CN112170487B - 一种用于轴瓦的多层金属板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于轴瓦的多层金属板的制备方法，首先，在钢板上进行预浸铝工艺；其次，待在所述钢板上完成预浸铝工艺后，在热态下进行电弧沉积工艺，所述电弧沉积工艺能复合一层铅青铜层；最后，利用轧辊进行轧制成复合要求的金属板。经过热浸镀铝工序后的钢板具有良好的抗铜渗透性能，其次铅青铜复合后得到的金属材料界面结合强度高，增加铜和钢的结合强度，水冷轧辊的轧制能提高产品的屈服强度，获得的板材界面缺陷少，结合好，整体力学性能高，是一种适用于制造高承载轴瓦的原材料。
Description
技术领域
本发明涉及制造重载柴油机，板材冷轧机及其它中低速重载传动设备用轴瓦的原材料制备方法领域，尤其涉及一种复合型的用于轴瓦的多层金属板的制备方法。
背景技术
薄壁轴瓦已普遍采用双层及多层复合结构材料。钢背材料(Steel Backing)作为基底材料，提供轴瓦的强度；铜合金中间层(Alloy)作为耐磨层，一般硬度较低，提供对轴的保护作用；外涂层(Overlay)作为减摩层，选择顺应性和嵌藏性更好的铝基合金。三层材料的强度和硬度由外向内依次降低，厚度也依次减小。
目前，我国轴瓦材料一般采用粉末冶金方式制备，具有加工效率高，工艺控制简便等优势。然而，在重载条件下，粉末冶金多层轴瓦材料的组织致密性对轴瓦工况条件下的耐疲劳性能有影响，而国外产品一般采用连续铸轧等液相复合方式制备轴瓦基材，但由于控制工艺复杂，价格昂贵。
因此本发明专利发明人，针对连续铸轧等液相复合方式工艺复杂、价格昂贵的问题，旨在发明一种用于轴瓦的多层金属板的制备方法。
发明内容
为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种用于轴瓦的多层金属板的制备方法。
为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种用于轴瓦的多层金属板的制备方法，首先，在钢板上进行预浸铝工艺；其次，待在所述钢板上完成预浸铝工艺后，在热态下进行电弧沉积工艺，所述电弧沉积工艺能复合一层铅青铜层；最后，利用轧辊进行轧制成复合要求的金属板。
优选地，所述钢板采用低碳钢板。
优选地，所述预浸铝工艺采用的预浸铝溶液的温度为500-550℃，浸入速度为30-45cm/min，浸入总时间为5分钟。
优选地，所述电弧沉积工艺，在复合一层1-2mm的铅青铜时控制线能量为2-3KJ/cm。
优选地，所述轧制工艺选择水冷轧辊进行连续轧制，且轧制过程中轧辊温度为30-70℃，轧制的速度为30-50cm/min。
优选地，所述电弧沉积工艺和轧制工艺均在上一工艺后立即进行。电弧沉积时，利用预浸铝工艺的余热能有很好的焊缝，轧制工艺由于采用水冷轧辊，一热一冷能很好的提高产品的屈服强度。
本发明一种用于轴瓦的多层金属板的制备方法的有益效果是，经过热浸镀铝工序后的钢板具有良好的抗铜渗透性能，其次铅青铜复合后得到的金属材料界面结合强度高，增加铜和钢的结合强度，水冷轧辊的轧制能提高产品的屈服强度，获得的板材界面缺陷少，结合好，整体力学性能高，是一种适用于制造高承载轴瓦的原材料。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本实施例中的一种用于轴瓦的多层金属板的制备方法，首先，在低碳钢板上进行预浸铝工艺，预浸铝工艺采用的预浸铝溶液的温度为500-550℃，浸入速度为30-45cm/min，浸入总时间为5分钟；其次，待在低碳钢板上完成预浸铝工艺后，在热态下进行电弧沉积工艺，电弧沉积工艺能复合一层铅青铜层，在复合一层1-2mm的铅青铜时控制线能量为2-3KJ/cm；最后，利用轧辊进行轧制成复合要求的金属板，轧制工艺选择水冷轧辊进行连续轧制，且轧制过程中轧辊温度为30-70℃，轧制的速度为30-50cm/min。
特别注意的是，电弧沉积工艺和轧制工艺均在上一工艺后立即进行。电弧沉积时，利用预浸铝工艺的余热能有很好的焊缝，轧制工艺由于采用水冷轧辊，一热一冷能很好的提高产品的屈服强度。
根据上述条件进行对照试验：
对比试验一：经过预浸铝工艺、电弧沉积工艺和仅经过电弧沉积工艺的试验。
1#，预浸铝的温度为500℃，浸入速度为40cm/min，浸入总时间为5分钟；电弧沉积时，控制线能量为2-3KJ/cm。
