一种表面带硬质涂层的球形关节轴承内圈的制作方法

本实用新型涉及机械工业中的关节轴承内圈技术领域，具体是涉及一种表面带超音速火焰喷涂碳化钨钴铬涂层的球形关节轴承内圈。

背景技术：

关节轴承是国民经济与国防建设的关键重要部件。作为通用机械零件，能满足重载荷、长寿命要求，且具有转动灵活、少维护、结构紧凑、易于装拆，在工作过程中可以免维修和无需添加润滑剂等优异特性，广泛应用于航空航天、工程机械、载重汽车、水利设施、工业机器人以及军工机械等方面。

关节轴承的核心组件为球形弧面的内圈和外圈。外圈为轴承钢，滑动表面为一层聚四氟乙烯织物。内圈为淬硬轴承钢，需能承受方向不变的载荷，同时在承受径向载荷时，需能承受任一方向较小的轴向载荷。航天、航空以及船用关节轴承的工作条件十分恶劣，承受着高温、高转速、振动、高负荷、化学介质腐蚀等服役环境，内圈轴承工作表面会很快出现磨损、发热、点蚀及剥落等损坏导致轴承失效。在摆动、大扭矩作用下，内圈轴承工作面易出现粘着磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损、疲劳磨损以及冲刷磨损等几种失效形式，同时外圈聚四氟乙烯衬底易被内圈表面磨破损坏，造成内外圈配合面间隙增大和摩擦系数增高，甚至出现卡死等现象。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种能够提高内圈的耐磨耐腐蚀性能，从而提升其在苛刻性海洋环境的安全可靠性与服役寿命的表面带硬质涂层的球形关节轴承内圈。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型所述的表面带硬质涂层的球形关节轴承内圈，包括内圈本体，其特点是：所述内圈本体表面的工作区域处通过超音速火焰喷涂有碳化钨钴铬涂层。

其中，所述碳化钨钴铬涂层的厚度为0.1～0.2mm，孔隙率≤0.5%，粗糙度Ra≤0.04μm，硬度≥1200HV。

所述碳化钨钴铬涂层的边沿与内圈本体过渡连接，且过渡区域的宽度为0.5～1mm。

所述内圈本体的材料为G102Cr18Mo轴承钢。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

本实用新型由于采用了在关节轴承内圈表面的工作区域处通过超音速火焰喷涂有碳化钨钴铬涂层的结构，使内圈的工作面具有结构致密、硬度高、表面粗糙度低等优点，不但有效提高了内圈的耐磨性，延长了内圈的使用寿命，从而对提高与PTFE衬垫的摩擦寿命具有很大作用，而且其耐盐雾防腐性能优异，抗盐雾腐蚀≥192小时，从而极大地提升了其在苛刻性海洋环境的安全可靠性与服役寿命，同时还显著提高了该零件在重载下的耐疲劳使用寿命，恒载磨损≥1600小时，服役寿命较电镀硬铬提高了2～6倍。而且，碳化钨钴铬涂层的边沿与内圈过渡连接，从而保证了碳化钨钴铬涂层与内圈的结合强度，有效地防止了涂层在边沿出现开裂或剥落的现象。

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

附图说明

图1为本实用新型的剖视结构示意图。

图2为本实用新型的侧面结构示意图。

具体实施方式

如图1-图2所示，本实用新型所述的表面带硬质涂层的球形关节轴承内圈，包括内圈本体1，该内圈本体1的材料为G102Cr18Mo轴承钢，在该内圈本体1表面的工作区域处通过超音速火焰喷涂有碳化钨钴铬涂层2，该碳化钨钴铬涂层2的厚度为0.1～0.2mm，孔隙率≤0.5%，粗糙度Ra≤0.04μm，硬度≥1200HV。为了保证碳化钨钴铬涂层2与内圈的结合强度，有效防止涂层在边沿出现开裂或剥落的现象，碳化钨钴铬涂层2的边沿与内圈本体1过渡连接，且过渡区域3的宽度为0.5～1mm。由于采用了在关节轴承内圈表面的工作区域处通过超音速火焰喷涂有碳化钨钴铬涂层2的结构，使内圈的工作面具有结构致密、硬度高、表面粗糙度低等优点，不但有效提高了内圈的耐磨性，延长了内圈的使用寿命，从而对提高与PTFE衬垫的摩擦寿命具有很大作用，而且其耐盐雾防腐性能优异，抗盐雾腐蚀≥192小时，从而极大地提升了其在苛刻性海洋环境的安全可靠性与服役寿命，同时还显著提高了该零件在重载下的耐疲劳使用寿命，恒载磨损≥1600小时，服役寿命较电镀硬铬提高了2倍以上。

本实用新型是通过实施例来描述的，但并不对本实用新型构成限制，参照本实用新型的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本实用新型权利要求限定的范围之内。