張?jiān)A++王玲玲++趙強(qiáng)++許曉坤
摘 要:水潤(rùn)滑艉軸承具有較高的強(qiáng)度和抗沖擊性能,極佳的耐磨性"抗磁性"耐蝕性和自潤(rùn)滑性能,該項(xiàng)目組采用離心鑄造工藝,項(xiàng)目組自行設(shè)計(jì)了離心鑄造機(jī)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(rùn)滑 生產(chǎn)工藝
中圖分類號(hào):U664 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2017)05(c)-0106-02
水潤(rùn)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(rùn)滑油的使用成本十分昂貴,通過(guò)近幾年的不懈努力,項(xiàng)目組和某企業(yè)通過(guò)查閱大量資料,走訪多家企業(yè)和多次優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果,生產(chǎn)出了滿足性能需要艉軸承襯套和水潤(rùn)軸承,技術(shù)性能指標(biāo)達(dá)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(jī),臥式離心鑄造機(jī)原理圖見(jiàn)圖1所示,自制的澆包,鉑銠-鉑直插式測(cè)溫儀和金屬型表面測(cè)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(guò)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(guò)高或者過(guò)低都會(huì)產(chǎn)生缺陷,使鑄件報(bào)廢。根據(jù)公式進(jìn)行計(jì)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(duì)于錫青銅材質(zhì),G的取值范圍為40~110,根據(jù)公式計(jì)算出鑄型的轉(zhuǎn)速在380~630 r/min之間,筆者選用的實(shí)際轉(zhuǎn)速是所計(jì)算出的轉(zhuǎn)速平均值以及補(bǔ)縮轉(zhuǎn)速,質(zhì)量達(dá)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(guò)程中,金屬液通過(guò)金屬壁快速的冷卻,并且澆注過(guò)程中會(huì)對(duì)模具內(nèi)壁進(jìn)行熱沖擊,為了在冷卻后容易脫模,筆者通過(guò)粉刷桐油,掛上一層干黃沙在鑄型表面,起到了良好保護(hù)模具的效果,達(dá)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(guò)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(shí)現(xiàn)逐層凝固。
銅套毛坯加工后按照J(rèn)B/T 4730.5-2005進(jìn)行著色滲透探傷檢查,滿足Ⅱ級(jí)鑄件要求。
2.4 澆注速度與轉(zhuǎn)速的配合
過(guò)慢易生冷隔和重皮,過(guò)快易生氣孔、夾渣、縮松和錫青銅上常見(jiàn)的喇叭孔。對(duì)此筆者做了大量的試驗(yàn),通過(guò)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(jiàn)圖2所示。
3 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行分析,結(jié)合實(shí)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(shí)易產(chǎn)生缺陷的問(wèn)題,改進(jìn)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(rùn)滑艉軸承襯套。
參考文獻(xiàn)
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