CN107794385A - 一种大型船舶发动机主轴瓦的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于轴瓦加工领域，尤其涉及一种大型船舶发动机主轴瓦的制备方法，包括选取合金层金属组分、熔炼、加磷、加锡搅拌、出炉、轧制、加热、精镗、酸洗、光整、烘干、步骤，采用本发明工艺步骤加工的轴瓦，具有加工方式经济环保、产品性能好的优点。

Description

一种大型船舶发动机主轴瓦的制备方法
技术领域
本发明属于轴瓦加工领域，尤其涉及一种大型船舶发动机主轴瓦的制备方法。
背景技术
随着工业技术的进步，大型船舶发动机的使用有越来越严苛的要求，除了发动机的性能，还需要发动机轻质化，以使整船的重量布局合理，能适应更复杂的航行环境，因此对于主轴瓦的选用通常采取铝基式轴瓦，但为了保证轴瓦的耐磨性，还要兼顾其机械性能，目前对该类轴瓦的生产在不同加工环节不同厂家采取的方式不尽相同，申请人在此公开自己的生产方式，期望可获得保护，也为我国船舶事业贡献一部分技术资料。
发明内容
为达到上述技术效果，本发明公开一种大型船舶发动机主轴瓦的制备方法，包括，
1、选取合金层金属组分，所述合金层组包括，60%的纯铝、15%的纯锡、15%的纯硅、3%的纯锌、3%的纯铜、4%的二硫化钼，
2、熔炼：熔炼炉内快速化铜，熔炼温度1300-1500度，熔炼过程中加入CuO作为氧化剂，熔炼时间60分钟，
3、加磷入炉，在温度1200度以上时加入磷铜，完成对铜液的去氧，
4、对步骤3得到的铜液扒渣后加入纯锡搅拌，
5、合金出炉冷却、切割
6、将步骤5得到的合金轧制在轴瓦钢背层上形成合金层
7、将步骤6得到带有合金层的轴瓦再次加热至160-200度，并保持4-6小时，
8、将步骤7得到的轴瓦内表面进行精镗，镗刀的圆角半径为R6，镗刀进刀速度与镗刀主轴转速比为0.25
9、对精镗后的轴瓦进行酸洗，酸洗溶液为浓度为8%的盐酸，酸洗时间8-10分钟，酸洗温度30-35度
10、将酸洗后的轴瓦置入光整机中光整，光整沙采用陶瓷，光整沙颗粒直径2毫米，光整时间5-10分钟。
11、烘干，烘干温度180度，烘干时间0.5-1分钟。
本发明的原理和效果在于，先对铜进行熔炼，是因为所有合金材料中只有铜要完全熔炼均匀占用的时间长，如果铜与其他合金同时入炉熔炼，会增加合金液的吸收氢含量，同时加入CuO作为氧化剂也是为增大铜液中的氧含量，从而达到去氢的目的，因为氢气的存在会在后续冷却时产生气泡，导致合金表面生出孔洞；当纯铜溶液融化均匀时加入磷铜，可以完成对铜液的脱氧，因为不把氧气除掉，那么氧气会与后来加入的其他合金材料生成硬性杂质，影响合金效果，而通过添加磷铜，可以使磷和氧发生反应，形成气泡溢出液面，另一部分会形成比重小于铜液的杂质浮在液面，通过扒渣即可去除；完成对铜液的除氢除氧后再加入其它合金材料，不会再生成其它杂质，同时缩短合金在炉内总时间，熔炼效果好；将采取上述办法的合金层轧制在钢背层上形成轴瓦坯体，这时候再对该坯体进行一次加热并保温，这是因为轴瓦的设计和制造过程中要求轴瓦在自由状态下相对于座孔要有一个弹开的加大尺寸，一般要求比座孔大0.5-2.0mm，其目地是在轴瓦装到座孔中后，对座孔有一个涨紧力，使其能紧贴在座孔表面上，但轴瓦工作环境是高温高压的，有的轴瓦在这种环境下就失去了相对座孔的弹性，结果发生抱轴事故。为了避免该情况的发生，我们经过研究决定，在轴瓦成型后，增加一道人工时效工序，即通过电炉加热160~200℃，保温4~6小时，随炉冷却。通过该技术消除了产品的部分内应力带来的弹张量的消失，当再进入高温环境中工作时，不易失去其弹性，增加了产品的使用寿命和安全性；对上述步骤得到的轴瓦进行精镗、酸洗和光整步骤，是因为精镗后轴瓦内表面加工出环纹，并能控制环纹的波峰与波谷之差在0.001-0.003㎜之间，波纹的宽度在0.20-0.40㎜之间，这种技术相当于增大了轴瓦内表面的承载面积，减小了润滑油的流动速度，增大轴瓦与曲轴的最小油膜厚度，从而增加了油膜的承载力，增强轴瓦散热效果，延长了轴瓦的使用寿命，因此用同样材料制造的轴瓦，抗疲劳强度会有所增加，在此基础上集成光整技术，除了起到去除了产品表面的微小毛刺，使锐角变的圆滑，提高了产品的清洁度的作用，光整还能使轴瓦表面在显微电镜下呈现坑行加工纹理，这比上一步精镗时产生的环纹更有利于储油；并使Ra数值降低，从而提高了轴瓦的耐磨性和抗疲劳强度，公司发明的光整轴瓦技术生产出高档次的发动机用轴瓦提供给各用户，并推向市场，改善了轴瓦的外观质量，增强了轴瓦的使用性能。
具体实施方式
一种大型船舶发动机主轴瓦的制备方法，包括，
1、选取合金层金属组分，所述合金层组包括，60%的纯铝、15%的纯锡、15%的纯硅、3%的纯锌、3%的纯铜、4%的二硫化钼，
2、熔炼：熔炼炉内快速化铜，熔炼温度1500度，熔炼过程中加入CuO作为氧化剂，熔炼时间60分钟，
3、加磷入炉，在温度1200度以上时加入磷铜，完成对铜液的去氧，
4、对步骤3得到的铜液扒渣后加入纯锡搅拌，
5、合金出炉冷却、切割
6、将步骤5得到的合金轧制在轴瓦钢背层上形成合金层
7、将步骤6得到带有合金层的轴瓦再次加热至200度，并保持4小时，
8、将步骤7得到的轴瓦内表面进行精镗，镗刀的圆角半径为R6，镗刀进刀速度与镗刀主轴转速比为0.25
9、对精镗后的轴瓦进行酸洗，酸洗溶液为浓度为8%的盐酸，酸洗时间10分钟，酸洗温度35度
10、将酸洗后的轴瓦置入光整机中光整，光整沙采用陶瓷，光整沙颗粒直径2毫米，光整时间5分钟。
11、烘干，烘干温度180度，烘干时间0.5分钟。

