CN109290733B - 一种铜合金滑动轴承修复工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于轴承修复领域，涉及一种铜合金滑动轴承修复工艺，适用于各种铜合金滑动轴承的修复。该方法包括如下步骤：(1)检查表面缺陷，确定铜合金滑动轴承损伤位置，并做好标记；(2)打磨气蚀部位；(3)焊接修复；(4)精加工。本发明针对铜合金滑动轴承的修复，提出一种精密脉冲焊的焊接技术方法，通过将气蚀部位打磨，采用精密脉冲焊的焊接方法，再加工到原始尺寸，从而恢复该轴承的使用性能。
Description
技术领域
本发明属于轴承修复领域，涉及一种铜合金滑动轴承修复工艺，适用于各种铜合金滑动轴承的修复。
背景技术
轴承合金既要求具有高的机械强度和适应性，又能吸收外来硬颗粒的嵌藏能力，还要求具备耐腐蚀性能。铜合金是一种硬基体加软质点的轴承合金，具有优良机械性能和抗腐蚀性能的材料，被广泛应用于现代工业，这些材料一般都在较恶劣的环境中工作，容易磨损。铜合金轴承传统修复工艺是电弧焊或者碳弧焊，这种方法工艺复杂，对环境及操作人员要求高，需要大量的后续机械加工，材料损耗大，而且大量挥发金属气体对人体还有害，长时间工作影响身体健康。
发明内容
为了解决长期运行的轴承在使用过程中气蚀的问题，本发明的目的在于提供一种铜合金滑动轴承修复工艺，利用精密脉冲焊接工艺的特点，成功的实现铜合金滑动轴承的制造和修复问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种铜合金滑动轴承修复工艺，包括如下步骤：
(1)确定铜合金滑动轴承损伤位置；
(2)打磨气蚀部位；
(3)焊接修复；采用精密脉冲焊的工艺修复铜合金滑动轴承，工艺参数为：采用钨极非熔化极，焊接电流为25～35A，焊接时间为30～40ms，送丝速度3.0～4.0r/min，焊丝和工件的距离为3～5mm，焊丝直径为1.0～1.5mm，采用氩气保护焊接熔池，保护气流量为2.5～3.5L/min，环境温度为16～20℃，焊斑之间搭接量60～70％，焊道之间搭接量50～60％；
(4)精加工。
所述的铜合金滑动轴承修复工艺，步骤(1)中，检查表面缺陷，确定气蚀部位，并做好标记。
所述的铜合金滑动轴承修复工艺，步骤(2)中，将滑动轴承固定在平口钳上，利用打磨机将气蚀部位打磨，其中未损坏的接触面保留。
所述的铜合金滑动轴承修复工艺，步骤(4)中，采用车床对焊接区域进行最后精加工，以满足端面的安装尺寸及精度要求。
所述的铜合金滑动轴承修复工艺，铜合金滑动轴承的化学成分范围如下：Sn 3～7，Pb 10～18，Cu余。
所述的铜合金滑动轴承修复工艺，与铜合金滑动轴承对应的焊丝化学成分范围如下：Sn 5～8，Cu余。
本发明的设计思想是：
本发明针对铜合金滑动轴承的气蚀，提出一种精密脉冲焊的焊接技术方法。采用将气蚀部位打磨，采用精密脉冲焊的焊接方法，再加工到原始尺寸，从而恢复该轴承的使用性能。其中，精密脉冲焊采用钨极非熔化极作为焊接电极，氩气保护焊接熔池，相对于金属极电弧焊、直流氩弧焊等有明显的优势。
本发明采用特定的CuSn焊丝成分，采用精密脉冲焊技术实现铜合金的焊接。精密脉冲焊焊接方法修复铜合金滑动轴承的作用机理如下：铜合金材料的导热性强，线膨胀系数大，常规焊接技术导致合金元素烧损大，焊缝内经常产生气孔夹杂，咬边、未焊透等缺陷。精准脉冲电弧是精密脉冲焊的优势，选择合适的焊材直接决定焊接的质量，严格控制焊接工艺参数，它通过有规律的脉冲电流，实现焊接精确控制对铜合金的热输入和熔池尺寸，快速冷凝熔池金属，高温时间停留短。热量集中，在氩气保护下电弧燃烧稳定，金属溶滴的飞溅及焊缝中夹杂物少，焊缝强度及塑性高。
另外，针对特定的铜合金滑动轴承的化学成分：Sn：3～7；Pb：10～18；Cu余，本发明设计一种与铜合金轴承对应的CuSn焊丝化学成分：Sn：5～8；Cu余，二者的匹配机理如下：根据铜合金滑动轴承的物理、机械性能和化学成分，综合考虑母材工作条件和使用要求，选用Cu基焊材，化学成分与母材相近，焊接满足等强度原则，同时，该焊丝材料在抗裂纹和抗气孔上展现优秀的焊接特性。
