一种抗疲劳双金属轴瓦材料及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种抗疲劳双金属轴瓦材料，其特征在于：由钢基底和铜合金层组成，所述铜合金层通过电弧沉积熔覆于钢基底表面，铜合金层与钢基底在宽度方向的结合面呈拱形，位于中部的铜合金层的厚度与两侧边部铜合金层的厚度比值为0.5~0.8，中部的铜合金层厚度范围是0.1~0.35 mm。2.根据权利要求1所述的抗疲劳双金属轴瓦材料，其特征在于，所述铜合金层中，按照重量百分比计，包括以下组分，bi：6~12%，sn：5~8%，ag： 0.1~0.3%，ti：0.1~0.3%，b：0.1~0.3%，余量为cu。3.根据权利要求1所述的抗疲劳双金属轴瓦材料，其特征在于：所述钢基底采用低碳钢，含碳量为0.1~0.3 wt%。4.权利要求1
‑
3任一项所述的疲劳双金属轴瓦材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、制备药芯焊丝；步骤2、取钢基底材料，进行表面清洗；步骤3、取药芯焊丝在电弧的作用下熔化成熔滴，滴落到钢基底表面，钢基底表面发生部分熔化，与熔滴共同形成熔池，熔池在保护气氛下冷却凝固，形成双金属轴瓦材料。5.根据权利要求4所述的疲劳双金属轴瓦材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中：电弧沉积时的电流为60~100a、电压为5~10v、焊接速度为15~20 cm/min；电弧沉积的线能量为900~4000 j/cm。6.根据权利要求4所述的疲劳双金属轴瓦材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中：保护气氛为氩气，气流量为15~20 l/min。7.根据权利要求4所述的疲劳双金属轴瓦材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，药芯焊丝的具体制备过程为：（1）将高纯铋粉、锡粉、银粉、钛粉、硼粉、铜粉按比例放入金属罐进行初步搅拌；（2）将装有混合粉末的金属罐放入行星式高能球磨机中进行球磨；（3）用紫铜皮将混合均匀的金属粉末包卷成药芯焊丝粗胚，然后热拉拔形成药芯焊丝。8.根据权利要求7所述的疲劳双金属轴瓦材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，铋粉、锡粉、银粉、钛粉、硼粉、铜粉的质量比为12：8： 03：0.3：0.3：45~50；其中，各个金属粉末的粒度为800~1000目。9.根据权利要求7所述的疲劳双金属轴瓦材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，球磨转速为400~500 rad/min，球磨时间为2~3 h。10.根据权利要求4所述的疲劳双金属轴瓦材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2中，钢基底的厚度为1~3mm。

技术总结
本发明公开了一种抗疲劳双金属轴瓦材料及其制备方法，轴瓦材料由钢基底和铜合金层组成，铜合金层通过电弧沉积熔覆于钢基底表面，铜合金层与钢基底在宽度方向的结合面呈拱形。制备方法包括如下步骤：制备耐磨铜层成分的药芯焊丝；对钢基底材料进行清洗，去除氧化物和油污；使用焊接机器人在钢基底上进行增材制造抗疲劳层，焊丝和钢基底的表层在高温电弧的作用下熔化并形成熔池，二者发生熔化，实现冶金结合。本发明提供的抗疲劳双金属轴瓦无铅环保、抗疲劳性能高、提供的制备方法生产效率高，且能够显著提高双金属复合材料的结合强度，制备的抗疲劳双金属轴瓦材料可很好地应用于内燃机轴瓦中。燃机轴瓦中。燃机轴瓦中。


技术研发人员：周健 王赞 董樑 芮云鹏
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：2021.08.20
技术公布日：2021/12/14