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巴氏合金轴瓦的浇铸方法

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摘要:巴氏合金轴瓦的浇铸方法

巴氏合金的主要成分是锡、铅、锑、铜。 其中锑和铜,用以提高合金强度和硬度。巴氏合金可简单地分为三种:高锡合金、高铅合金和中间合金(合金中锡和铅均占有重要比例)。在所有这些合金系中,锑和铜均作为重要的合金化元素和硬化元素,而且其结构是由硬的、弥散于软基质中的金属间化合物组成。

巴氏合金的组织特点是,在软相基体上均匀分布着硬相质点,软相基体使巴氏合金具有非常好的嵌藏性、顺应性和抗咬合性,并在磨合后,软基体内凹,硬质点外凸,使滑动面之间形成微小间隙,成为贮油空间和润滑油通道,利于减摩;上凸的硬质点起支承作用,有利于承载。 巴氏合金除制造滑动轴承外,因其质地软、强度低,常将其丝或粉喷涂在钢等基体上制成轴瓦使用。为防止成分偏析和细化晶粒,还常加入少量的砷。

按国家标准,巴氏合金可以分为锡基合金和铅基合金两种。铅基合金的强度和硬度比锡基合金低,耐蚀性也差。所以客户在使用巴氏合金的时候,通常选用锡基合金,其常用的牌号有ZChSnSb11-6、ZChSnSb8-4、ZChSnSb8-8等。尽管铅基合金的性能没有锡基合金好,但是有许多客户仍然选择使用,因为它使用起来比较经济,其常用的牌号有ZChPbSb16-16-2、ZChPbSb1-16-1等。

专业厂家周口市华锡合金科技有限公司总结的巴氏合金轴瓦的浇铸方法:

在维修车间经常对磨损后的巴氏合金轴瓦重新浇铸新的瓦衬后继续使用。其工艺过程包括:底瓦的准备、巴氏合金的熔炼、底瓦的装夹、浇铸及检验等。

一、底瓦的准备

1.熔去旧巴氏合金衬

将旧轴瓦清理干净,然后在炭炉上对瓦背进行均匀地加热。加热到250~300℃时,镀锡层即开始软化,用工具将合金层轻轻敲下来,再用铲子、刮刀等工具清掉剩余的合金。

2.底瓦表面的清理

除去合金层后,要检查底瓦需镀锡的表面是否干净,如不干净,则会造成镀锡困难,合金与底瓦接合质量也难以保证。如果底瓦镀锡表面有污垢或氧化物存在,可用砂纸、钢丝刷子等除掉。如果沾有油泥,可将底瓦放到炭炉上加热到300~350℃,再用刷子等工具蘸饱和氯化锌溶液或50%的盐酸溶液擦掉。清理干净的底瓦,严禁触及油污。

3.底瓦表面镀锡打底

底瓦表面镀底锡是为了使巴氏合金与底瓦接合更牢固、紧密。因为巴氏合金中的锡锑立方晶体和锡铜立方晶体都是不能直接与铁或铜接合的,而锡则能与铁、铜很好接合,形成中间合金层——金属化合物。镀锡层应尽量薄,原因之一是镀锡后形成的金属化合物都是硬而脆的,如不能完全渗入到巴氏合金及底瓦的接合表面层里去,则会影响它们的接合质量;原因之二是镀锡层越厚,则越易产生氧化,影响接合质量。镀锡的过程是先将清理干净的底瓦放在炭炉上加热到260~300℃,然后在待镀锡表面涂一层助焊剂,再用锡条涂擦,接着用木片等将锡涂匀。如不匀,可用木片等蘸助焊剂涂擦后再涂锡,直至均匀为止。助焊剂可用氯化铵或氯化锌饱和溶液,锡条的纯度最好在99.5%以上。

二、巴氏合金的熔炼

熔炼时可用65%~70%的新巴氏合金和30%~35%的旧巴氏合金搭配使用,应注意所用的熔埚、勺子,铁棒等用具的清洁。在维修车间,熔埚可用A3(Q235A)或不锈钢制成浇包形式,便于直接浇铸。熔埚可在炭炉上加热到400~500℃,然后放入已调配好的巴氏合金块,再撒上一层15~20mm厚的木炭。加木炭层一可防止巴氏合金氧化,二可借助木炭层的颜色来确定温度。当温度在400℃时,木炭下部少许现红,而巴氏合金表面是樱红色;当温度为450~475℃时,本炭即燃烧。当然,熔炼温度最好能用高温计来测定。当合金温度达到要求时,用铁勺或其它工具浸入熔埚内搅拌进行脱氧,再用漏勺把熔渣澄去便可进行浇铸。巴氏合金的浇铸温度在400~450℃之间,加热温度不得超过540℃,以免合金烧损。

三、浇铸

底瓦装夹好后要即刻浇铸。浇铸所用的用具都要经过预热烘干。浇铸时,要注意隔渣,浇流要均匀,不得中断,要一次浇铸完;浇铸速度要掌握好,太快易出现缩孔,太慢易出现气泡;合金液不能沿着底瓦的内表面往下流,以免冲掉底锡。在浇铸过程中,如发现铸型中的合金熔液流动性能下降,可用氧—乙炔焰在底瓦背面均匀地加热,以改善合金熔液的流动性能,避免冷隔现象产生。浇铸后,用风冷却轴瓦背面,防止偏析现象出现,并减少底瓦和巴氏合金层收缩速率的差异,减少残余应力,避免裂缝和脱壳。浇铸完毕所剩余的合金熔液要铸成锭,以备日后使用。

四、浇铸质量的检验

浇铸好的巴氏合金表面应是均匀的银灰色。若出现焦黄色,表示巴氏合金熔炼过热。用小钢锤沿着合金衬里的表面轻轻敲击,若发出清脆的叮当声,则表示质量合格;若发出浊音或沙哑音,即表示合金衬里有裂缝、空洞或与底瓦接合不紧密等缺陷。若发现上述缺陷时,可根据不同情况实施刮削、补焊或重新浇铸。

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