CN107042390B - 钛合金轴承回填工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种钛合金轴承回填工艺，包括以下步骤：装球前预处理：将钛合金轴承毛坯进行包括车、热处理、磨和铣的加工工序，通过中间检验挑选中间零件；装球：取中间零件合套装球，获得轴承半成品；焊接：对轴承半成品的装球孔进行回填焊接，采用焊机分点焊接装球孔，保证焊点高出轴承半成品的内圈的外圆表面和外圈的内圆表面；超声波检验：挑选出焊接图谱合格的轴承零件；磨：修复焊点至与轴承零件的内圈的外圆表面和外圈的内圆表面一致。本发明主要针对装球孔进行回填，使轴承的滚动体形成一个完整的闭环旋转，不滑脱，大大增强了轴承的可靠性，使用寿命明显提高。
Description
技术领域
本发明涉及轴承技术领域，具体涉及一种钛合金轴承回填工艺。
背景技术
轴承是当代机械设备中一种重要的零部件，应用广泛，可分为滚动轴承、向心轴承、球轴承、止推轴承等。轴承的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。
现有轴承多采用普通GCR15或者不锈钢420、440等材料来制作，在强酸或强碱的工况条件下，这种轴承使用寿命短，造成生产不能持续进行，生产力下降，多数不能满足客户的生产需求。轴承时常需在较高的转速下工作，但现有的加工工艺加工出的轴承，高速转动时，在装球孔的位置易出现卡球和脱球问题，严重影响设备的正常运行。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种钛合金轴承回填工艺，主要针对装球孔进行回填，使轴承的滚动体形成一个完整的闭环旋转，不滑脱，大大增强了轴承的可靠性，使用寿命明显提高。
本发明提供的一种钛合金轴承回填工艺，包括以下步骤：
a.装球前预处理：将钛合金轴承毛坯进行包括车、热处理、磨和铣的加工工序，通过中间检验挑选出尺寸、装球孔精度及表面光洁度符合要求的中间零件；
b.装球：取中间零件合套装球，当球装入一部分时用游隙测量仪测量其径向和轴向游隙，调节好游隙值后继续完成装球即可获得轴承半成品；
c.焊接：对轴承半成品的装球孔进行回填焊接，采用焊机分点焊接装球孔，保证焊点高出轴承半成品的内圈的外圆表面和外圈的内圆表面；
d.超声波检验：采用超声波探伤仪测定焊点的焊接图谱，挑选出焊接图谱合格的轴承零件；
e.磨：用角度修复仪修复焊点至与轴承零件的内圈的外圆表面和外圈的内圆表面一致。
本发明中，为防止高速运转、材料磨损等原因造成滚动体从装球孔脱落的现象，对轴承半成品的装球孔增加了焊接回填工序，使滚动体在回填后的装球孔中形成一个完整的闭环旋转，不会再有任何的滑脱现象，大大增强了轴承的可靠性，使用寿命明显提高；焊接回填后通过超声波检验焊点的焊接图谱，保证良好的焊接质量；而后通过打磨加工对焊点进行修复，以确保轴承外观，减少应力集中，保证轴承质量。
进一步地，所述步骤a中的热处理为先进行调质处理，使其表面硬度达到HRC35-55；然后进行渗氮处理，并保证渗氮层厚度值在0.02mm-2mm之间。进一步地，所述步骤c中，焊接前，需用配比酸液对轴承半成品及焊条进行焊接前的清洗。
进一步地，所述配比酸液为硫酸和水的溶液，硫酸浓度30％。
焊接前，可先对试件及焊条进行酸洗，酸洗能去除焊接面上的油污以及杂质，减少因工件问题而产生的焊接缺陷，从而保证焊接质量，减少报废产品的数量，提高轴承生产效率，节材节能；酸洗后应用净水冲洗，烘干后立即施焊。
进一步地，所述步骤c中，焊接所用的焊条为钛焊丝。
进一步地，所述步骤c中，焊机为氩弧焊机。
进一步地，所述步骤c中，焊接温度控制在150℃-200℃之间。
进一步地，所述步骤c中，焊点高出轴承半成品的内圈的外圆表面和外圈的内圆表面的高度为1mm-3mm。
本发明的轴承毛坯采用钛合金材质制作。钛合金具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点，相比于普通轴承，钛合金材质可焊性更强，易于加工，且这种材质的轴承在恶劣环境下使用寿命更长。
有益效果：本发明对轴承半成品的装球孔增加了焊接回填工序，使滚动体在回填后的装球孔中形成一个完整的闭环旋转，不会再有任何的滑脱现象，大大增强了轴承的可靠性，使用寿命明显提高。通过超声波检验以及打磨加工对焊点质量进行控制，钛合金轴承焊点外观良好，应力集中小。
具体实施方式
