CN106825506A - 锡基轴承合金浇铸方法 - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D13/00—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force
    • B22D13/04—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force of shallow solid or hollow bodies, e.g. wheels or rings, in moulds rotating around their axis of symmetry

Abstract

本发明公开了一种锡基轴承合金浇铸方法，该锡基轴承合金中镉Cd含量的重量百分比为1％-1.4％，包括以下步骤：将密封瓦胚体预热并进行搪锡处理；将密封瓦胚体装配成密封瓦瓦体；将锡基轴承合金在490℃-510℃进行熔炼；在离心机内将锡基轴承合金浇注于密封瓦瓦体，离心机转速为240-260转/分钟；浇注结束后在离心机内进行水雾冷却，冷却时间为2-3分钟，冷却时离心机转速为340-360转/分钟；将密封瓦瓦体取出并逐渐冷却至室温。本发明的浇铸方法使锡基轴承合金和密封瓦瓦体之间达到了极佳的粘结效果，合金与密封瓦瓦体之间不再脱壳，达到了汽轮发电机设计对轴瓦使用性能的要求。

Description

锡基轴承合金浇铸方法
技术领域
本发明涉及一种锡基轴承合金浇铸方法。
背景技术
滑动轴承的轴瓦，也称为密封瓦，一般是由双金属结构构成，密封瓦瓦体为钢或铁，内层部分需要浇注一层轴承合金来提高轴瓦的摩擦效果。而轴承合金种类分很多种，每一种合金的使用性能和浇铸性能都是不同的，如果合金化学成分差异很大的话，浇铸性能也会存在很大的差异。锡基轴承合金是轴承合金中的一种。而镉(Cd)是一种银白色有光泽的金属，熔点为320.9℃，沸点为765℃，相对密度为8.642，有韧性和延展性，有较大的毒性，在大自然中以化合物的方式存在。目前国家标准中锡基轴承合金均未添加镉元素。而对于合金中镉Cd含量的重量百分比为1％-1.4％的锡基轴承合金，由于合金中添加了高含量的镉元素，其带来各项性能提高的同时，也带来了浇铸的难度。以目前常用的轴承合金浇铸所使用的技术参数和方法，对镉元素含量较高的锡基轴承合金进行浇铸，其浇铸后存在合金严重脱壳，达不到设计的要求，根本无法使用的情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有浇铸方法对镉元素含量较高的锡基轴承合金进行浇铸后存在合金严重脱壳的缺陷，提供一种锡基轴承合金浇铸方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种锡基轴承合金浇铸方法，该锡基轴承合金中镉Cd含量的重量百分比为1％-1.4％，其特点在于，该锡基轴承合金浇注方法包括以下步骤：
S1、将密封瓦胚体预热至95℃-105℃，并进行搪锡处理；然后将至少两个密封瓦胚体装配形成密封瓦瓦体；
S2、将锡基轴承合金在490℃-510℃进行熔炼；
S3、将密封瓦瓦体放置于离心机，启动离心机后将锡基轴承合金浇注于密封瓦瓦体以形成密封瓦，离心机转速为240-260转/分钟；
S4、浇注结束后在离心机内对密封瓦进行水雾冷却，冷却时间为2-3分钟，冷却时离心机转速为340-360转/分钟；
S5、将密封瓦从离心机中取出，逐渐冷却至室温。
较佳地，步骤S1中，在对密封瓦胚体预热之前，对密封瓦胚体进行清洗。
较佳地，步骤S1中，对密封瓦胚体的预热在烘房中进行，预热温度为100℃。
较佳地，步骤S1中，在预热后的密封瓦胚体上刷涂焊剂，然后将密封瓦胚体浸入300-320℃的搪锡炉中进行搪锡处理。
较佳地，步骤S2中，对锡基轴承合金进行熔炼的温度为500℃。
较佳地，步骤S3中，浇注时离心机转速为250转/分钟。
较佳地，步骤S4中，浇注结束后，在离心机中通气、通水，以形成水雾，从而对密封瓦进行水雾冷却。
较佳地，步骤S4中，冷却时离心机转速为350转/分钟。
较佳地，步骤S5中，将密封瓦从离心机中取出后，放入烘房冷却；冷却24小时后，从烘房取出密封瓦，并将密封瓦冷却至室温。
本发明的积极进步效果在于：本发明的浇铸方法，使锡基轴承合金和密封瓦瓦体之间达到了极佳的粘结效果，锡基轴承合金与密封瓦瓦体之间不再脱壳，达到了汽轮发电机设计对轴瓦使用性能的要求。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的浇铸方法示意图。
