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为什么国产轴承和进口轴承差距那么大?

时间:2020-09-25 11:26:47 浏览:4784

轴承在我们的日常生活中几乎无处不在,从路边的自行车共享,家电,天上的飞船,水中的航母,无轴承。

然而,高精度机械中使用的主要轴承在国内仍处于空白技术。

滚动轴承的精度一般分为五个等级:P0P6P5P4P2,精密机床主轴上使用的轴承精度应为P5及以上。

用于数控机床、加工中心、铁路、航空等高速领域。应选择P4及以上超精密轴承。P4及以上超精密轴承对技术性能和可靠性要求高,国内一半以上的需求依赖进口。

国产轴承与进口轴承质量差距大的主要原因是:

01轴承成品质量差异

国内外大量试验表明,保持架、套圈和钢球的加工质量对轴承振动的影响不同,其中钢球的加工质量对轴承振动的影响最明显,其次是套圈的加工质量,最重要的影响因素是钢球和套圈的圆度、波纹度、表面粗糙度和表面碰伤。

我国钢球产品最突出的问题是振动值离散大,表面缺陷严重。虽然表面粗糙度、尺寸、形状和误差不低于外水平,但轴承振动值高,甚至在关闭后产生异常声音。主要问题是波纹度不受控制。同时说明机床抗振性差,砂轮、磨片、冷却液、工艺参数都有问题。另一方面,要提高管理水平,避免磕碰、划伤、烧伤等随机质量问题。

对于环,对轴承振动影响最严重的是通道波纹度和表面粗糙度。例如,中小型深沟球轴承内外沟道圆度大于2m时,会对轴承振动产生显著影响。当内外通道的波纹度大于0.7m时,轴承振动值随着波纹度的增大而增大,严重损坏通道会使振动上升4dB以上,甚至出现异响。

02生产流程与人才的距离

1.工业技术差距。轴承技术工人甚至工程师的社会地位不被尊重。中国教育产业发展不平衡,对技术教育缺乏应有的重视,导致年轻人作为白领无所事事,不愿在生产一线工作。同时,现在国内大家都在创业,但是大多数小微轴承厂和轴承公司都没有高素质的技术人员,只能生产一些没有竞争力的低端轴承产品。

2.物质差距。世界钢铁看中国,中国钢铁看河北,但这只是指粗钢产量,也是近年来世界经济下滑,国内钢铁产能过剩,钢材价格低迷的原因之一。合金钢一直是国内钢铁行业的短板,高端冶金技术被发达国家严格保密。此外,国内钢铁企业研发的不足,造成了我国轴承乃至工业技术的先天不足。3.生产技术的差距。在这里,我只说一下自己的想法。生产技术是工业技术中最重要的环节,是一个循环,量变产生质变。以机床为例,轴承对机床的精度影响很大,高端精密轴承的主要客户群体是机床主轴轴承。然而,国内精密轴承的寿命和精度与国外轴承相比存在巨大差距。

4.生产设备的差距。轴承厂家和应用厂家是鱼和水的关系。没有好的轴承,就无法生产出好的设备,没有可靠的机床,就无法加工出高质量的轴承。据我所知,大部分大型加工厂都采购进口机床。而国内一些实力较弱的轴承生产厂家,宁愿购买上个世纪的老式机床,改造成轴承加工专用机床,也不愿购买国内知名品牌的机床。既有价格因素,也有实用性因素。

5.没有强有力的支持者。近年来,我国高铁技术发展迅速,但高铁轴承是从德国舍弗勒集团购买的。根本原因是西北轴承厂舍弗勒在一些领导的控制下开始合作。然而,在几年的合作过程中,西北轴承厂没有得到技术支持,失去了很多市场份额,导致了西北轴承今天的衰落。

轴承.png

03高端轴承应用空白

与国外相比,国内轴承在高端和大型轴承方面差距较大。主要行业有:

01航空

作为航空发动机的关键基础部件,国外正在开发推力比为15-20的第二代航空发动机轴承,将于2020年左右组装成第五代战斗机。近10年来,美国开发了航空发动机用第二代轴承钢,代表钢种有耐500高强度耐腐蚀轴承钢CSS-42L和耐350高氮不锈钢轴承钢X30(Cronidur30),而我国正在开发航空发动机用第二代轴承。

02汽车方面

对于轮毂轴承,国内广泛使用的是第一代和第二代轮毂轴承(滚珠轴承),而欧洲已经广泛使用第三代轮毂轴承。第三代轮毂轴承的主要优点是可靠、有效载荷间距短、安装方便、无需调整、结构紧凑等。目前国内大部分进口车型都采用这种轻质一体的轮毂轴承。

03铁路车辆

目前,我国重载列车轴承采用国产电渣重熔G20CrNi2MoA渗碳钢,而国外将超高纯轴承钢(EP)、夹杂物均匀化技术(IQ)、超长寿命钢技术(TF)、精细热处理技术、表面超硬处理技术和先进的密封润滑技术应用于轴承的生产制造,大大提高了轴承的使用寿命和可靠性。我国电渣轴承钢不仅质量低,而且成本比真空脱气钢高2000-3000/吨。未来,我国需要开发超高纯、精细、均匀、稳定的真空脱气轴承钢,以取代目前使用的电渣轴承钢。04风能

至于风电轴承,目前国内无法生产技术含量高的主轴轴承和增速轴承,基本依赖进口。3MW以上风力发电机组支撑轴承的国产化问题尚未解决。为了提高国外风电轴承的强度、韧性和使用寿命,采用了一种新型特殊热处理钢SHX(40CrSiMo)。对于偏航和变浆轴承,硬化层深度、表面硬度、软带宽度和表面裂纹通过表面感应淬火热处理来控制。

增速轴承和主轴轴承采用碳氮共渗,使零件表面获得更稳定的残余奥氏体体积分数(30%-35%)和大量细小碳化物和碳氮化物,延长轴承在污染润滑条件下的使用寿命。

04未来国产轴承的改进方向

主要体现在四个方面的改进:

01.轴承钢清洁度

在考虑经济性的前提下,进一步提高钢的洁净度,将钢中氧和钛的含量降低到轴承钢中氧和钛的质量分数分别小于610-61510-6的水平,以降低钢中夹杂物的含量和尺寸,提高分布均匀性。

02组织细化和均衡化

通过合金化设计和控轧控冷工艺的应用,夹杂物和碳化物的均匀性进一步提高,网状和带状碳化物减少并消除,平均尺寸和最大粒径减小,碳化物平均尺寸小于1 m;进一步提高基体组织的晶粒度,进一步细化轴承钢的晶粒度。

减少宏观结构缺陷

进一步减少轴承钢中的中心气孔、中心缩孔和中心成分偏析,提高低倍组织的均匀性。

04.轴承钢的韧性

通过新型合金化、热轧工艺优化和热处理工艺研究,提高了轴承钢的韧性。

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