下面将对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本实施例提供一种钛合金轴承回填工艺，本实施例以深沟球轴承为例加以说明，包括以下步骤：
a.装球前预处理：
车：粗车钛合金轴承毛坯外圈的外圆表面；
粗车：半精车外圈的外圆表面后细车外圈的外圆表面至符合要求；
精车：抛光外圈的外圆表面至R0.8；
热处理：调质HRC35-55；
热处理：渗氮，保证渗氮层厚度值在0.02mm-2mm之间；
磨：粗磨外圈的外圆表面至公差0.1mm-0.05mm；
精磨：精磨外圈的外圆表面至公差0-0.01mm；
铣：粗铣装球槽保证尺寸7.9mm-7.95mm；
磨：磨装球孔至7.96mm-7.97mm，保证光洁度R0.8；
抛光：用抛光膏抛至装球孔表面光洁，以球测试无阻力划伤；
中间检验：检验尺寸及装球孔精度及表面光洁度，得到合格的中间零件。
b.装球：本实施例以21粒滚动体的钛合金轴承为例加以说明，取中间零件合套装球，合套装滚动体12粒后，用游隙测量仪X194和X093测量合套的径向和轴向游隙，保证游隙值在19-18μm后，继续完成填装滚动体至21粒，获得轴承半成品。
c.焊接：用清洗棒沾硫酸浓度30％的配比酸液做焊接前的清洗，此处也可选用其他符合要求的酸液进行清洗，之后用净水冲洗；清洗能去除焊接面上的油污以及杂质，减少因工件问题而产生的焊接缺陷，从而保证焊接质量，减少报废产品的数量，提高轴承生产效率，节材节能。
用钛焊丝VOD301和氩弧焊机SZZN-WSM250对装球孔进行回填焊接，焊接温度控制在150℃-200℃之间，焊点高出轴承半成品的内圈的外圆表面和外圈的内圆表面的高度为1mm-3mm。
d.超声波检验：采用超声波探伤仪测定焊点的焊接图谱，挑选出焊接图谱合格的轴承零件。
e.磨：用角度修复仪修复焊点至与轴承零件的内圈的外圆表面和外圈的内圆表面一致，公差0-0.05mm；至此得到钛合金轴承的成品。
可见，本实施例对钛合金轴承半成品的装球孔增加了焊接回填工序，使滚动体在回填后的装球孔中形成一个完整的闭环旋转，不会再有任何的滑脱现象，大大增强了轴承的可靠性，使用寿命明显提高；焊接回填后通过超声波检验焊点的焊接图谱，保证良好的焊接质量；而后通过打磨加工对焊点进行修复，以确保轴承外观良好，减少应力集中。
需要说明的是，本发明提供的钛合金轴承的回填工艺不仅适用于以上实施例陈述的钛合金深沟球轴承，而且适用于所有以装球孔形式装滚动体的其他类型的轴承。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (8)
1.一种钛合金轴承回填工艺，其特征在于，包括以下步骤：
a.装球前预处理：将钛合金轴承毛坯进行包括车、热处理、磨和铣的加工工序，通过中间检验挑选出尺寸、装球孔精度及表面光洁度符合要求的中间零件；
b.装球：取中间零件合套装球，当球装入一部分时用游隙测量仪测量其径向和轴向游隙，调节好游隙值后继续完成装球即可获得轴承半成品；
c.焊接：对轴承半成品的装球孔进行回填焊接，采用焊机分点焊接装球孔，保证焊点高出轴承半成品的内圈的外圆表面和外圈的内圆表面；
d.超声波检验：采用超声波探伤仪测定焊点的焊接图谱，挑选出焊接图谱合格的轴承零件；
e.磨：用角度修复仪修复焊点至与轴承零件的内圈的外圆表面和外圈的内圆表面一致。
2.根据权利要求1所述的钛合金轴承回填工艺，其特征在于：所述步骤a中的热处理为先进行调质处理，使其表面硬度达到HRC35-55；然后进行渗氮处理，并保证渗氮层厚度值在0.02mm-2mm之间。
3.根据权利要求1所述的钛合金轴承回填工艺，其特征在于：所述步骤c中，焊接前，需用配比酸液对轴承半成品及焊条进行焊接前的清洗。
4.根据权利要求3所述的钛合金轴承回填工艺，其特征在于：所述配比酸液为硫酸和水的溶液，硫酸浓度30％。
5.根据权利要求1所述的钛合金轴承回填工艺，其特征在于：所述步骤c中，焊接所用的焊条为钛焊丝。
6.根据权利要求1所述的钛合金轴承回填工艺，其特征在于：所述步骤c中，焊机为氩弧焊机。
7.根据权利要求1所述的钛合金轴承回填工艺，其特征在于：所述步骤c中，焊接温度控制在150℃-200℃之间。
8.根据权利要求1所述的钛合金轴承回填工艺，其特征在于：所述步骤c中，焊点高出轴承半成品的内圈的外圆表面和外圈的内圆表面的高度为1mm-3mm。
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