钢基铜合金双金属球面轴承座毛坯的制备方法
【专利摘要】本发明所公开的是一种钢基铜合金双金属球面轴承座毛坯的制备方法，它是在具有电感应加热装置和冷却装置的立式离心熔铸机上进行生产的，其制备步骤依次包括，所述轴承座的钢壳预处理；将经预处理的钢壳置于立式离心熔铸机的转台上；给钢壳内加入工艺量铜合金颗粒并启动转台；启动加热装置加热，使铜合金颗粒熔化；对钢壳实施冷却使铜合金熔液凝固且冶金结合在钢壳内球面表面而得制品所述双金属球面轴承座毛坯。具有工艺流程短，设备投资少，制造成本低，劳动强度小，现场环境好等特点。
【专利说明】钢基铜合金双金属球面轴承座毛坯的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钢基铜合金双金属球面轴承座毛坯的制备方法，属于特种铸造技术。
【背景技术】
[0002]本发明所涉及的钢基铜合金双金属球面轴承座，是一种主要用于与连杆配置的轴承座，诸如大型船用组合活塞的活塞杆轴承座。这种轴承座应当具备高耐磨性能和高承压能力。而所述钢基铜合金双金属球面轴承，是所述此类组合活塞杆理想的轴承座。
[0003]所述钢基铜合金双金属球面轴承，是在按照球面轴承结构要素设计制造的钢壳内球面表面，通过熔铸铜合金熔液冶金结合工艺厚度的铜合金层，再通过机械加工而制备的。
[0004]然而，已有的所述此类双金属构件毛坯的制备方法，一般都是采取离心浇铸技术。它的制备方法的简要过程是，将经预处理(含预加热和浸挂液态硼砂)的钢壳，置于立式离心浇铸机上，再将由熔炉熔化的熔融状态的铜合金液注入钢壳内腔，再通过一定速度的旋转，在离心力的作用下，使铜合金熔液基本均匀地铺满钢壳内球面的表面，再通过钢壳的冷却，直至铜合金熔液随着钢壳的冷却，经凝固而结合在钢壳内球面的表面上，即制成钢基铜合金双金属球面轴承座毛坯。
[0005]由以上简要描述的所述毛坯的制备过程可以明了，已有技术的工艺流程相对较长，生产设备至少应当包括铜合金熔炉，钢壳预加热炉，硼砂(盐)熔炉和立式离心浇铸机等。由于所述4种设备形成了 4个高温作业区，且每个高温作业区之间的被加工件和高温物料的流转，所造成的劳动强度和高温作业环境无疑是很差的。由以上描述可以明了，已有技术制备方法的主要不足是生产成本高，现场环境差，劳动强度大，生产效率低。
[0006]为此，业内长期以来一直期待着一种能够克服已有技术不足的所述球面轴承座毛坯制备方法的呈现。
【发明内容】
[0007]本发明旨在提供一种生产成本较低，现场环境较好，劳动强度较小和生产效率较高的一种钢基铜合金双金属球面轴承座毛坯的制备方法，以克服已有技术的不足。
[0008]本发明实现其目的的技术构想是，将铜金合熔融和浇铸整合在一台立式离心熔铸机上完成。用产品所需的钢基材料，通过其必要的结构要素设计制造成钢壳；在立式离心熔铸机上设计安装一个电感应加热装置和一个具有冷却水箱的且与电感应加热装置相适配的水冷却装置；通过给置于立式离心熔铸机转台上的钢壳内腔加入工艺量的铜合金颗粒，启动所述转台旋转，电感应加热器加热，令铜合金熔液基本均匀地布满钢壳内球面的表面，启动水冷却装置冷却，令铜合金熔液凝固而与钢壳内球面部位冶金结合，完成本发明制备过程，制得钢基铜合金双金属球面轴承座毛坯，从而实现本发明的目的。
[0009]基于上述技术构想，本发明实现其目的的技术方案是:
一种钢基铜合金双金属球面轴承座毛坯的制备方法，以立式离心熔铸机为制备设备，以按球面轴承座结构要素设计制造的钢壳为所述毛坯制备的出发件，而其:
