专利名称：无缝烧结双金属衬套的加工方法
技术领域：
本发明涉及金属加工，即一种无缝烧结双金属衬套的加工方法。
背景技术：
衬套，即滑动轴承。大部分都是用昂贵的耐磨合金材料制成或单一的耐磨材料制 成。也有用双金属材料制成的，现有的双金属衬套的加工制造方法有两类
第一类浇铸类。在无缝钢管的内壁上浇铸耐磨合金，而制成整圆的衬套。这虽然保证 了零件的各机械性能和强度，但其生产工艺相当复杂，成本高、能耗大，而且只适合于小尺 寸的衬套加工，对大型甚至超大型的滑动轴承则无能为力。
发明内容
为了克服目前烧结方法生产双金属衬套的过程中都不可避免的会出现一条接缝， 使得衬套在精度维持和支撑能力方面大打折扣的缺点，本发明提出一种无缝烧结双金属衬 套的加工方法。这种无缝烧结双金属衬套的加工方法，其主要步骤是
一、首先对钢板表面进行脱污、脱氧化层处理，包括喷丸和除油；
二、合金铜粉的配制，合金铜粉的配制重量比例是；铜70-82、锡5-7、锌5-7和铅2_4； 还可添加1-4的磷、镁、硅、钼中的一种或多种；
三、烧结，根据不同的技术要求与钢板厚度，在钢板表面均勻地铺衬一定厚度的合金铜 粉末，然后进行高温隔氧加热，700-900°C度的温度烧结30-90分钟，使铜以外的金属部分 熔化，合金粉末成糊状，冷却后合金粉末牢固地烧结在钢板上；
四、烧结后的双金属材料通过精密压轧，使其各种材料性能提高后，再压圆焊接成型， 包括滚压、卷曲、铣口、焊槽和整形；
五、经过热处理进行去应力定型；
六、最后通过粗、精加工制成无缝烧结双金属衬套。上述所谓的铣口是加工焊接坡口，在成型后的坯料接口处用成形铣刀开槽，槽 的断面为等腰三角形，槽的深度、上口的宽度为金属衬套厚度的60%-70%。上述所谓的焊槽是用二氧化碳保护焊分三次焊接；第一次将焊机调至 20V/150A,以45-50cm/min的速度点焊接，使接口固定，第二次再将焊机调至25V/200A，以 35-40cm/min的速度在焊接温度的作用下完成钢板下层的合金层接口的二次熔接，填上槽 高的一半，第三次将槽焊平。上述所谓的定型是经过热处理进行去应力定性处理，温度400°C -600°C，时间 1-2小时，以减少加工使用过程中的变形。上述所谓的粗、精加工是先用弹性涨芯轴涨紧内孔加工外圆，再以外圆为定位装 夹基准加工内孔及油槽，以保证内孔加工后铜层的均勻性。本发明的无缝烧结双金属衬套的方法，解决了目前国内烧结双金属衬套的三大难
3题
一、无缝烧结双金属衬套，使烧结层的拉压强度与耐磨强度及减摩性能较普通的铜合 金粉末所烧结的提高了很多；
二、无缝烧结双金属衬套的生产制造工艺不受衬套的形状与尺寸的限制，可加工各种 大厚度、大直径及各种形状的双金属滑动轴承；
三、解决了目前业内普遍使用的双金属衬套搭口有接缝的难题，采用本发明所制造的 双金属衬套，由于对其接口的合金铜层进行了二次熔结，所以彻底解决了搭口接缝问题，真 正实现了搭口无缝，达到了无缝烧结的目的。无缝烧结双金属的衬套技术优点
1、使双金属衬套的合金铜层硬度达84.9HB2. 5/62. 5，摩擦系数降低到了 0. 085，从而 大大提高了衬套的综合性能与使用寿命；
2、无缝烧结双金属衬套，在制造工艺上不受形状的限制，可制成径向滑动轴承、平面 止推轴承、径向加止推的向心推力轴承；
3、不受尺寸的限制，本发明可以制造厚度2.5-30mm，直径Φ50-1000πιπι各种规格大、 中、小双金属衬套，适用于各种负荷与恶劣环境；
4、本发明最大的特点是”无缝烧结”，解决了烧结双金属有缝的难题，大大提高了衬套 的精准性、稳定性与承载能力。
图1是本发明的焊槽的剖面图。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明详细说明如下 这种无缝烧结双金属衬套的加工方法。其主要步骤是
一、首先对钢板表面进行脱污、脱氧化层处理，包括喷丸和除油；
二、合金铜粉的配制；合金铜粉的配制重量比例是；铜80、锡5、锌6和铅3；还添加2. 5 的磷、2. 5的镁、2. 5的硅和2. 5的钼。三、烧结，在钢板表面均勻地铺衬钢板厚度五分之一厚的合金铜粉末，然后进行高 温隔氧加热，800°C度的温度烧结60分钟，使铜以外的金属部分熔化，合金粉末成糊状，冷 却后合金粉末牢固地烧结在钢板上；
