本帖最后由 twq19810302 于 2023-4-3 13:44 編輯
% ?. R7 F! Z) \$ n1 `
. Q/ V/ ]- c" t% U7 E在我們的生活中軸承幾乎無處不在,，小到路邊的共享單車、家里的家用電器,，大到上天的宇宙飛船,，下水的航空母艦，沒有軸承這一切都無法存在,。 ! e5 n; n& v9 }$ J3 s( Y* O
然而應(yīng)用于高精密機(jī)械的主軸承,，我國在技術(shù)上仍處于一片空白。 . k; C/ z, Q4 `* s
![]() 滾動軸承的精度一般分為P0,、P6,、P5、P4和P2五個等級,，用于精密機(jī)床主軸上的軸承精度應(yīng)為P5及以上級,。而對于數(shù)控機(jī)床、加工中心等高速,、鐵路,、航空等高科技領(lǐng)域，則需選用P4及以上級超精密軸承,，P4及以上級超精密軸承對技術(shù)性能和可靠性要求很高,，國內(nèi)需求的一半以上都依賴進(jìn)口。
1 g" f, j. B8 f. j& W2 p8 x
而造成國產(chǎn)軸承與進(jìn)口軸承產(chǎn)生較大質(zhì)量差距,，主要原因如下： , v4 M/ H# \+ [ x& t) u- r( }
01 軸承成品質(zhì)量差異 國內(nèi)外大量試驗(yàn)表明：保持架,、套圈,、鋼球的加工質(zhì)量對軸承振動具有不同程度的影響,，其中鋼球的加工質(zhì)量對軸承振動影響最明顯,，其次是套圈的加工質(zhì)量，最主要影響因素是鋼球和套圈的圓度,、波紋度,、表面粗糙度、表面磕碰傷等,。 我國鋼球產(chǎn)品最突出的問題是振動值離散大,，表面缺陷嚴(yán)重（單點(diǎn)、群點(diǎn),、凹坑等）,，盡管表面粗糙度、尺寸,、形狀,、誤差都不低于圈外水平，但合套后軸承振動值高,，甚至產(chǎn)生異音,，主要問題是波紋度沒有控制（無標(biāo)準(zhǔn)、無合適測試分析儀器）,，同時說明機(jī)床的抗振性差,，砂輪、研磨盤,、冷卻液,、工藝參數(shù)均存在問題；另一方面要提高管理水平,，避免磕碰傷,、劃傷、燒傷等隨機(jī)性質(zhì)量問題,。 對于套圈,，影響軸承振動最為嚴(yán)重的也是溝道波紋度和表面粗糙度。例如,，中小型深溝球軸承內(nèi)外溝道圓度大于2μm時,，將對軸承振動產(chǎn)生明顯影響，內(nèi)外溝道波紋度大于0.7μm時,，軸承振動值隨波紋度增加而增加,，溝道嚴(yán)重磕傷可使振動上升4dB以上，甚至出現(xiàn)異音,。 ; i z @ v: j' C; R& Q
8 A$ n+ w$ i1 C- G
02 生產(chǎn)流程,、人才等拉開距離 1.工業(yè)技術(shù)的差距,。軸承技術(shù)工人，乃至工程師的社會地位得不到應(yīng)有的尊重(近年來這種情況有了很大改觀),。我國教育產(chǎn)業(yè)發(fā)展不均衡,，技術(shù)教育沒有得到應(yīng)有的重視，導(dǎo)致年輕人寧做白領(lǐng)無所事事,，也不愿意工作在生產(chǎn)一線,。同時也導(dǎo)致了國內(nèi)現(xiàn)今人人創(chuàng)業(yè)，而大多小微軸承工廠,、軸承公司沒有高質(zhì)量技術(shù)人員,，只能生產(chǎn)一些沒有競爭力的低端軸承產(chǎn)品。 2.材質(zhì)上的差距,。世界鋼鐵看中國,，中國鋼鐵看河北，但是這僅僅指的是粗鋼產(chǎn)量,，這也是近年來世界經(jīng)濟(jì)下滑,，國內(nèi)鋼鐵產(chǎn)能過剩，鋼鐵價格一直萎靡不振的一個原因,。合金鋼一直就是國內(nèi)鋼鐵產(chǎn)業(yè)的短板,，高端冶金技術(shù)又是發(fā)達(dá)國家對我們嚴(yán)格保密的，加上國內(nèi)鋼企研發(fā)上的不足,，造成了我國軸承乃至工業(yè)技術(shù)的先天性的不足,。 