推力瓦介绍 

    推力瓦是立式水轮发电机组安全运行的关键设备，其健康状况直接影响着推力轴承的滑动特性。镜板与推力瓦配合构成动压油膜润滑、承受轴向荷载的结构部件，起到承受整台机组转动部份的重量和水推力的作用。推力瓦巴氏合金涂层采用浇铸方式，容易出现气孔、未熔合、脱壳等缺陷。辉锐发明了采用激光熔覆技术在钢坯表面重新熔覆一层无缺陷、结合强度高的巴氏合金层工艺方法。激光修复后的推力瓦零件表面成型良好、晶粒组织致密、晶粒细小，在性能上已经超过原新品性能，可大大延长推力瓦的使用寿命。

巴氏合金介绍

　　巴氏合金由美国人巴比特发明，又称白合金。巴氏合金的主要成分为：锡、铅、锑、铜，锑、铜用以提高合金的强度和硬度。因其有良好的耐磨性、导热性以及特殊的组织结构有利于减少摩擦，从而广泛用于大型机械的主轴轴瓦、轴套。巴氏合金是最广为人知的轴承材料，其应用可以追溯到工业革命时代。

　　辉锐自主研发制造的激光熔覆设备，以及配套开发的工艺技术，可以有效制备巴氏合金，且性能均优于浇铸、焊接等传统工艺方法，达到近乎理想的工艺状态，为巴氏合金轴衬直接成型、局部修复提供新的完美解决方案。

巴氏合金的组织特点：

1）软相基体上均匀分布着硬相质点；

2）软相基体使巴氏合金具有非常好的嵌藏性、顺应性和抗咬合性；

3）在磨合后，软相基体内凹，硬质点外凸，使滑动面之间形成微小间隙，成为存油空间和润滑油通道，利于减摩，上凸的硬质点起支撑作用，有利于承载；

巴氏合金常用加工方式的不足：

巴氏合金主要分为：锡基巴氏合金和铅基巴氏合金两类。

锡基巴氏合金以锡-锑-铜-三元系合金应用最广泛，其代表性的合金牌号有ZSnSb4Cu4、ZSnSb8Cu4、和ZSnSb11Cu6。

铅基巴氏合金的强度和硬度比锡基巴氏合金低，耐蚀性也较差，但其经济性比锡基巴氏合金更好。其常用的牌号有ZPbSb16Sn16Cu2、ZPbSb16Sn1As1、ZPbSb10Sn6等。

浇铸巴氏合金

浇铸是巴氏合金常用的加工方式，通过底板清理，挂锡打底，巴氏合金熔炼，浇铸，冷却，可在底板上得到具有轴承衬的轴瓦。浇铸工艺经过多年发展，已经非常成熟，但由于工艺原理本身的特性，依然存在以下问题：

(1)成型过程繁杂，不易控制，质量不稳定；

(2)结合力差，易出现脱壳缺陷；

(3)组织粗大，容易出现缩松缩孔、砂眼等缺陷；

(4)成分偏析，性能均匀性不好；

(5)生产过程对人的依赖性高，劳动环境差。‍

浇铸巴氏合金层从钢坯脱落 暴露缩孔缺陷

激光巴氏合金的技术优势

激光熔覆原理图

激光熔覆技术（Laser Cladding）是以激光为热源，在激光束照射下，将熔覆粉末（金属、陶瓷粉末等）与基体表面迅速加热并熔化，光束移开后自冷却的一种增材制造方法。与传统的增材技术相比，激光熔覆技术具有以下特点：

１）适用材料体系广泛，可以对各种金属和陶瓷材料等进行激光熔覆；

２）可依据使用性能要求，进行涂层材料成分选择和设计；

３）涂层稀释率低，能保持原始材料的优异性能；

４）涂层组织细小致密，与基材冶金结合；

５）涂层厚度可调范围大，易于控制，且工艺灵活，易于实现自动化；

６）可进行选区局部加工处理；

利用激光熔覆技术对巴氏合金进行加工成型，能彻底解决巴氏合金脱壳的问题，巴氏合金组织细小，性能优异。通过系统研究，辉锐已掌握激光熔覆巴氏合金的关键技术，一次成型合格率100%，并成功工业应用，使用性能稳定可靠。

巴氏合金的实际案例

(1) 锡基巴氏合金应用案例1

　　下图瓦类零件为发电设备安全运行的关键设备，由于工件面积大，浇铸过程中极易出现缩松缩孔缺陷情况，经长时间使用磨损，减薄，缩松缩孔缺陷易暴露于工件表面，造成摩擦力增大，严重会引起烧瓦停机。为排除以上隐患，避免重大经济损失，提高其使用稳定性和质量，延长使用寿命，我司对其瓦进行激光熔覆再制造，重新在钢坯表面制备了合金层。

　　修复后经相关技术手段检测，巴氏合金组织致密，性能优异稳定，与钢坯100%结合，且呈冶金结合，成功恢复并提高了工件的使用性能。

图1工件磨损后的巴氏合金层

图2浇铸巴氏合金层机加去除

图3激光熔覆制备巴氏合金层

图4钢坯表面激光熔覆再制造巴氏合金层

图5机加恢复尺寸

图6激光熔覆技术再制造瓦类零件巴氏合金批量修复

图7激光熔覆锡基巴氏合金金相图