[发明专利]厚壁铝基双金属轴承的制造方法及厚壁铝基双金属轴承

说明书

本发明公开了一种厚壁铝基双金属轴承的制造方法，其制备步骤包括：S1、准备钢背，对钢背表面进行除油和除锈处理；S2、将钢背置于助镀剂中进行助镀，取出钢背，于150℃下烘烤，待用；S3、将铝锭加热至熔化，然后加入铝基中间合金至熔化后再加入低熔点金属，熔化后，搅拌均匀，加入精炼剂进行精炼除气，最后在熔体表面撒上覆盖剂；S4、预热模具；S5、去除熔体表面的覆盖剂，将经助镀处理后的钢背浸入到铝合金熔体中，撒上覆盖剂并进行热浸镀处理；热浸镀完成后，去除表面的覆盖剂并取出钢背，将其固定在模具内对其进行浇铸；S6、将浇铸完成后的坯料于200‑400℃下保持1h‑2h，随后空冷。本发明的制造方法工艺简单、制造成本低、适合于大批量生产。

技术领域

本发明涉及一种双金属轴承的制造方法，具体涉及一种应用于金属凝固控制技术领域及滑动轴承制造领域的厚壁铝基双金属轴承的制造方法。此外，本发明还提供了一种由该方法制造得到的厚壁铝基双金属轴承。

背景技术

常用的金属类滑动轴承合金材料主要有巴氏合金、铜基合金和铝基合金。巴氏合金的显微组织是经典的“双相结构”，即软Sn或Pb基体组织中分布着硬脆的共晶体化合物相，软的Sn或Pb基体能提供良好的变形能力以及润滑特性。合金具有很好的嵌藏性、顺应性、抗咬合性、减摩性、低的热膨胀系数以及良好的工艺性能，硬质的共晶体化合物相可增加合金的耐磨性和机械强度，但其基体的强度很低、基体承载能力和疲劳强度在工作温度升高到100℃会大幅度下降，因此只能应用于小型、轻载的汽车发动机轴瓦或衬套。铜基合金比巴氏合金具有更高的疲劳强度，且其在添加了某些软金属，如锡、铅、镉、锑、锌和铋等之后具有了较好的自润滑性，能够满足现代高速高载发动机在各种工况下的使用要求，但其在嵌藏性、顺行性、抗咬合性方面比巴氏合金差。铝基合金中加入Zn、Cu元素固溶到铝基体中，能起到固溶强化的作用，加入Si元素在基体中则能形成硬质Si颗粒相，起到强化合金机械性能的作用。另一方面，在铝合金中添加Sn元素，能在合金基体中形成软质的Sn相，从而起到良好的润滑特性。因此，铝合金不仅拥有良好的疲劳强度和承载能力，又拥有巴氏合金所不具备的耐高温性能。由于铝合金具有较高的综合力学性能、热传导性能和良好的耐腐蚀性能，且资源丰富、价格低廉，铝基轴承合金的应用越来越广泛。

目前，铝基双金属轴承的制造方法主要有轧制复合法和溅射沉积法。轧制复合法对设备的要求较高，轧制过程需要产生大的机械变形、耗能大，且轧制后还需要经过长时间的扩散退火才能形成良好的冶金结合界面，生产流程复杂，不适合大批量生产。另外，轧制复合法仅适用于薄壁轴瓦的制造，其铝合金层的厚度为0.4-1.5mm，钢背层的厚度为1-4mm左右。溅射沉积法对设备的要求高、制备成本高、生产效率低，制备的铝合金层厚度在几微米到几十微米，不适用于大批量生产。而且，在风电和船舶行业，对轴承要求包括：需要承受高温、较大的轴向力、较大的载荷变化和冲击，因此，薄壁铝基轴瓦在此类行业的使用受到限制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、操作方便、制造成本低、适合于大批量生产厚壁铝基双金属轴承的制造方法。此外，本发明的另一目的在于提供一种由该方法制得的厚壁铝基双金属轴承，其可广发应用于风电、船舶等行业。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种厚壁铝基双金属轴承的制造方法，包括以下制备步骤：

S1、准备钢背，并对钢背表面进行除油处理和除锈处理；

S2、将步骤S1中经除油除锈处理后的钢背置于助镀剂中进行助镀处理，随后取出钢背，烘烤待用；

S3、将铝锭加热至熔化，然后加入铝基中间合金至熔化后再加入低熔点金属，待各物质充分熔化后，搅拌均匀，并加入精炼剂进行精炼除气，最后在熔体表面撒上覆盖剂；

S4、预热模具；