3.生產(chǎn)工藝的差距。在這里,，我只講述一下自己的想法,。生產(chǎn)工藝是工業(yè)技術(shù)里最重要的環(huán)節(jié)，是一個循環(huán)往復(fù),，量變產(chǎn)生質(zhì)變的過程,。以機(jī)床為例，軸承對機(jī)床的精度有巨大的影響,，高端精密軸承的大客戶群體就是機(jī)床主軸軸承,。而國產(chǎn)精密軸承的壽命、精度與國外軸承有著巨大的差距,。 4.生產(chǎn)設(shè)備差距,。軸承廠家與應(yīng)用廠家是魚與水的關(guān)系。沒有好的軸承,，生產(chǎn)不出好的設(shè)備,，沒有可靠的機(jī)床加工不出高質(zhì)量的軸承。據(jù)我所知大型的機(jī)加工廠家采購的基本都是進(jìn)口機(jī)床,。而國內(nèi)一些實(shí)力較小的軸承廠家寧可采購上世紀(jì)的老式機(jī)床改造成軸承加工專用機(jī)床,，也不愿采購國內(nèi)知名品牌的機(jī)床,。這其中有價格因素，也有實(shí)用性的因素,。 5.沒有有力的支持者,。近年來我國高鐵技術(shù)快速發(fā)展，但是高速鐵路軸承卻采購自德國舍弗勒集團(tuán),。究其根本原因,，在部分領(lǐng)導(dǎo)的操縱下西北軸承廠舍弗勒開始了合作,。但是在幾年的合作過程中,，西北軸承廠沒有得到應(yīng)有的技術(shù)支持，還喪失了大量的市場份額,，導(dǎo)致今天西北軸承的式微,。 , ~! d+ d. T5 c6 k, e
在我們的生活中軸承幾乎無處不在，小到路邊的共享單車,、家里的家用電器,，大到上天的宇宙飛船，下水的航空母艦,，沒有軸承這一切都無法存在,。 然而應(yīng)用于高精密機(jī)械的主軸承，我國在技術(shù)上仍處于一片空白,。 & S% Z0 q- \8 S. X Q
滾動軸承的精度一般分為P0,、P6、P5,、P4和P2五個等級,，用于精密機(jī)床主軸上的軸承精度應(yīng)為P5及以上級。而對于數(shù)控機(jī)床,、加工中心等高速,、鐵路、航空等高科技領(lǐng)域,，則需選用P4及以上級超精密軸承,，P4及以上級超精密軸承對技術(shù)性能和可靠性要求很高，國內(nèi)需求的一半以上都依賴進(jìn)口,。 " A: ^* x; K! y/ x+ d
而造成國產(chǎn)軸承與進(jìn)口軸承產(chǎn)生較大質(zhì)量差距,，主要原因如下：
" _9 _/ M; F1 q6 I: {
01 軸承成品質(zhì)量差異 國內(nèi)外大量試驗(yàn)表明：保持架、套圈,、鋼球的加工質(zhì)量對軸承振動具有不同程度的影響,，其中鋼球的加工質(zhì)量對軸承振動影響最明顯，其次是套圈的加工質(zhì)量,，最主要影響因素是鋼球和套圈的圓度,、波紋度,、表面粗糙度、表面磕碰傷等,。 我國鋼球產(chǎn)品最突出的問題是振動值離散大,，表面缺陷嚴(yán)重（單點(diǎn)、群點(diǎn),、凹坑等）,，盡管表面粗糙度、尺寸,、形狀,、誤差都不低于圈外水平，但合套后軸承振動值高,，甚至產(chǎn)生異音,，主要問題是波紋度沒有控制（無標(biāo)準(zhǔn)、無合適測試分析儀器）,，同時說明機(jī)床的抗振性差,，砂輪、研磨盤,、冷卻液,、工藝參數(shù)均存在問題；另一方面要提高管理水平,，避免磕碰傷,、劃傷、燒傷等隨機(jī)性質(zhì)量問題,。 對于套圈,，影響軸承振動最為嚴(yán)重的也是溝道波紋度和表面粗糙度。例如,，中小型深溝球軸承內(nèi)外溝道圓度大于2μm時,，將對軸承振動產(chǎn)生明顯影響，內(nèi)外溝道波紋度大于0.7μm時,，軸承振動值隨波紋度增加而增加,，溝道嚴(yán)重磕傷可使振動上升4dB以上，甚至出現(xiàn)異音,。 7 n0 F. w! ?$ ^# c
