行业标准项目建议书
建议项目名称
(中文)
滑动轴承堆焊用锡基巴氏合金线材
建议项目名称
(英文)
Tin-based Babbitt alloy wire used for additive manufacturing of sliding bearings through arc brazing
制定或修订
■制定 □修订
被修订标准号
采用程度
□IDT □MOD □NEQ
采标号
国际标准名称
(中文)
国际标准名称
(英文)
采用快速程序
□FTP
快速程序代码
□B □C
ICS分类号
77.150.30
中国标准分类号
H62
牵头单位
绍兴市天龙锡材有限公司
体系编号
23013
参与单位
铜陵龙峰新材料有限公司、绍兴市质量技术监督检测院、太原重工股份有限公司油膜轴承分公司、申科滑动轴承股份有限公司、哈尔滨电机厂机电工业有限公司、珠海科盈焊接器材有限公司、绍兴市特种设备检测院
完成周期(月)
24
目的、意义
或必要性

符合九部委国质检标联[2018]77号《新材料标准领航行动计划(2018-2020)》增材制造材料:“开展增材制造专用粉材、丝材、片材和液材的重要特性和重要检测方法标准的研制”。

滑动轴承目前主要由铸造为主制得,在滑动轴承的钢背基体上,采用离心铸造工艺,将锡、锑、铜、铅等组成的合金(巴氏合金)铸造在钢背上,再经加工制成滑动轴承。虽然加工工艺比较简单、技术也较成熟;但存在轴承材料层与基体结合不良(一般在40N/mm2左右)、成分易偏析、易产生裂纹、疏松和夹渣轴承材料成分受到限制等缺陷和不足,其所需设备多、占地面积大、安全环保性差等问题。轴承材料层铸造厚度在15mm左右,而加工后仅留2.53.5mm,甚至更少,使巴氏合金一次成材率低,材料损耗大。随着技术的发展,堆焊增材制造技术在滑动轴承的制造与修复方面得到了推广应用,滑动轴承传统的铸造制造工艺由此开始向堆焊技术方向发展。堆焊属于增材制造技术的一种。

目前国内多家企业已应用堆焊增材制造技术制取或修复滑动轴承,如太原重工股份有限公司油膜轴承分公司、申科滑动轴承股份有限公司、哈尔滨电机厂机电工业有限公司等。随着堆焊增材制造技术的应用日渐广泛,堆焊增材制造用锡基巴氏合金线材作为一种新型的材料,没有相应的国家、行业标准作为支撑,也无对应的国际标准,检验依据匮乏,不同的生产单位采用不同的企业标准。因此率先制定我国的行业标准,有利于提升和巩固我国堆焊增材制造用锡基巴氏合金线材产业在国际市场竞争力,有利于推广滑动轴承先进制造工艺的应用,为我国的经济发展发挥一定的贡献。

    综上所述,我们认为根据我国堆焊增材制造用锡基巴氏合金的技术水平和国内外市场的现状,有必要制定滑动轴承堆焊增材制造用锡基巴氏合金线材的行业标准,提高国际知名度,提升国际市场竞争力,规范市场竞争秩序。

范围和主要
技术内容

标准的技术内容与适用范围;

标准的技术内容:本建议项目的行业标准,技术内容主要是堆焊增材制造用锡基巴氏合金线材的化学成分、技术要求、试验方法,检验规则,以及产品包装、标志、运输和储存等要求。

标准适用范围:本建议项目的行业标准,适用于各类滑动轴承堆焊增材制造用锡基巴氏合金线材的生产、检验和使用。

项目建议性质为强制性,需指出强制内容;本项目建议性质为非强制性行业标准。

国内外情况
简要说明

1. 国内外对该技术研究情况简要说明:国内外对该技术研究情况、进程及未来的发展;该技术是否相对稳定,如果不是的话,预计一下技术未来稳定的时间,提出的标准项目是否可作为未来技术发展的基础;

通过调研国内外堆焊增材制造技术在滑动轴承制造业的应用表明,中国已成为国际滑动轴承生产的主要国家之一。国外已先于我国开展采用堆焊增材制造技术替代中大型滑动轴承传统离心浇铸技术的研究,要求结合强度达80MPa以上的小型滑动轴承,也逐步采用堆焊技术。由于中国的经济发展迅速,滑动轴承市场巨大,国外开始在中国拓展滑动轴承市场,因此带动了国内滑动轴承加工技术的发展。与传统离心铸造工艺相比,新工艺优势明显:焊层与基体的结合强度比铸造层提升50%以上尤其是堆焊增材制造过程,巴氏合金层得到强烈的冷却快速降温,其组织结构强化效果明显,进一步提高了结合强度,延长了滑动轴承的使用寿命;拓展了巴氏合金成分的范围,某些元素可以明显提升性能,但会影响润湿性,常规离心浇铸用巴氏合金,这些元素不利于巴氏合金与基体的结合,故无法使用,而采用堆焊增材制造技术,可解决结合不良的问题,极大的拓展了巴氏合金成分的范围和含量;材料的损耗大幅度降低,轴承材料层堆焊增材的厚度只需23mm就能够达到使用的要求,厚度是浇铸层的四分之一不到,节约了锡资源;艺简单,更安全和环保,滑动轴承加工过程无金属熔化、浇铸,所需场地小,污染物排放小。因此堆增材制造技术在滑动轴承制造领域方面的优势,已为业界所共识,堆焊增材制造技术的发展,带动了巴氏合金线材的需求,并对堆焊增材制造用锡基巴氏合金线材提出了更高的技术要求

巴氏合金含锑量较高锑在合金组织中为硬质相,因此线材不易加工,特别是φ1.6mm左右的丝材,使用过程容易发生断线的现象,同时堆焊增材制造技术需对所使用的巴氏合金线材有一定的特殊要求,目前相关的制造技术已解决,因此需要制定相关的标准要求加以规范。

因此我国堆焊增材制造用锡基巴氏合金线材的研发和生产,已逐步进入国际先进之列。随着在堆焊增材制造技术的应用,堆焊增材制造用锡基巴氏合金线材产品的技术性能也基本趋于稳定。

2. 项目与国际标准或国外先进标准采用程度的考虑:该标准项目是否有对应的国际标准或国外先进标准,标准制定过程中如何考虑采用的问题;

由于本建议项目在国外没有查找到相关的先进国际标准,仅能查找到国际先进同行的企业标准和巴氏合金铸锭标准,因此在制定本行业标准时,根据国内巴氏合金生产企业和滑动轴承制造行业使用巴氏合金线材的情况,有选择采用国外先进的企业标准。

3. 与国内相关标准间的关系:该标准项目是否有相关的国家或行业标准,该标准项目与这些标准是什么关系,该标准项目在标准体系中的位置;

本建议项目目前尚未发现与国内相关标准间有关系。

4. 指出是否发现有知识产权的问题。

    由于部分巴氏合金成分已有授权专利,可能存在知识产权问题,因此在制定标准时,需要关注。

备注
 
牵头单位
(签字、盖公章)
月 日
标准化技术组织
(签字、盖公章)
月 日
部委托机构
(签字、盖公章)
月 日
[注1] 填写制定或修订项目中,若选择修订必须填写被修订标准号;
[注2] 选择采用国际标准,必须填写采标号及采用程度;
[注3] 选择采用快速程序,必须填写快速程序代码;
[注4] 体系编号是指在各行业(领域)技术标准体系建设方案中的体系编号。
文件说明
3 滑动轴承堆焊用锡基巴氏合金线材.doc (43.5KB)任务书(建议书)