專利名稱：鋅基耐磨合金在水泵軸瓦上的應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種鋅基耐磨合金在水泵軸瓦上的應用技術。
多年以來，水泵軸瓦一直是按機械工業(yè)部標準的工藝流程進行生產(chǎn)，即軸瓦的外殼體采用鑄鐵澆注成型并加工后再在內(nèi)層表面貼合一層巴氏合金，為了加強殼體與巴氏合金的粘結力，在殼體內(nèi)層的軸向和徑向加工有三道燕尾槽來保障澆注后的巴氏合金在加工和使用時的穩(wěn)定性。長期以來，能源部對提供發(fā)電廠和自來水工程中的水泵軸瓦的技術要求很嚴格，對于巴氏合金軸瓦的殼體與合金之間不允許有任何間隙，否則視為不合格產(chǎn)品，以避免在使用過程中出現(xiàn)合金與殼體脫離以至卡機停止運轉而造成停電、停水等事故，影響生產(chǎn)。目前生產(chǎn)的巴氏合金軸瓦根本達不到這一特殊要求，也就是巴氏合金貼合在外殼體上，由于兩種材料的熱漲冷縮比不同，不可能完全緊密無隙，甚至出現(xiàn)脫殼現(xiàn)象，難以達到能源部的這一特殊要求，這樣就使水泵軸瓦的廢品率很高。生產(chǎn)巴氏合金水泵軸瓦的工藝也很復雜，其流程為(1)生鐵鑄件澆注成上下軸瓦→銑平面→合并加工外圓及內(nèi)孔→挖燕尾→銑燕尾后墊石棉紙張→用鐵絲捆緊→清洗→涂酸→升溫;(2)巴氏合金配制→澆注合金錠→溶化合金;(3)離心澆注巴氏合金成水泵軸瓦坯件→軸瓦坯件再經(jīng)過40道工藝機加工成型。而且巴氏合金水泵軸瓦不能回收，這給生產(chǎn)廠家造成的生產(chǎn)難度和損失是可想而知的。
本發(fā)明的目的就是提供一種鋅基耐磨合金在水泵軸瓦上的應用技術，用鋅基耐磨合金代替水泵軸瓦的鑄鐵殼體上貼合巴氏合金，不僅大大簡化了生產(chǎn)工藝，而且徹底解決了水泵軸瓦存在的間隙而造成脫殼問題，使產(chǎn)品的合格率大大提高。
本發(fā)明的技術方案是水泵軸瓦用鋅基耐磨合金一次成型，其中鋅基耐磨合金的化學成份是鋁12-15%;銅0.8-5%;鎂0.03-0.3%，稀土元素0.03-0.2%;其余為鋅。
在上述技術方案中，由于本發(fā)明采用鋅基耐磨合金使水泵軸瓦一次成型，從而取代了現(xiàn)有水泵軸瓦在鑄鐵外殼體的內(nèi)表面貼合巴氏合金，不僅大大簡化了生產(chǎn)工藝，而且完全避免了巴氏合金與水泵軸瓦外殼體之間出現(xiàn)間隙甚至脫殼而造成廢品，使產(chǎn)品的合格率大大提高。
本發(fā)明的鋅基耐磨合金是由鋅、銅、鋁、鎂另加入稀有元素，使其晶相結構含有一定數(shù)量的固溶體和二相晶體及三相共晶體即α+(α+β)+(α+β+ε)其中α為鋅固溶體，(β+α)是鋁銅固溶體，由于合金過冷度大，所以共晶數(shù)量多，硬度高，強度大，耐磨性高，經(jīng)測試該合金具有良好的機械性能;抗拉強度σb為29-34公斤/平方毫米，抗壓屈服強度＞42公斤/平方毫米，耐磨性能好，在相同的工作條件下試驗，參見下表，ZQSnh-h-3的最大磨損量為0.0122，而鋅基耐磨合金的最大磨損量僅為0.0012-0.0020，與原水泵軸瓦使用的錫基巴氏合金比較，平均摩擦系數(shù)μ鋅基耐磨合金為0.035，而巴氏合金為0.018，磨損率鋅基耐磨合金為0.03mg/Km，巴氏合金為0.10mg/Km，
ZZnAll3Cn3-6＃與ZQSn6-6-3耐磨試驗對比表
