巴氏合金浇铸 巴氏合金密度 巴氏合金熔炼

　　巴氏合金熔炼

　　巴氏合金熔炼过程如下：①在坩埚底部放一层干燥的木炭，将坩埚预热到200℃左右。②清除合金锭表面的污物，放入坩埚内，待合金全部熔化后进行清渣处理。③升温至420℃左右，并用脱水氯化铵进行精炼处理。氯化铵的用量为合金液的0.1wt%～0.15wt%。如果连续浇注，可每隔1h 处理一次。④浇注前，均匀搅拌合金液5min，然后扒渣。

　　巴氏合金静止浇注

　　静止浇注过程如下：①根据浇注的轴瓦的尺寸大小，选择合适的工装。在洁净、干燥的平台上，铺上预热过的石棉板。②迅速将刚镀锡并检查合格的轴瓦平稳地放置在经预热的石棉板上，要使其整个下端面完全接触石棉板，以免跑火。③经热加工的金属芯(金属芯的预热温度300℃)平稳地放入待浇注的轴瓦内，找正并使轴瓦的内圆与金属芯的外圆之间的间隙均匀一致，且保证有足够的加工余量。④用专用工装将其紧固，并用沙子或石棉在其周围煨好，防止跑火。⑤以上几个步骤应在5 min 内完成，保证其在浇注前温度不低于280℃，否则需要重新镀锡。⑥浇注时，金属液流要短而均匀、连续地沿胎具圆周移动。⑦在浇注过程中，用预热过的搅拌棒沿瓦体圆周垂直搅动， 以利于合金液中的杂质上浮、气体排出和合金补缩。⑧当轴承合金全部浇入后，应从瓦胎外圆喷水冷却。同时，灵活掌握用***焊枪烘烤合金液较后凝固的部位，保证其从下而上顺序凝固，以防瓦体上部提前凝固。⑨合金完全凝固，温度降至204℃以下后，停止喷水，并拆除胎具，将其清理干净，轻吊放于100℃左右的炉中，缓慢冷却至室温。

　　巴氏合金离心浇注

　　离心浇注过程如下：①检查离心机及其辅助设备工作是否良好。将机器空运转1～2min，观察其运行是否正常。②将轴瓦用预热过的夹具放置在主、从动夹盘之间，用螺栓紧固，卡装在离心机上。检查卡盘与轴瓦间有无缝隙，如果有，应该用石棉封堵。③上述步骤进行得要迅速，保证瓦体在浇注前温度不低于280℃，否则需要重新镀锡。④合金浇注温度为420℃左右。⑤根据轴瓦内径选择离心浇注机的变速等级，见表2。⑥安装浇道，启动离心机，待至规定转速后，倒入定量的合金溶液，合金溶液注入时要平稳、均匀、连续。⑦在浇注合金完全倒入后，稍停， 即向轴瓦外表面喷水冷却， 当温度降至150～200℃以下时，停止喷水并关机。⑧小心卸下轴瓦，轻吊放于100℃左右的炉中，缓慢冷却至室温。

　　巴氏合金轴瓦的直立间歇浇注法

　　目前，大型巴氏合金轴瓦浇注大多采用静止直立连续浇注的方法，即将达到一定温度的巴氏合金液体迅速、连续注满瓦腔。在提高大型巴氏合金轴瓦浇注质量的技术攻关中，河南锡基合金材料有限公司探索性地采用了直立间歇浇注法。

　　所谓直立间歇浇注法，就是把达到一定温度的巴氏合金液体(铅基巴氏合金液体温度应该控制在460～480℃；锡基巴氏合金液体温度应该控制在400～420℃)分数次浇入瓦腔，待前一次浇入的合金冷却到250℃后方可进行下一次浇注，浇注间隔时间视每一次浇注的液体量而定，每一次的浇注高度不超过120mm。能否合理地控制轴瓦表面各部位的温度以及它与模具之间的温度，是浇注成功与否的关键，也是大型巴氏合金轴瓦浇注中的主要难点。合理控温的目的是为了使轴瓦与合金之间获得具有一定粘结强度的粘合面。经过反复对比试验，我们对瓦面、模具及合金的温度是这样确定的：瓦面中下部A区域温度应为***低，并由此向瓦面放散性升高，两边区域温度高于中部，上部温度高于下部。特别应该注意的是模具内表面温度要显著并始终高于瓦面温度，一般应控制在250～290℃。实践证明，直立间歇浇注法优点明显。

　　直立间歇浇注巴氏合金轴承法的优点分析

　　2.1 减小线膨胀系数不同带来的线变量和内应力

　　连续浇筑时，合金层从液态冷却至固态是一个整体，由于合金层和瓦壳体的线膨胀系数α不同(15~200 ℃时，钢瓦壳α=11.7×10-6/℃；铸铁瓦壳α=10.8×10-6/℃；锡基合金ZChSnSb11-6α=10.8×10-6/℃；铅基合金ZChPbSn16-16-1.8α=10.8×10-6/℃)，当合金层在合金固相线下200℃冷却到常温过程中，必然会有不同量的线性变形量和一定的内应力，结果会导致粘结不良和裂纹，从而影响轴瓦的使用寿命。

　　采用间歇浇筑时，液态合金是分几次浇入，待前一次浇入的合金的上表面冷却接近固相线(呈糊状)时，再进行下一次浇筑；当上一层合金浇注后还处于热熔状态时，下面先浇的那层就已经冷凝。这样每一次凝固层的面积比整体瓦的面积小了许多，因此冷凝过程中其线变量和内应力也相应减小。所以，由此而导致的粘结不良和裂纹的可能性也就相应减小。而且，采用间歇浇筑时，后一次浇入瓦腔的合金液体，会与前一次浇注的将要冷凝的合金交熔，因而不会产生断层现象。

　　2.2 可使合金偏析趋于合理

　　采用直立连续浇注，本溶于一体的合金层从液体冷却到液相线时，合金液中一些承受负荷性质坚硬的金属化合物，如：锑锡(SbSn)立方形晶体和铜锡(Cu6Sn5)针状晶体，由于与基体的相对质量密度不同，而从基体中分离出来。即使采用搅动和速冷的方法，也不能完全避免合金的偏析。而偏析的合金层受力不均，容易出现应力集中而造成脆裂。间歇浇注时，轴瓦的合金层是由几个浇注高度层组成的，每次浇入合金深度较浅，只要用棒搅动和水冷却配合，就能够很好防止大面积偏析。即使控制得不够理想，偏析现象也仅仅是在某次浇注高度里出现。

　　对于整个轴瓦面来说，悬浮在合金基体中的锑锡(SbSn)、铜锡(Cu6Sn5)等硬晶体大体上也是趋于合理分布的。

　　2.3 避免和减少缩孔和梳松

　　连续浇注时，下部的合金冷凝后体积缩小，上部的液体用来补充下部的收缩。但由于瓦腔的合金层较薄，面积较大，补缩距离太远，且瓦中下部冷却速度又较快，以及顶部先冷结盖等原因，使上部的液体对下部冷缩的合金补充不上，易造成中间缩孔和疏松现象。采而用间歇浇注，由于浇注面积减小，补缩距离缩短，从而能避免或减小缩孔及疏松现象。