[发明专利]一种基于电子束固化的滑动轴承复合润滑结构加工方法

说明书

本发明公开了一种基于电子束固化的滑动轴承复合润滑结构的加工方法，包括以下步骤：(1)固体填充材料的制备：取二硼化钛和硼酸锌作为固体润滑材料，所述二硼化钛和硼酸锌的质量比为(1～4)：(1～4)；按照固体润滑材料、固化剂、光引发剂的质量分数为50：(45～50)：(0～5)的比例混合，得到固体填充材料；(2)摩擦副表面织构化：采用激光表面织构化技术在摩擦副表面加工出微织构；(3)固体填充材料的挤压填充及固化：将固体填充材料填充进摩擦副表面的微织构中，使用电子束进行固化。本发明在滑动轴承轴瓦表面的微织构内固化有二硼化钛和硼酸锌粉末，在进行摩擦运动时固体润滑材料在摩擦副表面缓慢释放，达到减摩抗磨，提高磨合质量的效果。

技术领域

本发明属于减摩减阻技术领域，具体涉及一种基于电子束固化的滑动轴承复合润滑结构加工方法。

背景技术

随着工业技术的迅速发展，对极端工况的旋转机械提出越来越高的要求。滑动轴承作为一种可以支撑轴类零件并使其承载面间可以作相对滑动的重要机械元件，在高精度、重载或结构上要求剖分的场合有着重要应用，其摩擦学性能将直接影响机器的整体性能。然而在低速、高载工况下，由于启停或受到冲击载荷等因素的影响，摩擦副间有着减摩抗磨功能的润滑油油膜被破坏，使得滑动轴承由全膜润滑状态转变为混合润滑状态，油膜厚度不足以承载接触压力。随之而来的粗糙峰接触，导致摩擦副表面磨损率增大，严重影响了滑动轴承的表面质量，服役寿命以及服役可靠性。

为了降低滑动轴承表面的摩擦磨损，提高滑动轴承工作时的可靠性，稳定性和工作寿命，节约能源与资源，多种减摩手段被提出。其一，将金属单质、聚合物、有机或无机材料制成的超细颗粒混合到润滑油中，可以有效的提升磨合质量，减少磨损。硼酸锌作为一种绿色添加剂，具有良好的极压、抗磨及减摩性能，优良的热氧化稳定性能、防腐蚀性能、密封适应性，而且无毒无味，有一定的生物降解性。而二硼化钛具有极大的抗弯曲强度，极大的抗破裂强度，良好的导电及导热性能，优异的化学稳定性，并且可以和硼酸锌配合使用。

其二，激光表面微织构技术因其加工效率高、加工精度高、可控性好、绿色无污染等优点成为近年来发展最为迅速的一种表面形貌加工技术，为滑动轴承摩擦副表面提供了一种新型的润滑方式。表面织构可以通过在摩擦副表面加工不同造型来减少摩擦副之间实际接触面积,储存润滑油和磨损产物来减少摩擦。表面织构不仅可以作为液体润滑剂的储存器,还可以作为固体润滑剂或其他功能性材料的储存器，这就将现有的减摩手段进行了综合处理，即在表面织构内填充固体润滑材料，让其在使用过程中逐渐释放出来,起到减摩作用。

表面织构与固体润滑材料复合之后，呈现出比单一表面处理方法更优的减摩耐磨效果，并且可针对不同的工况发挥不同的作用。在油润滑条件下，固体润滑材料会逐渐释放至摩擦副间的润滑油中；在干摩擦条件，固体润滑材料直接作用在发生摩擦的部位。除此之外，表面微织构仍能起到储存磨损产物的作用。

将固体润滑材料固化进表面织构是复合润滑结构发挥功效的前提，目前常见的固化方式有热固化、微波固化、辐射固化等。申请号201610148070.0的专利提出一种摩擦副激光微织构表面固体润滑处理方法，但其所使用的热压填充法加工复合润滑结构的填充效果较差，在影响减摩抗磨效果的同时能耗较大；申请号202011367659.2的专利提出一种基于光固化的织构内固体润滑剂的填充方法，但光固化的效果受到填充材料限制，无法对基材内部材料进行有效的固化，严重影响了润滑效果。而电子束固化是利用高能电子束使分子间发生交联反应的一种固化工艺，其固化不受材料限制，固化程度高，能耗较低，操作方便，无环境污染的特点可以很好的克服传统固化方式的缺陷。

发明内容

发明目的：本发明需要解决的技术问题是提供一种基于电子束固化的滑动轴承复合润滑结构的加工方法，以解决现有技术固化材料填充效果差、无法进行有效固化从而导致减摩抗磨效果差的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种基于电子束固化的滑动轴承复合润滑结构的加工方法，包括以下步骤：