一种滑动轴承及其制备方法与流程

本申请涉及滑动构件，具体而言，涉及一种滑动轴承及其制备方法。

背景技术：

1、目前，滑动轴承通常采用铜合金整体铸造或离心铸造。其中，铜合金整体铸造即轴承全部采用铜合金材料，其使得铜合金用量大、加工余量多、制造成本高。而采用离心铸造是将液体铜合金注入高速旋转的铸型内，使金属液做离心运动在基体上铸造一层铜合金的技术，该方式制得铜合金的结合力较差，铸造工艺晶粒粗大、元素偏析，无法满足滑动轴承耐磨、耐腐蚀的性能要求。

2、有人提出了采用激光熔覆的方式在轴基体上制备滑动金属层来解决上述问题，但该方式制备出来的滑动轴承仍难以满足风电的载荷要求，尤其是风电会面临频繁的启停，启停过程中齿轮箱受到的载荷是较大的，导致目前制备出来的滑动轴承的使用寿命较短。

技术实现思路

1、发明人发现：目前采用激光熔覆制备的滑动金属层能承载的足够大的载荷的原因是：制备过程中，由于铜合金对激光的吸收率较低，反射率高，造成金属粉末没有充分的熔化，导致产生气泡，进而导致熔覆的效果较差。

2、本申请提供了一种滑动轴承及其制备方法，其能够改善金属粉末的熔化效果。

3、第一方面，本申请实施例提供了一种滑动轴承的制备方法，所述方法包括：

4、得到轴基体；

5、采用激光熔覆的方式将金属粉末熔覆到所述轴基体上，以形成滑动金属层，得到滑动轴承；

6、其中，所述金属粉末包括铜合金粉，所述铜合金粉的中值粒径dv50大于10μm，所述铜合金粉的质量比表面积为100～300m2/kg。

7、在上述实施过程中，通过控制铜合金粉的质量比表面积为100～300m2/kg，也即铜合金粉不为平滑的球体，其表面较为粗糙，能够降低对激光的反射率，使得激光的能量能够得到较好的吸收，可在较低的激光能量下实现较为充分的熔化效果，减少产生气泡的可能，进而使得金属粉末的熔覆效果较好，最终得到的滑动轴承能够承受较大的载荷，满足风电的要求。

8、作为一种可选的实施方式，所述铜合金粉的质量比表面积为150～250m2/kg。

9、在上述实施过程中，控制铜合金粉的质量比表面积为150～250m2/kg能够兼顾激光熔覆的熔化效果，实现较好的熔覆。同时能够兼顾激光熔覆的送粉效果，减少阻塞等情况的发生，使得熔覆能够顺利进行。

10、作为一种可选的实施方式，所述铜合金粉的粒径极差不超过50μm。

11、在上述实施过程中，控制铜合金粉的粒径分布在较窄的范围，能够铜合金粉的熔化程度较为均匀，有利于激光熔覆的熔覆效果，使得滑动金属层具有较好的性能，含有该滑动金属层的滑动轴承能够承受较大的载荷，满足风电的要求。

12、作为一种可选的实施方式，所述铜合金粉的中值粒径dv50为10～70μm。

13、在上述实施过程中，铜合金粉的粒径越小，其比表面积越大，越能够在较低的激光熔覆能量下实现较为充分的熔化，而铜合金粉的粒径越大，越有利于铜合金粉的流动性，更能促进熔覆能够顺利进行，故控制铜合金粉的粒径为10～70μm能够兼顾激光熔覆过程的铜合金粉的熔化效果和铜合金粉的流动性。