02 生產(chǎn)流程,、人才等拉開距離 1.工業(yè)技術(shù)的差距。軸承技術(shù)工人,，乃至工程師的社會地位得不到應(yīng)有的尊重(近年來這種情況有了很大改觀),。我國教育產(chǎn)業(yè)發(fā)展不均衡，技術(shù)教育沒有得到應(yīng)有的重視,，導(dǎo)致年輕人寧做白領(lǐng)無所事事,，也不愿意工作在生產(chǎn)一線,。同時也導(dǎo)致了國內(nèi)現(xiàn)今人人創(chuàng)業(yè)，而大多小微軸承工廠,、軸承公司沒有高質(zhì)量技術(shù)人員,，只能生產(chǎn)一些沒有競爭力的低端軸承產(chǎn)品。 2.材質(zhì)上的差距,。世界鋼鐵看中國,，中國鋼鐵看河北，但是這僅僅指的是粗鋼產(chǎn)量,，這也是近年來世界經(jīng)濟(jì)下滑,，國內(nèi)鋼鐵產(chǎn)能過剩，鋼鐵價格一直萎靡不振的一個原因,。合金鋼一直就是國內(nèi)鋼鐵產(chǎn)業(yè)的短板,，高端冶金技術(shù)又是發(fā)達(dá)國家對我們嚴(yán)格保密的，加上國內(nèi)鋼企研發(fā)上的不足,，造成了我國軸承乃至工業(yè)技術(shù)的先天性的不足。 3.生產(chǎn)工藝的差距,。在這里,，我只講述一下自己的想法。生產(chǎn)工藝是工業(yè)技術(shù)里最重要的環(huán)節(jié),，是一個循環(huán)往復(fù),，量變產(chǎn)生質(zhì)變的過程。以機(jī)床為例,，軸承對機(jī)床的精度有巨大的影響,，高端精密軸承的大客戶群體就是機(jī)床主軸軸承。而國產(chǎn)精密軸承的壽命,、精度與國外軸承有著巨大的差距,。 4.生產(chǎn)設(shè)備差距。軸承廠家與應(yīng)用廠家是魚與水的關(guān)系,。沒有好的軸承,，生產(chǎn)不出好的設(shè)備，沒有可靠的機(jī)床加工不出高質(zhì)量的軸承,。據(jù)我所知大型的機(jī)加工廠家采購的基本都是進(jìn)口機(jī)床,。而國內(nèi)一些實(shí)力較小的軸承廠家寧可采購上世紀(jì)的老式機(jī)床改造成軸承加工專用機(jī)床，也不愿采購國內(nèi)知名品牌的機(jī)床,。這其中有價格因素,，也有實(shí)用性的因素。 5.沒有有力的支持者,。近年來我國高鐵技術(shù)快速發(fā)展,，但是高速鐵路軸承卻采購自德國舍弗勒集團(tuán),。究其根本原因，在部分領(lǐng)導(dǎo)的操縱下西北軸承廠舍弗勒開始了合作,。但是在幾年的合作過程中,，西北軸承廠沒有得到應(yīng)有的技術(shù)支持，還喪失了大量的市場份額,，導(dǎo)致今天西北軸承的式微,。 ! d, h n3 ~1 r: G2 I
03 高端軸承應(yīng)用的空白 與國外相比，國產(chǎn)軸承在高端和大型軸承方面存在較大差距,，主要行業(yè)為： 01 航空方面 作為航空發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件,，國外正在研發(fā)推力比為15-20的第2代航空發(fā)動機(jī)軸承，準(zhǔn)備在2020年前后裝配到第5代戰(zhàn)機(jī)中,。近10年來,，美國研發(fā)了第2代航空發(fā)動機(jī)用軸承鋼，其代表性鋼種為耐500℃的高強(qiáng)耐蝕軸承鋼CSS-42L和耐350℃高氮不銹軸承鋼X30（Cronidur30）,，中國則在進(jìn)行第2代航空發(fā)動機(jī)用軸承的研發(fā),。 02 汽車方面 對于汽車輪轂軸承，中國目前廣泛應(yīng)用的是第1代和第2代輪轂軸承（球軸承）,，而歐洲已廣泛采用第3代輪轂軸承,。