a、所述立式离心熔铸机还具有能够包容立式离心熔铸机转台的电感应加热装置和水冷却装置，因而所述制备设备，是集铜合金熔化和离心熔铸为一体的立式离心熔铸机；
b、其制备方法依次包括:
对所述钢壳实施预处理；
将经预处理的钢壳固定在所述立式离心熔铸机的转台上，且钢壳的敞口端朝上，并校正钢壳与转台的同心度；
给钢壳内腔加入工艺量的经烘干且自然冷却至常温的铜合金颗粒以及铜气焊剂；启动立式离心熔铸机转台，令铜合金颗粒和铜气焊剂布满钢壳内球面表面；
启动所述电感应加热装置，令钢壳升温，直至附着在钢壳内球面表面的铜合金颗粒全部熔化为液体时，关停并移走所述电感应加热装置；
对钢壳实施冷却；在关停并移走所述电感应加热装置的同时，启动水冷却装置，并向水冷却装置的冷却水箱内导入冷却水，对钢壳实施冷却，直至附着在钢壳内球面表面的铜合金熔液凝固在钢壳的内球面表面上，关停立式离心熔铸机转台，即制得钢壳铜合金双金属球面轴承座毛坯。
[0010]由以上所给出的技术方案可以明了，本发明由于其铜合金颗粒的熔融和离心浇铸是在一台立式离心熔铸设备(即所述立式离心熔铸机)上分别完成的，因而其设备投资少，工艺流程短，生产成本低，劳动强度小，生产效率高，现场环境好，从而实现了本发明的目的。
[0011]为了进一步提高铜合金层与钢壳内球面冶金结合的强度，有效避免铜合金层与钢壳内球面表面的剥离和裂开，本发明主张所述钢壳预处理包括钢壳表面洁净处理，浸溃硼砂熔液和烘干；所述烘干是至钢壳`表面的盐溃呈白色时为止。其中所述表面洁净处理是进行常规的除污、除油、除锈处理。
[0012]由于本发明采用离心熔铸法，为了避免产生布设在钢壳内球面表面的铜合金厚度的不均匀，某些部位的铜合金层厚度小于工艺要求，以致在后精加工过程中无法保证成品质量，因此必须保证钢壳与转台的同心度。在钢壳与转台配装时，应当进行同心度校整，保证所述冶金结合在钢壳内球面表面铜合层的加工余量。所述钢壳与转台的同心度最好^ 0.2mm。
[0013]本发明所述铜合金颗粒在离心力的作用下，能否均匀布满钢壳内球面表面上，除与钢壳内球面的球半径有关外，还和所选用的铜合金颗粒的粒径大小(铜合金颗粒的质量)和所述转台的转速相关。本发明经过多次反复实践，遴选的铜合金颗粒的粒径在0.5^1.6mm范围内，所述转台的转速在15(T200r/min范围内。当然并不局限于此。当所述钢壳内球面半径，或颗粒铜合金的粒径或所述转台的转速发生改变时，其铜合金颗粒的粒径和所述转台转速，应当进行适应性调整。
[0014]考虑到冶金结合在钢壳内球面表面的铜合金层的冷却工况，对于所述铜合金层冷却凝固的质量有着直接的影响，尤其是本发明所采用的是由钢壳冷却导致所述铜合金层的冷却。也就是说，所述铜合金层冷却是由内层至外层的渐冷。这无疑对于所述铜合金层的补缩而避免铜合金层产生疏松是有利的。但是，由于这种铜合金层是急冷却，会造成相当大的冷却应力，而冷却应力的存在，会对在后的机械加工和应用造成不利影响，有可能会产生爆裂和裂纹。为了更好地保证本发明毛坯的质量，本发明在对钢壳实施水冷却前，还包括空气冷却(空冷);所述对钢壳实施冷却，是在所述钢壳先经空冷2?4min，使工件内部温度趋于一致后，再由所述冷却装置水冷却l(Tl5min。这种空冷对于铜合金层的致密金相组织的形成是非常有利的。
[0015]与此同时，本发明还主张，在钢壳空冷后，再实施的水冷却是分段水冷却；所述分段水冷却，是通过控制冷却水箱所进入冷却水的液面高度，先实施钢壳底部铜合金层的冷却，然后再提高冷却水箱内冷却水的液面高度，实施钢壳内球面部位铜合金层的冷却。这种分段冷却也是一种避免产生钢壳底部铜合金层产生所述铸造缺陷的方法。按由内层向外层顺序凝固，可以获得更致密的金相组织，减轻裂纹倾向，减少缩松现象。
