì)量，進而提高了涂層的質(zhì)量。再一方面，采用超高速激光熔覆技術的工藝，達到滑動軸承表面改性的目的，形成的復合涂層具有低摩擦系數(shù)、高耐磨性能，且組織分布均勻，提高了復合涂層的性能。并且，可以適應現(xiàn)場施工的復雜情況，且后期維護成本低，提高了綜合性能。

13、應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開。

技術特征：

1.一種滑動軸承復合涂層的制備方法，其特征在于，所述復合涂層包括鎳基打底層以及銅基合金面層，所述方法包括：

2.?根據(jù)權利要求1所述的滑動軸承復合涂層的制備方法，其特征在于，所述熔覆頭為同軸環(huán)形熔覆頭，所述熔覆頭的光斑直徑為1~4mm，所述熔覆頭到所述待熔覆區(qū)域的距離為10~20?mm。

3.根據(jù)權利要求1所述的滑動軸承復合涂層的制備方法，其特征在于，所述鎳基打底層的厚度為0.2~0.8mm，所述銅基合金面層的厚度為1.2~1.6mm。

4.?根據(jù)權利要求1所述的滑動軸承復合涂層的制備方法，其特征在于，所述滑動軸承復合涂層中銅基合金面層的平均顯微硬度為110~180?hv0.2，所述銅基合金面層的平均摩擦系數(shù)為0.1~0.3，所述滑動軸承復合涂層的結合強度為350~420?mpa。

5.根據(jù)權利要求1所述的滑動軸承復合涂層的制備方法，其特征在于，所述烘干的溫度為90~120℃，烘干的時間為2小時。

6.根據(jù)權利要求1所述的滑動軸承復合涂層的制備方法，其特征在于，所述方法還包括：

7.根據(jù)權利要求1或3所述的滑動軸承復合涂層的制備方法，其特征在于，所述鎳基打底層為鎳鉻合金、鎳銅合金、鎳鋁合金和鎳鈷合金中的一種或多種；所述銅基合金面層為錫青銅、鋁青銅、鈹青銅和鉛青銅中的一種或多種。

8.一種滑動軸承復合涂層，其特征在于，所述滑動軸承復合涂層包括鎳基打底層以及銅基合金面層；所述滑動軸承復合涂層根據(jù)權利要求1-7任意一項所述的滑動軸承復合涂層的制備方法制備得到。

技術總結
本公開實施例提供了一種滑動軸承復合涂層的制備方法及滑動軸承復合涂層，涉及表面工程技術領域，該方法包括：將鎳基打底層合金粉體以及銅基合金面層粉體進行烘干；將熔覆頭對準滑動軸承的待熔覆區(qū)域，基于第一工藝參數(shù)，通過刮盤式壓力送粉器向熔覆頭對準的滑動軸承的表面均勻送入鎳基打底層合金粉體，將鎳基打底層合金粉體熔化成熔滴與滑動軸承表面形成微熔池，并進行連續(xù)熔覆形成鎳基打底層；在表面熔覆鎳基打底層的滑動軸承冷卻后，將鎳基打底層打磨至光滑，基于第二工藝參數(shù)，通過刮盤式壓力送粉器向鎳基打底層表面均勻送入銅基合金面層粉體，在鎳基打底層表面連續(xù)熔覆形成銅基合金面層，以獲取熔覆復合涂層的滑動軸承。本公開能夠提高質(zhì)量。

技術研發(fā)人員：張鵬飛,李珂堯,成揚,邱龍時,胡小剛
受保護的技術使用者：西安稀有金屬材料研究院有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19