由此可見，鋅基耐磨合金的機械物理性能不僅相當于巴氏合金，甚至優(yōu)于巴氏合金，同時，該鋅基耐磨合金自潤滑性能好，具有極好的流動性，能澆注出完美的鑄件來;低氧化性，合金可以回收重熔，且無需添加熔劑，避免環(huán)境污染，同時，該合金的熔點很低，僅為380℃-420℃，澆注溫度控制在420℃以下，低熔電的特性給生產(chǎn)帶來許多益處，不僅能源的選擇范圍廣，而且合金熔煉過程中損傷極小，能耗低，使鑄件成本低，同時，澆注溫度低，使工藝條件要求不嚴，并具有易切削加工性，因此水泵軸瓦所用的巴氏合金完全可以由鋅基耐磨合金取代，而且還提高了水泵軸瓦的性能，降低了成本。
本發(fā)明的水泵軸瓦用鋅基耐磨合金一次成型的工藝是用鋅基耐磨合金澆鑄成水泵軸瓦鑄件，然后對鑄件進行機加工成水泵鑄件。其中鋅基耐磨合金的澆注溫度控制在430°-470℃為宜。鋅基耐磨合金在熔化和澆注時不易過熱，否則合金晶粒變粗，而影響其機械性能，特別是對韌性的影響更嚴重。澆注溫度過高，還會使合金的收縮應力及殘余應力都相應增大，而造成零件局部變形和收縮。
本發(fā)明提供的鋅基耐磨合金在水泵軸瓦上的應用是充分利用了鋅基耐磨合金的機械物理特性而取代巴氏合金，用鋅基耐磨合金使水泵軸瓦一次鑄造成型，不僅解決了長期以來水泵軸瓦由于巴氏合金與鑄件殼體貼合造成脫殼的致命缺點，大大提高了產(chǎn)品的合格率，成品率由原來的75%提高到99%，而且大大簡化了水泵軸瓦的成型工藝，縮短了加工時間和周期，由原來40道工序變?yōu)?0道工序，由原來的每件12小時縮短為4小時，大大減輕了勞動強度，節(jié)省了大批的輔助材料，雖然材料成本比原來上升，但工值比原來大大下降，即降低了成本，且最大的優(yōu)點是原軸瓦回收相當困難，本發(fā)明的軸瓦可以方便容易地全部回收利用，廢舊利用節(jié)約了大量原材料，具有易加工性，使零件加工迅速，產(chǎn)品表面質量好，同時，用鋅基耐磨合金取代巴氏合金大大提高了水泵軸瓦的耐磨性能，改善了水泵軸瓦的機械性能，延長了水泵軸瓦的使用壽命，具有顯著的經(jīng)濟和社會效益。
實施例外購鋅基耐磨合金錠，放入坩鍋內(nèi)加溫至430℃進行熔化，將熔化后的鋅基耐磨合金水澆注到水泵軸瓦鋼模中成軸瓦坯，然后對軸瓦坯進行機加工即成水泵軸瓦。
權利要求
1.一種鋅基耐磨合金在水泵軸瓦上的應用，本發(fā)明的特征是水泵軸瓦用鋅基耐磨合金一次成型，其中鋅基耐磨合金的化學成份是鋁12-15%；銅0.8-5%；鎂0.03-0.3%，稀土元素0.03-0.2%；其余為鋅。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋅基耐磨合金在水泵軸瓦上的應用，其特征是鋅基耐磨合金水泵軸瓦的成型工藝為用鋅基耐磨合金澆注成水泵軸瓦鑄件，然后對鑄件進行加工成水泵軸瓦，其中澆注溫度控制在430℃-470℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種鋅基耐磨合金在水泵軸瓦上的應用，特征是水泵軸瓦用鋅基耐磨合金一次成型，其中鋅基耐磨合金的化學成分是鋅、鋁、銅、鎂、稀土元素。本發(fā)明采用鋅基耐磨合金使水泵軸瓦一次成型取代了水泵軸瓦殼體內(nèi)表面貼合巴氏合金，不僅大大簡化了生產(chǎn)工藝，而且完全避免了巴氏合金與外殼脫殼的問題，減少了廢品率，使產(chǎn)品的合格率大大提高，同時降低了成本，不僅節(jié)省了大量輔助材料，而且由于具有回收性，可以節(jié)省大量原材料，具有顯著的社會和經(jīng)濟效益。
文檔編號F04D29/04GK1110378SQ9411092
公開日1995年10月18日 申請日期1994年4月13日 優(yōu)先權日1994年4月13日
發(fā)明者易武陵, 羅卓吾, 羅建平 申請人:易武陵, 羅卓吾, 羅建平