水潤滑艉軸承襯套的生產工藝

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，項目組自行設計了離心鑄造機和模具，改善了產品外觀和質量，提高了材料的利用率，降低了生產成本，生產出了滿足軍用標準的襯套。

關鍵詞：襯套 水潤滑 生產工藝

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

水潤滑軸承是連接船舶傳統系統的關鍵零部件，廣泛地應用在螺旋槳、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，項目組和某企業通過查閱大量資料，走訪多家企業和多次優化試驗結果，生產出了滿足性能需要艉軸承襯套和水潤軸承，技術性能指標達到了船用標準。艉軸承襯套要求組織致密、質量高、力學性能優良。

1 生產條件

鑄造設備：500 kg中頻感應電爐，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，化學分析儀，液化氣烘烤設備。

金屬鑄型：金屬型離心鑄造，規格為（80～800）mm×（25～200）mm，材質為HT200。

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

2 工藝參數的選定

2.1 轉速

轉速離心鑄造的基本工藝參數之一，過高或者過低都會產生缺陷，使鑄件報廢。根據公式進行計算：

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

2.2 鑄型涂料及預熱溫度

在襯套的生產過程中，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。模具的預熱溫度應控制在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，再慢慢地實現逐層凝固。

銅套毛坯加工后按照JB/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，通過數據分析求出了適宜范圍。綜合上述參考數可反映出離心澆鑄產品質量，使其滿足于技術要求。艉軸承襯套，見圖2所示。

3 結語

通過對生產過程進行分析，結合實際生產，合理調整并優化工藝，解決了離心鑄造生產銅套時易產生缺陷的問題，改進了銅合金液的精煉技術，生產出了滿足客戶要求的高品質水潤滑艉軸承襯套。

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量的試驗研究[J].鑄造設備與工藝，2013（6）：16-18.

[3] 林柏年.特種鑄造[M].杭州：浙江大學出版社，2008.

[4] 陸文華.鑄造合金及其熔煉[M].北京：機械工業出版社，

2008.