Claims (1)

1.一种大型船舶发动机主轴瓦的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
（1）选取合金层金属组分，所述合金层组包括，60%的纯铝、15%的纯锡、15%的纯硅、3%的纯锌、3%的纯铜、4%的二硫化钼，
（2）熔炼：熔炼炉内快速化铜，熔炼温度1300-1500度，熔炼过程中加入CuO作为氧化剂，熔炼时间60分钟，
（3）加磷入炉，在温度1200度以上时加入磷铜，完成对铜液的去氧，
（4）对步骤2得到的铜液扒渣后加入纯锡搅拌，
（5）合金出炉冷却、切割，
（6）将步骤（5）得到的合金轧制在轴瓦钢背层上形成合金层，
（7）将步骤（6）得到带有合金层的轴瓦再次加热至160-200度，并保持4-6小时，
（8）将步骤7得到的轴瓦内表面进行精镗，镗刀的圆角半径为R6，镗刀进刀速度与镗刀主轴转速比为0.25，
（9）对精镗后的轴瓦进行酸洗，酸洗溶液为浓度为8%的盐酸，酸洗时间8-10分钟，酸洗温度30-35度
（10）将酸洗后的轴瓦置入光整机中光整，光整沙采用陶瓷，光整沙颗粒直径2毫米，光整时间5-10分钟，
（11）烘干，烘干温度180度，烘干时间0.5-1分钟。
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