水潤滑艉軸承襯套的生產(chǎn)工藝

張元華++王玲玲++趙強++許曉坤

摘 要：水潤滑艉軸承具有較高的強度和抗沖擊性能，極佳的耐磨性"抗磁性"耐蝕性和自潤滑性能，該項目組采用離心鑄造工藝，項目組自行設(shè)計了離心鑄造機和模具，改善了產(chǎn)品外觀和質(zhì)量，提高了材料的利用率，降低了生產(chǎn)成本，生產(chǎn)出了滿足軍用標(biāo)準(zhǔn)的襯套。

關(guān)鍵詞：襯套 水潤滑 生產(chǎn)工藝

中圖分類號：U664 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）05（c）-0106-02

水潤滑軸承是連接船舶傳統(tǒng)系統(tǒng)的關(guān)鍵零部件，廣泛地應(yīng)用在螺旋槳、尾翼等位置，直接指揮影響著船舶航行。所使用的潤滑油的使用成本十分昂貴，通過近幾年的不懈努力，項目組和某企業(yè)通過查閱大量資料，走訪多家企業(yè)和多次優(yōu)化試驗結(jié)果，生產(chǎn)出了滿足性能需要艉軸承襯套和水潤軸承，技術(shù)性能指標(biāo)達到了船用標(biāo)準(zhǔn)。艉軸承襯套要求組織致密、質(zhì)量高、力學(xué)性能優(yōu)良。

1 生產(chǎn)條件

鑄造設(shè)備：500 kg中頻感應(yīng)電爐，2.5～15 kW臥式離心鑄造機，臥式離心鑄造機原理圖見圖1所示，自制的澆包，鉑銠-鉑直插式測溫儀和金屬型表面測溫儀，化學(xué)分析儀，液化氣烘烤設(shè)備。

金屬鑄型：金屬型離心鑄造，規(guī)格為（80～800）mm×（25～200）mm，材質(zhì)為HT200。

澆注槽：離心澆鑄用的澆注槽，一般有端注式、側(cè)注式、林注式、牛角式和縫隙式5種基本形式。通過查找相關(guān)資料，采用的是端注式。

2 工藝參數(shù)的選定

2.1 轉(zhuǎn)速

轉(zhuǎn)速離心鑄造的基本工藝參數(shù)之一，過高或者過低都會產(chǎn)生缺陷，使鑄件報廢。根據(jù)公式進行計算：

式中，n為鑄型轉(zhuǎn)速，r/min；K為恒定值；R為鑄型內(nèi)半徑，m；G為重力系數(shù)，合金種類不同，G值的取值范圍不同。對于錫青銅材質(zhì)，G的取值范圍為40～110，根據(jù)公式計算出鑄型的轉(zhuǎn)速在380～630 r/min之間，筆者選用的實際轉(zhuǎn)速是所計算出的轉(zhuǎn)速平均值以及補縮轉(zhuǎn)速，質(zhì)量達到了標(biāo)準(zhǔn)[1]。

2.2 鑄型涂料及預(yù)熱溫度

在襯套的生產(chǎn)過程中，金屬液通過金屬壁快速的冷卻，并且澆注過程中會對模具內(nèi)壁進行熱沖擊，為了在冷卻后容易脫模，筆者通過粉刷桐油，掛上一層干黃沙在鑄型表面，起到了良好保護模具的效果，達到了順利脫模的目的。模具的預(yù)熱溫度應(yīng)控制在60 ℃～100 ℃。

2.3 合金熔煉

熔煉過程是：先熔化銅，熔清后升溫到1 200 ℃左右，加磷銅脫氧，然后依次加入回爐料→鋅錠→錫、鉛→含氣性檢查→調(diào)控制澆注速度整溫度→出爐澆注[2]，澆注溫度為1 150 ℃～1 170 ℃。

一般遵循先快后慢的澆注速度，快速地充滿型腔，再慢慢地實現(xiàn)逐層凝固。

銅套毛坯加工后按照J(rèn)B/T 4730.5-2005進行著色滲透探傷檢查，滿足Ⅱ級鑄件要求。

2.4 澆注速度與轉(zhuǎn)速的配合

過慢易生冷隔和重皮，過快易生氣孔、夾渣、縮松和錫青銅上常見的喇叭孔。對此筆者做了大量的試驗，通過數(shù)據(jù)分析求出了適宜范圍。綜合上述參考數(shù)可反映出離心澆鑄產(chǎn)品質(zhì)量，使其滿足于技術(shù)要求。艉軸承襯套，見圖2所示。

3 結(jié)語

通過對生產(chǎn)過程進行分析，結(jié)合實際生產(chǎn)，合理調(diào)整并優(yōu)化工藝，解決了離心鑄造生產(chǎn)銅套時易產(chǎn)生缺陷的問題，改進了銅合金液的精煉技術(shù)，生產(chǎn)出了滿足客戶要求的高品質(zhì)水潤滑艉軸承襯套。

參考文獻

[1] 吳平安.大型銅套的離心鑄造[J].特種鑄造及有色合金，2014，34（5）：517-518.

[2] 宋偉，張蕾蕾，宋鵬，等.從熔煉工藝提高錫青銅鑄件質(zhì)量的試驗研究[J].鑄造設(shè)備與工藝，2013（6）：16-18.

[3] 林柏年.特種鑄造[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2008.

[4] 陸文華.鑄造合金及其熔煉[M].北京：機械工業(yè)出版社，

2008.