具体实施方式
下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。
如图1所示，一种锡基轴承合金浇铸方法，该锡基轴承合金中镉Cd重量百分比为1％-1.4％，该浇注方法包括以下步骤：
1、清洗。把刚加工好的密封瓦胚体用去油清洗剂清洗，然后用清水冲洗干净，达到无油无锈的状态。
2、预热。把刚清洗好的密封瓦胚体放入烘房预热，预热温度为100℃。
3、搪锡。从烘房中取出密封瓦胚体，刷涂焊剂后浸入300-320℃的搪锡炉中进行搪锡处理。在搪锡过程中随时抽查密封瓦胚体搪锡质量，特别是槽内，同时适当补刷焊剂，重新浸入锡液内，直至锡液在浇铸面上自由流动为合格。
4、装配。搪锡合格后，立即进行装配。放好专用隔板，隔板采用2mm密封专用陶瓷纤维板，用夹紧环将至少两个密封瓦胚体紧固起来，以形成密封瓦瓦体。
5、熔炼。取锡基轴承合金60千克进行熔炼，锡基轴承合金熔炼温度为500℃。熔炼的温度上下不得超过10℃。
6、浇注。将密封瓦瓦体放置于离心机中；然后舀取大约50千克锡基轴承合金液；开动离心机，将锡基轴承合金浇注于密封瓦瓦体，从而形成密封瓦。浇注时离心机转速为250转/分钟。根据密封瓦瓦体温度和转速掌握浇注速度，防止高温合金液冲坏密封瓦瓦体内径搪锡层，造成合金粘结不良。
7、冷却。浇注结束后，在离心机内通气、通水以形成水雾，并对密封瓦进行水雾冷却，使得锡基轴承合金与密封瓦瓦体迅速粘结，合金结晶细化，内层高温合金液在离心力的作用下从内向外补充，瓦体冷却从外向内进行，冷却时间为2分钟。
离心机内冷却完毕后，将密封瓦从离心机中取出，测量其合金温度，在90℃至93℃之间，然后，将密封瓦放入烘房冷却。冷却24小时后，从烘房取出密封瓦，并将密封瓦冷却至室温。
密封瓦冷却至室温后，可以对合金内表面在车床上进行加工，车出光滑的内表面；然后刨出密封瓦哈夫面；将密封瓦两侧面车成光滑面。
对以本实施例的浇铸方法形成的锡基轴承合金与密封瓦瓦体的结合体进行超声波检测和着色检测，按汽轮发电机公司设计提供的密封瓦超声波检测探伤标准，该密封瓦超声波检测合格率为100％，着色检测合格率为98％左右，达到汽轮发电机公司提供的探伤标准。
本发明的浇铸方法，使锡基轴承合金和密封瓦瓦体之间达到了极佳的粘结效果，锡基轴承合金与密封瓦瓦体之间不再脱壳，达到了汽轮发电机设计对轴瓦使用性能的要求。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种锡基轴承合金浇铸方法，该锡基轴承合金中镉Cd含量的重量百分比为1％-1.4％，其特征在于，该锡基轴承合金浇铸方法包括以下步骤：
S1、将密封瓦胚体预热至95℃-105℃，并进行搪锡处理；然后将至少两个密封瓦胚体装配形成密封瓦瓦体；
S2、将锡基轴承合金在490℃-510℃进行熔炼；
S3、将密封瓦瓦体放置于离心机，启动离心机后将锡基轴承合金浇注于密封瓦瓦体以形成密封瓦，离心机转速为240-260转/分钟；
S4、浇注结束后在离心机内对密封瓦进行水雾冷却，冷却时间为2-3分钟，冷却时离心机转速为340-360转/分钟；
S5、将密封瓦从离心机中取出，逐渐冷却至室温。
2.如权利要求1所述的锡基轴承合金浇铸方法，其特征在于，步骤S1中，在对密封瓦胚体预热之前，对密封瓦胚体进行清洗。
3.如权利要求1所述的锡基轴承合金浇铸方法，其特征在于，步骤S1中，对密封瓦胚体的预热在烘房中进行，预热温度为100℃。
4.如权利要求1所述的锡基轴承合金浇铸方法，其特征在于，步骤S1中，在预热后的密封瓦胚体上刷涂焊剂，然后将密封瓦胚体浸入300-320℃的搪锡炉中进行搪锡处理。
5.如权利要求1所述的锡基轴承合金浇铸方法，其特征在于，步骤S2中，对锡基轴承合金进行熔炼的温度为500℃。
6.如权利要求1所述的锡基轴承合金浇铸方法，其特征在于，步骤S3中，浇注时离心机转速为250转/分钟。
7.如权利要求1所述的锡基轴承合金浇铸方法，其特征在于，步骤S4中，浇注结束后，在离心机中通气、通水，以形成水雾，从而对密封瓦进行水雾冷却。
8.如权利要求1所述的锡基轴承合金浇铸方法，其特征在于，步骤S4中，冷却时离心机转速为350转/分钟。
9.如权利要求1所述的锡基轴承合金浇铸方法，其特征在于，步骤S5中，将密封瓦从离心机中取出后，放入烘房冷却；冷却24小时后，从烘房取出密封瓦，并将密封瓦冷却至室温。
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