本发明的优点及有益效果是：
1、本发明提供的一种铜合金滑动轴承修复工艺，使铜合金滑动轴承堆焊修复缺陷成为可能，在选用CuSn焊丝化学成分改变较小情况下，实现焊接沉积组织致密均匀，且不存在孔洞缺陷，节约生产的成本，改善劳动环境，为铜合金滑动轴承制造和修复方面提供一种新的解决方案。
2、本发明方法替代以前普通的碳弧焊、氩弧焊等焊接的复杂工序，使轴承的制造又有一个新的方向。
具体实施方式
在具体实施过程中，本发明首先确定轴承损伤位置，然后选用与基材类似强度的CuSn焊丝，采用合理的精密脉冲焊接工艺参数进行堆焊，最后通过精密机加的方法使零件恢复至设计尺寸，从而恢复该轴承的使用性能。
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例中，铜合金滑动轴承的化学成分如下：Sn3.93，Pb16.06，Cu余；其修复工艺包括如下步骤：
(1)确定轴承损伤位置；
(2)打磨气蚀部位；
(3)焊接修复；
(4)精加工。
在步骤(1)中，检查表面缺陷，确定气蚀部位，并做好标记。
在步骤(2)中，将滑动轴承固定在平口钳上，利用打磨机将气蚀部位打磨，其中未损坏的接触面保留。
在步骤(3)中，采用精密脉冲焊的工艺修复铜合金滑动轴承，工艺参数为：采用钨极非熔化极，焊接电流为30A，焊接时间为35ms，送丝速度4.0r/min，焊丝和工件的距离为3mm，焊丝直径为1.2mm，采用氩气保护焊接熔池，保护气流量为3L/min，环境温度为18℃，焊斑之间搭接量65％，焊道之间搭接量55％。其中，焊丝的化学成分为：Sn6.5，Cu余。
在步骤(4)中，采用车床对焊接区域进行最后精加工，以满足端面的安装尺寸及精度要求。
本实施例中，铜合金滑动轴承的修复结果和实验数据如下：可以补个别气蚀脱落的缺陷，实现与原母材冶金连接，单层2.5mm的堆焊。
实施例2
本实施例中，铜合金滑动轴承的化学成分如下：Sn3.56，Pb16.73，Cu余；其修复工艺包括如下步骤：
(1)确定轴承损伤位置；
(2)打磨气蚀部位；
(3)焊接修复；
(4)精加工。
在步骤(1)中，检查表面缺陷，确定气蚀部位，并做好标记。
在步骤(2)中，将滑动轴承固定在平口钳上，利用打磨机将气蚀部位打磨，其中未损坏的接触面保留。
在步骤(3)中，采用精密脉冲焊的工艺修复铜合金滑动轴承，工艺参数为：采用钨极非熔化极，焊接电流为25A，焊接时间为30ms，送丝速度3.5r/min，焊丝和工件的距离为3mm，焊丝直径为1.0mm，采用氩气保护焊接熔池，保护气流量为2.5L/min，环境温度为18℃，焊斑之间搭接量60％，焊道之间搭接量55％。其中，焊丝的化学成分为：Sn6.0，Cu余。
在步骤(4)中，采用车床对焊接区域进行最后精加工，以满足端面的安装尺寸及精度要求。
本实施例中，铜合金滑动轴承的修复结果和实验数据如下：可以将原巴氏合金层全去掉，直接焊在原基体金属表面，实现与原母材冶金连接，单层3mm的堆焊。
实施例3
本实施例中，铜合金滑动轴承的化学成分如下：Sn6.28，Pb11.79，Cu余；其修复工艺包括如下步骤：
(1)确定轴承损伤位置；
(2)打磨气蚀部位；
(3)焊接修复；
(4)精加工。
在步骤(1)中，检查表面缺陷，确定气蚀部位，并做好标记。
在步骤(2)中，将滑动轴承固定在平口钳上，利用打磨机将气蚀部位打磨，其中未损坏的接触面保留。
在步骤(3)中，采用精密脉冲焊的工艺修复铜合金滑动轴承，工艺参数为：采用钨极非熔化极，焊接电流为35A，焊接时间为40ms，送丝速度3.5r/min，焊丝和工件的距离为3mm，焊丝直径为1.4mm，采用氩气保护焊接熔池，保护气流量为3.5L/min，环境温度为18℃，焊斑之间搭接量65％，焊道之间搭接量60％。其中，焊丝的化学成分为：Sn7.25，Cu余。
在步骤(4)中，采用车床对铜合金焊接区域进行最后精加工，以满足端面的安装尺寸及精度要求。