14、作为一种可选的实施方式，所述铜合金粉通过水雾化的方式制得。

15、在上述实施过程中，采用水雾化制备铜合金粉的方式能够较易实现其表面的粗糙化，有利于简化操作流程。

16、作为一种可选的实施方式，所述铜合金粉的流动性为15～20s/50g。

17、作为一种可选的实施方式，所述铜合金粉包括黑色金属；所述黑色金属在铜合金粉中的质量占比为0.1％～0.5％；所述黑色金属包括fe和/或ni。

18、在上述实施过程中，由于铜是有色金属，具有较高的反射率，导致对激光的吸收效果不好，通过添加黑色金属的方式，增加了整个粉末对激光的吸收，有利于在交底的激光能量下实现铜合金粉较为充分的熔化。

19、作为一种可选的实施方式，所述激光熔覆的激光束光斑密度为80～120w/cm2。

20、在上述实施过程中，通过控制激光熔覆的激光束光斑密度为80～120w/cm2能够使得金属粉末能够实现较为充分的熔化，同时降低发生过烧的可能，进而降低合金元素的损失，有利于滑动金属层的性能。

21、作为一种可选的实施方式，所述方法还包括：对所述轴基体进行粗糙化处理，以使所述轴基体表面的粗糙度为ra1.6～ra6.3。

22、在上述实施过程中，通过对轴基体表面进行粗糙化处理，使得滑动金属层和轴基体间能够具有更大的接触面积，有利于增加滑动金属层和轴基体间的结合力。

23、作为一种可选的实施方式，所述方法还包括：对所述滑动金属层进行加热，以使所述滑动金属层中的气体溢出，后进行冷却，以消除应力。

24、在上述实施过程中，通过对滑动金属层进行加热和冷却处理，实现对其中气泡的去除和应力的消除，有利于滑动金属层的性能。

25、第二方面，本申请实施例提供了一种滑动轴承，所述滑动轴承采用第一方面提供的方法制得。

技术特征：

1.一种滑动轴承的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的滑动轴承的制备方法，其特征在于，所述铜合金粉的质量比表面积为150～250m2/kg。

3.根据权利要求1所述的滑动轴承的制备方法，其特征在于，所述铜合金粉的粒径满足如下任一项：

4.根据权利要求1所述的滑动轴承的制备方法，其特征在于，所述铜合金粉通过水雾化的方式制得。

5.根据权利要求1所述的滑动轴承的制备方法，其特征在于，所述铜合金粉的流动性为15～20s/50g。

6.根据权利要求1所述的滑动轴承的制备方法，其特征在于，所述铜合金粉包括黑色金属；所述黑色金属在铜合金粉中的质量占比为0.1％～0.5％；所述黑色金属包括fe和/或ni。

7.根据权利要求1所述的滑动轴承的制备方法，其特征在于，所述激光熔覆的激光束光斑密度为80～120w/cm2。

8.根据权利要求1所述的滑动轴承的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：对所述轴基体进行粗糙化处理，以使所述轴基体表面的粗糙度为ra1.6～ra6.3。

9.根据权利要求1所述的滑动轴承的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：对所述滑动金属层进行加热，以使所述滑动金属层中的气体溢出，后进行冷却，以消除应力。

10.一种滑动轴承，其特征在于，所述滑动轴承采用权利要求1至9中任一项所述的方法制得。

技术总结
一种滑动轴承及其制备方法，属于滑动构件技术领域；方法包括：得到轴基体；采用激光熔覆的方式将金属粉末熔覆到所述轴基体上，以形成滑动金属层，得到滑动轴承；其中，所述金属粉末包括铜合金粉，所述铜合金粉的中值粒径Dv50大于10μm，所述铜合金粉的质量比表面积为100～300m<supgt;2</supgt;/kg；通过控制铜合金粉的质量比表面积，能够降低对激光的反射率，使得激光的能量能够得到较好的吸收，可在较低的激光能量下实现较为充分的熔化效果，减少产生气泡的可能，进而使得金属粉末的熔覆效果较好，最终得到的滑动轴承能够承受较大的载荷，满足风电的要求。

技术研发人员：樊学峰,方孝红,陆晓林,褚晨剑
受保护的技术使用者：浙江长盛滑动轴承股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15