[发明专利]锌基耐磨合金在水泵轴瓦上的应用

说明书

本发明涉及的是一种锌基耐磨合金在水泵轴瓦上的应用技术。

多年以来，水泵轴瓦一直是按机械工业部标准的工艺流程进行生产，即轴瓦的外壳体采用铸铁浇注成型并加工后再在内层表面贴合一层巴氏合金，为了加强壳体与巴氏合金的粘结力，在壳体内层的轴向和径向加工有三道燕尾槽来保障浇注后的巴氏合金在加工和使用时的稳定性。长期以来，能源部对提供发电厂和自来水工程中的水泵轴瓦的技术要求很严格，对于巴氏合金轴瓦的壳体与合金之间不允许有任何间隙，否则视为不合格产品，以避免在使用过程中出现合金与壳体脱离以至卡机停止运转而造成停电、停水等事故，影响生产。目前生产的巴氏合金轴瓦根本达不到这一特殊要求，也就是巴氏合金贴合在外壳体上，由于两种材料的热涨冷缩比不同，不可能完全紧密无隙，甚至出现脱壳现象，难以达到能源部的这一特殊要求，这样就使水泵轴瓦的废品率很高。生产巴氏合金水泵轴瓦的工艺也很复杂，其流程为：（1）生铁铸件浇注成上下轴瓦→铣平面→合并加工外圆及内孔→挖燕尾→铣燕尾后垫石棉纸张→用铁丝捆紧→清洗→涂酸→升温;（2）巴氏合金配制→浇注合金锭→溶化合金;（3）离心浇注巴氏合金成水泵轴瓦坯件→轴瓦坯件再经过40道工艺机加工成型。而且巴氏合金水泵轴瓦不能回收，这给生产厂家造成的生产难度和损失是可想而知的。

本发明的目的就是提供一种锌基耐磨合金在水泵轴瓦上的应用技术，用锌基耐磨合金代替水泵轴瓦的铸铁壳体上贴合巴氏合金，不仅大大简化了生产工艺，而且彻底解决了水泵轴瓦存在的间隙而造成脱壳问题，使产品的合格率大大提高。

本发明的技术方案是：水泵轴瓦用锌基耐磨合金一次成型，其中锌基耐磨合金的化学成份是：铝12-15%;铜0.8-5%;镁0.03-0.3%，稀土元素0.03-0.2%;其余为锌。

在上述技术方案中，由于本发明采用锌基耐磨合金使水泵轴瓦一次成型，从而取代了现有水泵轴瓦在铸铁外壳体的内表面贴合巴氏合金，不仅大大简化了生产工艺，而且完全避免了巴氏合金与水泵轴瓦外壳体之间出现间隙甚至脱壳而造成废品，使产品的合格率大大提高。

本发明的锌基耐磨合金是由锌、铜、铝、镁另加入稀有元素，使其晶相结构含有一定数量的固溶体和二相晶体及三相共晶体即：α+（α+β）+（α+β+ε）其中α为锌固溶体，（β+α）是铝铜固溶体，由于合金过冷度大，所以共晶数量多，硬度高，强度大，耐磨性高，经测试该合金具有良好的机械性能;抗拉强度σb为29-34公斤/平方毫米，抗压屈服强度＞42公斤/平方毫米，耐磨性能好，在相同的工作条件下试验，参见下表，ZQSnh-h-3的最大磨损量为0.0122，而锌基耐磨合金的最大磨损量仅为0.0012-0.0020，与原水泵轴瓦使用的锡基巴氏合金比较，平均摩擦系数μ：锌基耐磨合金为0.035，而巴氏合金为0.018，磨损率：锌基耐磨合金为0.03mg/Km，巴氏合金为0.10mg/Km，