本实施例中，铜合金滑动轴承的修复结果和实验数据如下：可以将气蚀部分去掉，直接焊在原基体金属表面，实现与原母材冶金连接，单层2.8mm的堆焊。
实施例结果表明，本发明采用精密脉冲焊的堆焊方法进行铜合金滑动轴承直接堆焊或局部修复，其特点是效率高，加工简便。
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
最后应说明的是以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种铜合金滑动轴承修复工艺，其特征在于，铜合金滑动轴承的化学成分如下：Sn3.93，Pb16.06，Cu余；其修复工艺包括如下步骤：
（1）确定轴承损伤位置；
（2）打磨气蚀部位；
（3）焊接修复；
（4）精加工；
在步骤（1）中，检查表面缺陷，确定气蚀部位，并做好标记；
在步骤（2）中，将滑动轴承固定在平口钳上，利用打磨机将气蚀部位打磨，其中未损坏的接触面保留；
在步骤（3）中，采用精密脉冲焊的工艺修复铜合金滑动轴承，工艺参数为：采用钨极非熔化极，焊接电流为30A，焊接时间为35ms，送丝速度4.0r/min，焊丝和工件的距离为3mm，焊丝直径为1.2mm，采用氩气保护焊接熔池，保护气流量为3L/min，环境温度为18℃，焊斑之间搭接量65％，焊道之间搭接量55％；其中，焊丝的化学成分为：Sn6.5，Cu余；
在步骤（4）中，采用车床对焊接区域进行最后精加工，以满足端面的安装尺寸及精度要求；
铜合金滑动轴承的修复结果和实验数据如下：补个别气蚀脱落的缺陷，实现与原母材冶金连接，单层2.5mm的堆焊。
2.一种铜合金滑动轴承修复工艺，其特征在于，铜合金滑动轴承的化学成分如下：Sn3.56，Pb16.73，Cu余；其修复工艺包括如下步骤：
（1）确定轴承损伤位置；
（2）打磨气蚀部位；
（3）焊接修复；
（4）精加工；
在步骤（1）中，检查表面缺陷，确定气蚀部位，并做好标记；
在步骤（2）中，将滑动轴承固定在平口钳上，利用打磨机将气蚀部位打磨，其中未损坏的接触面保留；
在步骤（3）中， 采用精密脉冲焊的工艺修复铜合金滑动轴承，工艺参数为：采用钨极非熔化极，焊接电流为25A，焊接时间为30ms，送丝速度3.5r/min，焊丝和工件的距离为3mm，焊丝直径为1.0mm，采用氩气保护焊接熔池，保护气流量为2.5L/min，环境温度为18℃，焊斑之间搭接量60％，焊道之间搭接量55％；其中，焊丝的化学成分为：Sn6.0，Cu余；
在步骤（4）中，采用车床对焊接区域进行最后精加工，以满足端面的安装尺寸及精度要求；
铜合金滑动轴承的修复结果和实验数据如下：将原巴氏合金层全去掉，直接焊在原基体金属表面，实现与原母材冶金连接，单层3mm的堆焊。
3.一种铜合金滑动轴承修复工艺，其特征在于，铜合金滑动轴承的化学成分如下：Sn6.28，Pb11.79，Cu余；其修复工艺包括如下步骤：
（1）确定轴承损伤位置；
（2）打磨气蚀部位；
（3）焊接修复；
（4）精加工；
在步骤（1）中，检查表面缺陷，确定气蚀部位，并做好标记；
在步骤（2）中，将滑动轴承固定在平口钳上，利用打磨机将气蚀部位打磨，其中未损坏的接触面保留；
在步骤（3）中， 采用精密脉冲焊的工艺修复铜合金滑动轴承，工艺参数为：采用钨极非熔化极，焊接电流为35A，焊接时间为40ms，送丝速度3.5r/min，焊丝和工件的距离为3mm，焊丝直径为1.4mm，采用氩气保护焊接熔池，保护气流量为3.5L/min，环境温度为18℃，焊斑之间搭接量65％，焊道之间搭接量60％；其中，焊丝的化学成分为：Sn7.25，Cu余；
在步骤（4）中，采用车床对铜合金焊接区域进行最后精加工，以满足端面的安装尺寸及精度要求；
铜合金滑动轴承的修复结果和实验数据如下：将气蚀部分去掉，直接焊在原基体金属表面，实现与原母材冶金连接，单层2.8mm的堆焊。
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