[0016]由于所述轴承座毛坯是由上盖和下座哈夫对合组成的，而本发明所述轴承座毛坯是其上盖或下座中的一种，因而所述钢壳的一侧是敞口的。在所述钢壳置于转台上时，钢壳的敞口端是朝上的(这是立式离心熔铸的工艺要求)。为了完全防止或避免所述钢壳随着转台旋转时，存在于钢壳内的铜合金颗粒可能产生的向外飞溅现象，在所述钢壳的敞口端，还设有一块盖板，最好是中央具有通孔的盖板。所述盖板与钢壳可拆式连接，例如盖板外圆与钢壳沉孔相嵌合配装，或者通过粘结剂配装。盖板中央所设的通孔是用来向钢壳内腔供给铜合金颗粒和排气的，也是钢壳内腔空冷的空气通道。当然，如果不设盖板，同样是可以进行尚心熔铸的。
[0017]为了有效避免铜合金颗粒在电感应加热器加热熔化工况下产生氧化。为此，本发明还包括在钢壳内腔布满所述铜合金颗粒和铜气焊剂后，给钢壳内腔加入工艺量碳粉，且令碳粉在钢壳旋转的条件下，覆盖在铜合金颗粒和铜气焊剂的表面。由于碳粉的质量比铜合金颗粒的质量小，因此在转台旋转所产生的离心力作用下，碳粉也就只能覆盖在铜金合颗粒和铜气焊剂的表面，从而阻断了铜合金层与空气中氧气的接触。当然阻断氧化的措施并不局限于此。例如在所述铜合金颗粒层较薄的条件下，由于铜合金颗粒加热熔融的时间很短，因而不加碳粉也是可以的。另外，若对所述钢壳内腔注入氩气等惰性气体，则不论铜合金颗粒层是厚还是薄，不加碳粉也都是可以的。
[0018]所述铜合金颗粒和碳粉中所存在的水份，对毛坯的铜合金层的质量有着直接的影响，会导致铜金合层产生气孔、质地疏松和耐磨性能下降等技术质量问题。为了有效保证毛坯的质量，本发明主张，所述铜合金颗粒和碳粉，是经烘干且自然冷却至常温的铜合金颗粒和碳粉。优选的是所述烘干是在105?12(TC条件下烘干20?30min脱去水分。
[0019]由于所述钢壳的封口端(底部)壁厚较厚，且又与转台连接，而在实施水冷却过程中，冷却水很少与钢壳底部相接触，因而钢壳底部的冷却要比钢壳内球面部位的冷却慢得多，以致钢壳底部表面的铜合金层，由于冷却慢而会造成铜合金层缩孔等铸造缺陷。为此，本发明主张，在所述钢壳底平面与转台之间还设有令钢壳底平面与转台上平面之间保持一定距离的垫块，使钢壳底部与水充分接触，以提高所述钢壳底部的冷却速度。由于所述垫块的存在，可以令钢壳底部与冷却水有效接触，以解决钢壳内底部铜合金层所产生的铸造缺陷。所述垫块优选为圆环形的垫块。
[0020]而通过控制冷却水箱所进入冷却水的液面高度，先实施钢壳底部铜合金层的冷却，然后再提高水箱内冷却水的液面高度，实施钢壳内球面部位铜合金层的冷却，这种分段冷却也是一种避免产生钢壳底部铜合金层产生所述铸造缺陷的方法，按由下向上顺序凝固，可以获得更致密的金相组织，减轻裂纹倾向，减少缩松现象。
[0021]为了进一步提高钢壳内球面与铜合金层结合强度，以避免铜合金层从钢壳内球面上的剥落，本发明还主张，所述钢壳内球面部位表面设有凹槽或凹坑。且所述凹槽是燕尾形楔槽或所述凹坑为出口小底部大的锥台状凹坑，而所述凹槽或凹坑的深度在2?5mm范围内。当然，非燕尾形楔槽或非锥台状凹坑，同样对于防止铜合金层的剥落也是很有作用的，但不如燕尾形楔槽或锥台状凹坑好，因为这两种结构形式，对预防铜合金属的径向松动、剥落有着明显的功效。