四、烧结后的双金属材料通过精密压轧，使其各种材料性能提高后，再压圆焊接成型， 包括滚压、卷曲、铣口、焊槽和整形；上述所谓的铣口是加工焊接坡口，在成型后的坯料 接口处用成形铣刀开槽，槽的断面为等腰三角形，槽的深度、上口的宽度为金属衬套厚度的 65%。上述所谓的焊槽是用二氧化碳保护焊分三次焊接；第一次将焊机调至 20V/150A,以45-50cm/min的速度点焊接，使接口固定，第二次再将焊机调至25V/200A，以 35-40cm/min的速度在焊接温度的作用下完成钢板下层的合金层接口的二次熔接，填上槽
高的一半，第三次将槽焊平。五、经过热处理进行去应力定型；上述所谓的定型是经过热处理进行去应力定性处理，温度500°C，时间1. 5小时，以减少加工使用过程中的变形。六、最后通过粗、精加工制成无缝烧结双金属衬套。上述所谓的粗、精加工是先用弹性涨芯轴涨紧内孔加工外圆，再以外圆为定位装 夹基准加工内孔及油槽，以保证内孔加工后铜层的均勻性。在图1中，槽的断面为等腰三角形，槽的深度、上口的宽度为金属衬套厚度的65%。 图中1是铜合金层，2是钢板，A是第一次点焊接，B是第二次焊接，填上槽高的一半，C是第 三次将槽焊平。
权利要求
无缝烧结双金属衬套的加工方法，其特征在于，主要步骤是一、首先对钢板表面进行脱污、脱氧化层处理，包括喷丸和除油；二、合金铜粉的配制，合金铜粉的配制重量比例是；铜70 82、锡5 7、锌5 7和铅2 4；还可添加1 4的磷、镁、硅、钼中的一种或多种；三、烧结，根据不同的技术要求与钢板厚度，在钢板表面均匀地铺衬一定厚度的合金铜粉末，然后进行高温隔氧加热，700 900℃度的温度烧结30 90分钟,使铜以外的金属部分熔化，合金粉末成糊状，冷却后合金粉末牢固地烧结在钢板上；四、烧结后的双金属材料通过精密压轧，使其各种材料性能提高后，再压圆焊接成型，包括滚压、卷曲、铣口、焊槽和整形；五、经过热处理进行去应力定型；六、最后通过粗、精加工制成无缝烧结双金属衬套。
2.根据权利要求1所述的无缝烧结双金属衬套的加工方法，其特征在于，上述所谓的 铣口是加工焊接坡口，在成型后的坯料接口处用成形铣刀开槽，槽的断面为等腰三角形， 槽的深度、上口的宽度为金属衬套厚度的60%-70%。
3.根据权利要求1所述的无缝烧结双金属衬套的加工方法，其特征在于，上述所谓的 焊槽是用二氧化碳保护焊分三次焊接；第一次将焊机调至20V/150A，以45-50cm/min的速 度点焊接，使接口固定，第二次再将焊机调至25V/200A，以35-40cm/min的速度在焊接温度 的作用下完成钢板下层的合金层接口的二次熔接，填上槽高的一半，第三次将槽焊平。
4.根据权利要求1所述的无缝烧结双金属衬套的加工方法，其特征在于，上述所谓的 定型是经过热处理进行去应力定性处理，温度400°C -600°C，时间1-2小时，以减少加工使 用过程中的变形。
5.根据权利要求1所述的无缝烧结双金属衬套的加工方法，其特征在于，上述所谓的 粗、精加工是先用弹性涨芯轴涨紧内孔加工外圆，再以外圆为定位装夹基准加工内孔及油 槽，以保证内孔加工后铜层的均勻性。
全文摘要
无缝烧结双金属衬套的加工方法，其主要步骤是一、首先对钢板表面进行脱污、脱氧化层处理；二、合金铜粉的配制；三、烧结；四、烧结后的双金属材料通过精密压轧，再压圆焊接成型，包括滚压、卷曲、铣口、焊槽和整形；五、经过热处理进行去应力定型；六、最后通过粗、精加工制成无缝烧结双金属衬套。无缝烧结双金属的衬套技术优点1、使双金属衬套的合金铜层硬度高，摩擦系数降低,从而大大提高了衬套的综合性能与使用寿命；2、无缝烧结双金属衬套,在制造工艺上不受形状的限制；3、不受尺寸的限制,适用于各种负荷与恶劣环境；4、本发明最大的特点是”无缝烧结”，解决了烧结双金属有缝的难题，大大提高了衬套的精准性、稳定性与承载能力。
文档编号B22F7/04GK101956763SQ20101050130
公开日2011年1月26日 申请日期2010年10月11日 优先权日2010年10月11日
发明者陈友贵 申请人:陈友贵