第3代輪轂軸承的主要優(yōu)點(diǎn)是可靠、有效載荷間距短,、易安裝,、無需調(diào)整、結(jié)構(gòu)緊湊等,。目前,，中國引進(jìn)車型大多采用這種輕量化和一體化結(jié)構(gòu)輪轂軸承。 03 鐵路車輛方面 目前,，中國鐵路重載列車用軸承采用國產(chǎn)電渣重熔G20CrNi2MoA滲碳鋼制造,，而國外已經(jīng)將超高純軸承鋼（EP鋼）的真空脫氣冶煉技術(shù)、夾雜物均勻化技術(shù)（IQ鋼）,、超長壽命鋼技術(shù)（TF鋼）,、細(xì)質(zhì)化熱處理技術(shù)、表面超硬化處理技術(shù)和先進(jìn)的密封潤滑技術(shù)等應(yīng)用到軸承的生產(chǎn)和制造,，從而大幅度提升了軸承的壽命與可靠性,。中國電渣軸承鋼不僅質(zhì)量低，而且成本比真空脫氣鋼高出2000-3000元/噸,，未來中國需要開發(fā)超高純,、細(xì)質(zhì)化、均勻化與質(zhì)量穩(wěn)定的真空脫氣軸承鋼取代目前采用的電渣軸承鋼。 04 風(fēng)電能源方面 對于風(fēng)電軸承,，目前中國還無法生產(chǎn)技術(shù)含量較高的主軸軸承和增速器軸承,，基本依靠進(jìn)口，3MW以上風(fēng)電機(jī)組配套軸承的國產(chǎn)化問題還沒有解決,。國外為了提高風(fēng)電軸承的強(qiáng)度,、韌性和使用壽命，采用了新型特殊熱處理鋼SHX（40CrSiMo）,，對于偏航和變漿軸承,，通過表面感應(yīng)淬火熱處理控制淬硬層深度、表面硬度,、軟帶寬度和表面裂紋,。對于增速器軸承和主軸軸承采用碳氮共滲，使零件表面得到較多穩(wěn)定殘余奧氏體體積分?jǐn)?shù)（30%-35%）和大量細(xì)小碳化物,、碳氮化物,，提高了軸承在污染潤滑工況下的使用壽命。 ' b& ?4 L3 T( W# Z* M" T
04 未來國產(chǎn)軸承改善方向
* [' A6 m/ S4 x8 I/ G3 [) N
主要體現(xiàn)在四個方面改善： 01. 軸承鋼潔凈度 在考慮經(jīng)濟(jì)性的前提下,，進(jìn)一步提高鋼的潔凈度,，降低鋼中的氧和鈦含量，達(dá)到軸承鋼中的氧與鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別小于6×10-6和15×10-6的水平,，減小鋼中夾雜物的含量與尺寸,，提高分布均勻性。 02 組織細(xì)化與均衡化 通過合金化設(shè)計與控軋控冷工藝的應(yīng)用,，進(jìn)一步提高夾雜物與碳化物的均勻性，降低和消除網(wǎng)狀和帶狀碳化物,，降低平均尺寸與最大顆粒尺寸,，達(dá)到碳化物的平均尺寸小于1μ m的目標(biāo)；進(jìn)一步提高基體組織的晶粒度,，使軸承鋼的晶粒尺寸進(jìn)一步細(xì)化,。 03 減少低倍組織缺陷 進(jìn)一步降低軸承鋼中的中心疏松、中心縮孔與中心成分偏析,，提高低倍組織的均勻性,。 04. 軸承鋼的韌性 通過新型合金化、熱軋工藝優(yōu)化與熱處理工藝研究,，提高軸承鋼的韌性,。 與國外相比，國產(chǎn)軸承在高端和大型軸承方面存在較大差距,，主要行業(yè)為：
/ E6 F' I/ R( x. |
01 航空方面 作為航空發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件,，國外正在研發(fā)推力比為15-20的第2代航空發(fā)動機(jī)軸承，準(zhǔn)備在2020年前后裝配到第5代戰(zhàn)機(jī)中。近10年來,，美國研發(fā)了第2代航空發(fā)動機(jī)用軸承鋼,，其代表性鋼種為耐500℃的高強(qiáng)耐蝕軸承鋼CSS-42L和耐350℃高氮不銹軸承鋼X30（Cronidur30），中國則在進(jìn)行第2代航空發(fā)動機(jī)用軸承的研發(fā),。 * x6 M$ \! V/ _( d0 E0 r