[0022]而本发明所述电感应加热器和水冷却装置，分别包容所述立式离心熔铸机转台的结构形式，可以有好多种。然而从高性价比的要求衡量，本发明主张，所述电感应加热装置和水冷却装置，分别包容立式离心熔铸机转台的结构形式有二种:一种是所述电感应加热装置的环状电加热器，通过其所设的第一升降装置，由上而下套装在立式离心熔铸机转台外围，而所述冷却装置的冷却水箱，通过其所设的第二升降装置，由下而上套装在立式离心熔铸机转台外围；另一种是所述冷却装置的冷却水箱固定布置在立式离心熔铸机转台外围，而所述电感应加热装置的环状电加热器，通过其所设的第一升降装置，由上而下套装在立式离心熔铸机转台外围与所述冷却装置的冷却水箱周边箱壁之间，且靠近所述立式离心熔铸机转台。而所述冷却装置的冷却水箱与所述转台的转轴之间的配装，均为轴孔配合，为了防止冷却水箱的渗漏水，本发明还主张在冷却水箱与转台转轴的轴孔配合部位，设置机械式密封件。实践结果证明，所述两种结构形式都是同样可以的。但是所述第一种结构形式的结构要相对复杂一些，现场生产操作也可能会麻烦一些。
[0023]上述技术方案得以实施后，本发明所具有的工艺流程短，设备投资少，制造成本低，劳动强度小，现场环境好等特点，是显而易见的，与已有技术相比较，具有突出的实质性特点和显著进步。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本发明【具体实施方式】所采用的一种制备设备立式离心熔铸机的示意图；
图2是本发明【具体实施方式】所采用的第二种制备设备立式离心熔铸机的转台与电感应加热装置相配置状态的示意图；
图3是本发明【具体实施方式】所采用的如图2所示的第二种制备设备立式离心熔铸机的转台与水冷却装置的冷却水箱相配置状态的示意图；
图4是本发明工艺实施例所制毛坯的外形及尺寸图；
图5是本发明另一工艺实施例所制毛坯的外形及尺寸图；
图6是本发明实施例所制毛坯的周向金相组织(100X )；
图7是本发明实施例所制毛坯的弧向金相组织(100 X )。
[0025]附图1、2、3图中各标号所示为:1为盖板，2为钢壳,3为铜合金层,4为立式离心熔铸机的转台，5为电感应加热装置,6为水冷却装置的冷却水箱,7为进水管,8为出水管,且出水管8位于钢壳2上平面以下部位，以避免冷却水进入钢壳2的内腔，9为垫块，10为转轴，11为机械式密封件；12为冷却水箱6的支承点；由附图1、2、3可见，转台4与转轴10呈正相交连接，转台4与钢壳2 —起可被包容设置在感应加热装置内或水冷却装置的冷却水箱6的内腔内。[0026]
【具体实施方式】
[0027]以下结合附图，通过【具体实施方式】的描述，对本发明作进一步说明。
[0028]【具体实施方式】之一，请参读附图2、3。 [0029]一种钢基铜合金双金属球面轴承座毛坯的制备方法，以立式离心熔铸机为制备设备，以按球面轴承座结构要素设计制造的钢壳2为所述毛坯制备的出发件，而其: 所述立式离心熔铸机还包括具有可包容立式离心熔铸机转台4的水冷却装置6和电感应加热装置5，电感应加热装置5和水冷却装置6依次上下叠放，电感应加热装置5在关停后上升退出工作位置，水冷却装置的冷却水箱6上升进入工作位置后导入冷却水，实施钢壳2和铜合金属层3的冷却过程；由此可见，本发明所述制备设备，是集铜合金熔化和离心熔铸为一体的立式离心熔铸机；
其制备方法依次包括:
对所述钢壳2实施工艺性预处理；
将经预处理的钢壳2固定在所述立式离心熔铸机的转台4上，且钢壳2的敞口端朝上，并校正钢壳2与转台4的同心度；
给钢壳2内腔加入工艺量的铜合金颗粒和铜气焊剂；启动立式离心熔铸机转台4，令铜合金颗粒和铜气焊剂布满钢壳内球面的表面；
启动所述电感应加热置5，令钢壳2升温，直至附着在钢壳2内球面表面的铜合金颗粒全部熔化为液体时，关停所述电感应加热装置5并上升退出工作位置；
