[发明专利]一种在滑动轴承轴瓦表面加工锁油自清洁结构的方法

说明书

本发明提供一种在滑动轴承轴瓦表面加工锁油自清洁结构的方法，属于材料表面处理技术领域。先将滑动轴承轴瓦表面进行机械抛磨去除氧化层，超声波清洗，再采用电化学加工的方法在轴瓦表面加工出锁油自清洁结构，再以低表面能材料修饰后得到超疏水滑动轴承轴瓦表面，最后通过预浸润一层表面能较低的润滑剂，得到能够稳定存在多尺度微纳米复合结构轴瓦表面的油膜层。本发明加工的锁油自清洁结构，与表面单尺度结构相比，更易存贮和锁紧润滑油膜，低表面能修饰不会破坏被处理区域的表面微观结构，再次预浸润后可重新恢复原有的润湿性状态，而且可排斥强腐蚀液、粉尘等异物。本发明操作工艺简单、可控性好、污染小、成本低，适合于大规模工业生产。

技术领域

本发明属于材料表面处理技术领域，涉及一种在滑动轴承轴瓦表面加工锁油自清洁结构的方法。

背景技术

轴承是现代机械中广泛应用的通用部件之一,是整个系统力的承受部件,它的寿命对整个系统的性能起着决定性的影响，其中以滑动轴承的使用最多。滑动轴承主要用来支撑轴类零件，其主要运动特点为轴颈表面相对于轴瓦或轴套做旋转运动，因而轴承接触表面必然产生一定的摩擦与磨损。滑动轴承的主要失效形式为磨粒磨损、刮伤、疲劳剥落和腐蚀，大部分都是由于表面的摩擦引起的。因此，合理选择润滑方法可以大幅减小摩擦磨损。

在一般条件下，滑动轴承的润滑主要通过使用油类润滑材料以恰当的方式在轴承摩擦表面构筑润滑膜来实现，油类润滑膜的生成与失效行为特征直接影响轴承的工作性能。高速、重载、精密轴承系统通常工作于苛刻工况(复杂多变的速度、载荷、温度谱)及恶劣环境(如强腐蚀、水淋、化学介质、粉尘、深海环境、高空、空间等)的动力及传统装置，此时，轴承油类润滑膜生成、锁紧并排斥异物(固体或液体)显得极为重要。为锁住润滑油膜，人们发明了多种制备性能优异表面功能膜层的方法，例如：电子束热蒸发沉积技术、离子束注入技术，但几乎所有的镀膜设备都很昂贵，而且都需要真空装置，镀膜条件所需要的真空度都很高，加工成本高，而且效率低。专利CN105782243A提出一种用激光刻蚀的方法在摩擦副表面加工微织构表面结构，然后将固体润滑剂填充在表面里，最后用激光扫描固化润滑剂，得到自润滑减磨表面。这种方法虽然可以储存润滑剂，减少磨损，但是对于在特殊工况下，油润滑的轴承减磨效果不好，且工艺比较复杂，重复性利用率差。因此，有必要开发一种新的安全、环保、加工过程简单且加工效率高的方法来制备耐磨、储油效果好的轴承轴瓦表面的方法。

发明内容

针对现有技术中存在特殊工况下轴承润滑减摩效果差、且润滑油难以存储等不足，本发明提出了一种在滑动轴承轴瓦表面加工锁油自清洁结构的方法，不仅可使轴承轴瓦表面对润滑油有一定的吸附性，而且可排斥强腐蚀液、粉尘等异物，大大提高摩擦副在特殊工况下的润滑效果。

本发明的技术方案：

一种在滑动轴承轴瓦表面加工锁油自清洁结构的方法，步骤如下：

(1)材料的预处理：先将滑动轴承轴瓦表面清洗除油，然后进行机械抛磨去除氧化层，再经去离子水超声波清洗，吹干；

(2)锁油自清洁结构加工：分别将预处理后的滑动轴承轴瓦和金属板固定于阳极夹具和阴极夹具上作为阳极和阴极，通过电解液循环系统使两极之间充满电解液，使用可调直流电源在恒电流模式进行电化学加工，进而在滑动轴承轴瓦表面上构建多尺寸微/纳米复合结构；

(3)表面改性处理：将步骤(2)得到的滑动轴承轴瓦放入低表面能材料的乙醇溶液中进行修饰，取出后烘干，得到超疏水滑动轴承轴瓦表面；

(4)预浸润处理：将步骤(3)得到的超疏水滑动轴承轴瓦表面放入表面张力低的润滑剂溶液中，充分浸润，然后倾斜静置，使其表面形成一层均匀的油膜层，最终得到带有锁油自清洁结构的滑动轴承轴瓦表面。