02 汽車方面 對于汽車輪轂軸承,，中國目前廣泛應(yīng)用的是第1代和第2代輪轂軸承（球軸承），而歐洲已廣泛采用第3代輪轂軸承,。第3代輪轂軸承的主要優(yōu)點(diǎn)是可靠,、有效載荷間距短、易安裝,、無需調(diào)整,、結(jié)構(gòu)緊湊等。目前,，中國引進(jìn)車型大多采用這種輕量化和一體化結(jié)構(gòu)輪轂軸承,。
6 z- U2 w8 k+ y
03 鐵路車輛方面 目前，中國鐵路重載列車用軸承采用國產(chǎn)電渣重熔G20CrNi2MoA滲碳鋼制造,，而國外已經(jīng)將超高純軸承鋼（EP鋼）的真空脫氣冶煉技術(shù),、夾雜物均勻化技術(shù)（IQ鋼）、超長壽命鋼技術(shù)（TF鋼）,、細(xì)質(zhì)化熱處理技術(shù),、表面超硬化處理技術(shù)和先進(jìn)的密封潤滑技術(shù)等應(yīng)用到軸承的生產(chǎn)和制造，從而大幅度提升了軸承的壽命與可靠性,。中國電渣軸承鋼不僅質(zhì)量低,，而且成本比真空脫氣鋼高出2000-3000元/噸，未來中國需要開發(fā)超高純,、細(xì)質(zhì)化,、均勻化與質(zhì)量穩(wěn)定的真空脫氣軸承鋼取代目前采用的電渣軸承鋼。 2 A+ ^: n0 n9 ]( d# r( e% m$ _
04 風(fēng)電能源方面 對于風(fēng)電軸承,，目前中國還無法生產(chǎn)技術(shù)含量較高的主軸軸承和增速器軸承,，基本依靠進(jìn)口，3MW以上風(fēng)電機(jī)組配套軸承的國產(chǎn)化問題還沒有解決,。國外為了提高風(fēng)電軸承的強(qiáng)度,、韌性和使用壽命，采用了新型特殊熱處理鋼SHX（40CrSiMo）,，對于偏航和變漿軸承,，通過表面感應(yīng)淬火熱處理控制淬硬層深度、表面硬度,、軟帶寬度和表面裂紋,。對于增速器軸承和主軸軸承采用碳氮共滲,，使零件表面得到較多穩(wěn)定殘余奧氏體體積分?jǐn)?shù)（30%-35%）和大量細(xì)小碳化物、碳氮化物,，提高了軸承在污染潤滑工況下的使用壽命,。
$ Y# r/ J$ {% e, z& q
04 未來國產(chǎn)軸承改善方向
7 [8 @& }+ {7 T1 A
主要體現(xiàn)在四個方面改善： 01. 軸承鋼潔凈度 在考慮經(jīng)濟(jì)性的前提下，進(jìn)一步提高鋼的潔凈度,，降低鋼中的氧和鈦含量,，達(dá)到軸承鋼中的氧與鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別小于6×10-6和15×10-6的水平，減小鋼中夾雜物的含量與尺寸,，提高分布均勻性,。 02 組織細(xì)化與均衡化 通過合金化設(shè)計與控軋控冷工藝的應(yīng)用，進(jìn)一步提高夾雜物與碳化物的均勻性,，降低和消除網(wǎng)狀和帶狀碳化物,，降低平均尺寸與最大顆粒尺寸，達(dá)到碳化物的平均尺寸小于1μ m的目標(biāo),；進(jìn)一步提高基體組織的晶粒度,，使軸承鋼的晶粒尺寸進(jìn)一步細(xì)化。 03 減少低倍組織缺陷 進(jìn)一步降低軸承鋼中的中心疏松,、中心縮孔與中心成分偏析,，提高低倍組織的均勻性。 04. 軸承鋼的韌性 通過新型合金化,、熱軋工藝優(yōu)化與熱處理工藝研究,，提高軸承鋼的韌性。 ! z5 v+ @, _: S, F1 D5 w9 G! m
|
發(fā)表于 2023-4-3 13:42:36
QQ好友和群
收藏
淘帖
問題專業(yè)，描述清楚
伸手黨/灌水/看不懂