对钢壳2实施冷却；在关停所述电感应加热装置5的同时，将水冷却装置的冷却水箱6上升移入工作位置，给内包容所述钢壳2和转台4的冷却装置的冷却水箱6内导入冷却水，对钢壳2实施冷却，直至附着在钢壳2内球面表面的铜合金熔液凝固在钢壳2的内球面表面上，关停立式离心熔铸机转台4，即制得成品钢壳铜合金双金属球面轴承座毛坯。
[0030]所述钢壳2预处理，包括钢壳2表面洁净处理，浸溃硼砂熔液和烘干；所述烘干是至钢壳表面的盐溃呈白色时为止。
[0031]优选地，所述钢壳2与转台4的同心度0.2mm。
[0032]优选地,所述铜合金颗粒的粒径在0.5"?.6mm范围内。
[0033]优选地,所述转台4的转速在150~200r/min范围内。
[0034]优选地，在对钢壳2实施水冷却前，还包括空气冷却；所述钢壳2先经空冷2~4min后，再由所述冷却装置进行水冷却l(Tl5min。
[0035]优选地，在所述钢壳2的敞口端，还设有中央具有通孔的盖板I。
[0036]优选地，还包括在所述钢壳2内球面表面布满铜合金颗粒和铜气焊剂后，给钢壳2内腔加入工艺量碳粉，且令碳粉在钢壳2旋转的条件下，覆盖在铜合金颗粒和铜气焊剂的表面。
[0037]优选地，所述铜合金颗粒和碳粉，是经烘干且自然冷却至常温的铜合金颗粒和碳粉。
[0038]优选地，在所述钢壳2底平面与转台4之间还设有令钢壳2底平面与转台4上平面之间保持距离的垫块9，使钢壳底部与水充分接触，以提高所述钢壳2底部的冷却速度。[0039]在上述【具体实施方式】中所提到的“工艺量”，是根据所述铜合金层3的工艺体积乘上铜的比重所得出的铜合金颗粒的工艺重量。所述工艺量碳粉采取同样方法求得。
[0040]【具体实施方式】之二，请参读附图1.一种钢基铜合金双金属球面轴承座毛坯的制备方法，除了其所采用的电感应加热装置5和水冷却装置的冷却水箱6，与所述转台4的配置如附图1所示外，即冷却水箱6固定在转台4的外围，而电感应加热装置5由上而下套装在转台4的外围，且位于冷却水箱6箱边与转台4之间。其它均如同【具体实施方式】之一。
[0041]以下给出具体毛坯制品的3个制备工艺实例。
[0042]工艺实例1:
请参读附图1。大型船用组合活塞的球面轴承座上盖的制备。
[0043]球面轴承座上盖的轮廓尺寸:如图4所示。根据所述轮廓尺寸，制作相应大小和形状的钢壳；
a)配料:6Kg铜合金颗粒(粒径在0.5^1.0mm的混合物)和400g铜气焊剂混匀，并在上述混合料表面覆盖30 g木碳粉。
[0044]b)熔铸工艺:1)由上而下移入电感应加热装置5，2)在160r/min的转速下采用60Kw功率加热2.5min ;3)将功率调至80Kw加热44min ；4)将功率调至50Kw加热5min ；5)将功率调至OKw，向上移开电感应加热装置5空冷3min，6)给冷却水箱6导入冷却水，水冷12min。盖板I中心有Φ 90mm通气孔、校正钢壳2的同心度< 0.2mm。
[0045]工艺实例2:
请参读附图2和图3。球面轴承座下盖的轮廓尺寸:如图5所示。根据所述轮廓尺寸，制作相应大小和形状的钢壳；
a)配料:6Kg铜合金颗粒(粒径在1.(Tl.6mm的混合物)和400g铜气焊剂混匀，并在上述混合料表面覆盖30g木碳粉。
[0046]b )熔铸工艺:I)下降移入电感应加热器5 ; 2 )在200r/min的转速下采用60Kw功率加热2min ;3)将功率调至80Kw加热46min ；4)将功率调至50Kw加热4.5min ;5)将功率调至OKw，移开电感应加热装置5空冷3min ；6)上升水冷却装置的冷却水箱6水冷14min。盖板I中心有Φ 90mm通气孔、校正钢壳2的同心度< 0.2mm。