2#，预浸铝的温度为550℃，浸入速度为30cm/min，浸入总时间为5分钟；电弧沉积时，控制线能量为2-3KJ/cm。
3#，预浸铝的温度为520℃，浸入速度为35cm/min，浸入总时间为5分钟；电弧沉积时，控制线能量为2-3KJ/cm。
4#，预浸铝的温度为520℃，浸入速度为30cm/min，浸入总时间为5分钟；电弧沉积时，控制线能量为2-3KJ/cm。
5#，电弧沉积时，控制线能量为2-3KJ/cm。
6#，电弧沉积时，控制线能量为2-3KJ/cm。
7#，电弧沉积时，控制线能量为2-3KJ/cm。
8#，电弧沉积时，控制线能量为2-3KJ/cm。
表1热浸铝预处理的双金属结合面与未热浸铝处理的双金属结合强度对比
由表1可知，在经过预浸铝后，双金属板的结合强度明显增强，其增加幅度约为30％。
对比试验二，是否经过轧制工艺，之后其屈服强度的比较。
11#，预浸铝的温度为500℃，浸入速度为40cm/min，浸入总时间为5分钟；电弧沉积时，控制线能量为2-3KJ/cm；水冷轧辊对板材进行连续轧制时，轧制过程中轧辊温度为50℃，轧制速度为40cm/min。
12#，预浸铝的温度为550℃，浸入速度为30cm/min，浸入总时间为5分钟；电弧沉积时，控制线能量为2-3KJ/cm；水冷轧辊对板材进行连续轧制时，轧制过程中轧辊温度为50℃，轧制速度为30cm/min。
13#，预浸铝的温度为520℃，浸入速度为35cm/min，浸入总时间为5分钟；电弧沉积时，控制线能量为2-3KJ/cm；水冷轧辊对板材进行连续轧制时，轧制过程中轧辊温度为50℃，轧制速度为35cm/min。
14#，预浸铝的温度为520℃，浸入速度为30cm/min，浸入总时间为5分钟；电弧沉积时，控制线能量为2-3KJ/cm；水冷轧辊对板材进行连续轧制时，轧制过程中轧辊温度为35℃，轧制速度为30cm/min。
15#，预浸铝的温度为500℃，浸入速度为40cm/min，浸入总时间为5分钟；电弧沉积时，控制线能量为2-3KJ/cm。
16#，预浸铝的温度为550℃，浸入速度为30cm/min，浸入总时间为5分钟；电弧沉积时，控制线能量为2-3KJ/cm。
17#，预浸铝的温度为520℃，浸入速度为35cm/min，浸入总时间为5分钟；电弧沉积时，控制线能量为2-3KJ/cm。
18#，预浸铝的温度为520℃，浸入速度为30cm/min，浸入总时间为5分钟；电弧沉积时，控制线能量为2-3KJ/cm。
表2轧制双金属与未轧制处理双金属的屈服强度对比
由表2分析可知，经过轧制的金属板的屈服强度明显增加，其增长幅度约为20％。
综合对比试验1和2，可知经过热浸镀铝工序后的钢板具有良好的抗铜渗透性能，其次铅青铜复合后得到的金属材料界面结合强度高，增加铜和钢的结合强度，水冷轧辊的轧制能提高产品的屈服强度，获得的板材界面缺陷少，结合好，整体力学性能高，是一种适用于制造高承载轴瓦的原材料。
当然，对比试验1和2主要时针对工艺参数中的较佳的实施例，旨在说明此发明中添加预浸铝工艺的有益效果，并不是对工艺参数中的数据范围进行验证。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (2)
1.一种用于轴瓦的多层金属板的制备方法，其特征在于：首先，在钢板上进行预浸铝工艺；其次，待在所述钢板上完成预浸铝工艺后，在热态下进行电弧沉积工艺，所述电弧沉积工艺能复合一层铅青铜层；最后，利用轧辊进行轧制成复合要求的金属板，
所述预浸铝工艺采用的预浸铝溶液的温度为500-550℃，浸入速度为30-45cm/min，浸入总时间为5分钟，
所述电弧沉积工艺，在复合一层1-2mm的铅青铜时应控制线能量为2-3KJ/cm，
所述轧制工艺选择水冷轧辊进行连续轧制，且轧制过程中轧辊温度为30-70℃，轧制的速度为30-50cm/min，
所述电弧沉积工艺和轧制工艺均在上一工艺后立即进行。
2.根据权利要求1所述的一种用于轴瓦的多层金属板的制备方法，其特征在于：所述钢板采用低碳钢板。
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| GR01 | Patent grant | ||
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