[0047]若在所述钢壳2内球面部位表面加设凹槽或凹坑(尤其是燕尾形楔槽或出口小底部大的锥台状凹坑)，则钢壳2与铜合金层的结合将会更加牢靠。
[0048]上述2个工艺实例的工艺过程和工艺方法均如同【具体实施方式】。
[0049]上述2个工艺实例的成品初样，经JB/T 9749-1999《内燃机铸造铜铅合金轴瓦金相检验》标准检测，铜合金层3与钢壳2的结合情况达到一级标准，其金相组织均匀，如图6和图7所示。
[0050]由以上所描述的工艺实施2、3可以明了，本发明在钢壳2内加入铜合金颗粒等物料后，所述转台4与电感应加热装置5，两者可以同步启动工作。
[0051]工艺实例3
除冷却方式不同于工艺实例2以外，其它步骤均与工艺实例2相同。
[0052]所述冷却方式为:空冷3min后，再实施分段冷却，先实施钢壳2底部铜合金液层3的冷却，约6min，然后再提高水箱内冷却水的液面高度，实施钢壳2内球面部位铜合金液层3的冷却,约8 mirio
[0053]这种分段冷却方法，是铜合金液层由下向上的顺序凝固，可以获得更致密的金相组织，减轻裂纹倾向，减少缩松现象。能够避免钢壳2底部铜合金层3产生前述铸造缺陷。
[0054]另外要说明的的是，上述所有实施例中所采用的铜合金颗粒在使用前均进行烘干，所述的铜合金颗粒的烘干是在105?120°C条件下烘干20?30min，以脱去水分。
[0055]本发明所述工艺步骤，在所述第一、第二升降装置，均为气/液动升降装置的条件下，若采用PLC可编程控制器控制，则本发明所述制备方法，将实现全过程自动化。
[0056]本发明的应用范围，不受本说明书描述的限制。它同样适用于钢基铝合金或钢基其它有色金属合金的双金属球面轴承座毛坯的制备。
【权利要求】
1.一种钢基铜合金双金属球面轴承座毛坯的制备方法，以立式离心熔铸机为制造设备，以按球面轴承座结构要素设计制造的钢壳为所述毛坯制备的出发件，其特征在于: a、所述立式离心熔铸机还具有能够包容立式离心熔铸机转台的电感应加热装置和水冷却装置，因而所述制造设备，是集铜合金熔化和离心浇铸为一体的立式离心熔铸机； b、其制备方法依次包括: 对所述钢壳实施预处理； 将经预处理的钢壳固定在所述立式离心熔铸机的转台上，且钢壳的敞口端朝上，并校正钢壳与转台的同心度； 给钢壳内腔加入工艺量的经烘干且自然冷却至常温的铜合金颗粒以及铜气焊剂；启动立式离心熔铸机转台，令铜合金颗粒和铜气焊剂布满钢壳内球面表面； 启动所述电感应加热装置，令钢壳升温，直至附着在钢壳内球面表面的铜合金颗粒全部熔化为液体时，关停并移走所述电感应加热装置； 对钢壳实施冷却；在关停并移走所述电感应加热装置的同时，启动水冷却装置，并向水冷却装置的冷却水箱内导入冷却水，对钢壳实施冷却，直至附着在钢壳内球面表面的铜合金熔液凝固在钢壳的内球面表面上，关停立式离心熔铸机转台，即制得钢壳铜合金双金属球面轴承座毛坯。
2.根据权利要求1所述的钢基铜合金双金属球面轴承座毛坯的制备方法，其特征在于，所述钢壳预处理包括钢壳表面洁净处理，浸溃硼砂熔液和烘干；所述烘干是至钢壳表面的盐溃呈白色时为止。
3.根据权利要求1所述的钢基铜合金双金属球面轴承座毛坯的制备方法，其特征在于，所述钢壳与转台的同心度< 0.2_。
4.根据权利要求1所述的钢基铜合金双金属球面轴承座毛坯的制备方法，其特征在于，所述铜合金颗粒的粒径在0.5"?.6mm范围内。
5.根据权利要求1所述的钢基铜合金双金属球面轴承座毛坯的制备方法，其特征在于，所述转台的转速在15(T200r/min范围内。
6.根据权利要求1所述的钢基铜合金双金属球面轴承座毛坯的制备方法，其特征在于，在对钢壳实施水冷却前，还包括空气冷却；所述对钢壳实施冷却，是在所述钢壳先经空冷2~4min后，再由所述冷却装置实施水冷却l(Tl5min。
7.根据权利要求6所述的钢基铜合金双金属球面轴承座毛坯的制备方法，其特征在于，在钢壳空冷后所实施的水冷却，是分段水冷却；所述分段水冷却，是通过控制冷却水箱所导入冷却水的液面高度，先实施钢壳底部铜合金层的冷却，然后再提高冷却水箱内冷却水的液面高度，实施钢壳内球面部位铜合金层的冷却。
8.根据权利要求1所述的钢基铜合金双金属球面轴承座毛坯的制备方法，其特征在于，在所述钢壳的敞口端，还设有中央具有通孔的盖板。
9.根据权利要求8所述的钢基铜合金双金属球面轴承座毛坯的制备方法，其特征在于，所述盖板与钢壳可拆式连接。
10.根据权利要求9所述的钢基铜合金双金属球面轴承座毛坯的制备方法，其特征在于，所述盖板是由盖板外圆与钢壳沉孔相嵌合配装，或者通过粘结剂配装而成可拆式连接。
11.根据权利要求1所述的钢基铜合金双金属球面轴承座毛坯的制备方法，其特征在于，还包括在所述钢壳内球面表面布满铜合金颗粒和铜气焊剂后，给钢壳内腔加入工艺量碳粉，且令碳粉在钢壳随所述转台旋转的条件下，覆盖在铜合金颗粒和铜气焊剂的表面。
12.根据权利要求11所述的钢基铜合金双金属球面轴承座毛坯的制备方法，其特征在于，所述铜合金颗粒和碳粉是在105~12(TC条件下烘干20~30min，脱去水分，且自然冷却至常温。
13.根据权利要求1所述的钢基铜合金双金属球面轴承座毛坯的制备方法，其特征在于，在所述钢壳底平面与转台之间还设有令钢壳底平面与转台之间保持距离的垫块，使钢壳底部与水充分接触，以提高所述钢壳底部的冷却速度。
14.根据权利要求13所述的钢基铜合金双金属球面轴承座毛坯的制备方法，其特征在于，所述垫块为圆环形垫块。
15.根据权利要求1所述的钢基铜合金双金属球面轴承座毛坯的制备方法，其特征在于，所述钢壳内球面部位表面设有凹槽或凹坑。
16.根据权利要求15所述的钢基铜合金双金属球面轴承座毛坯的制备方法，其特征在于，所述钢壳内球面部位表面的凹槽为燕尾形楔槽或凹坑为出口小底部大的锥台状凹坑。
17.根据权利要求1所述的钢基铜合金属球面轴承座毛坯的制备方法，所述电感应加热装置和水冷却装置，分别包容立式离心熔铸机转台的结构形式有二种:一种是所述电感应加热装置的环状电加热器，通过其所设的第一升降装置，由上而下套装在立式离心熔铸机转台外围，而所述冷却装置的冷却水箱，通过其所设的第二升降装置，由下而上套装在立式离心熔铸机转台外围 ；另一种是所述冷却装置的冷却水箱固定布置在立式离心熔铸机转台外围，而所述电感应加热装置的环状电加热器，通过其所设的第一升降装置，由上而下套装在立式离心熔铸机转台外围与所述冷却装置的冷却水箱周边箱壁之间，且靠近所述立式离心熔铸机转台。
【文档编号】B22D19/16GK103722144SQ201210386569
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年10月13日 优先权日:2012年10月13日
【发明者】唐建达, 马良, 支建方, 李娄明 申请人:南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司