激光修复推力轴承垫片首先去除原推力轴承垫片表面的巴氏合金铸造层，然后采用激光熔覆技术在钢坯表面重新熔覆一层无缺陷、高结合力的巴氏合金层。修复后零件表面成形良好，晶粒组织致密细小，性能优于原产品，能够满足使用要求。

推力瓦片介绍

止推座是立式水轮发电机组安全运行的关键部件，其健康状况直接影响止推轴承的滑动特性。止推座由镜面和止推瓦共同构成结构件，依靠动压油膜润滑承受轴向载荷，并承担整机旋转部件的重量和水推力。止推座的巴氏合金涂层采用铸造工艺，容易出现气孔、未熔合、剥落等缺陷。汇瑞公司发明了一种利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涂层的工艺。激光修复后的止推瓦表面成形良好，晶粒致密细小，性能优于原产品，可大幅延长止推瓦的使用寿命。

巴氏合金简介

巴氏合金由美国人巴氏发明，又称白合金。巴氏合金的主要成分是锡、铅、锑和铜。锑和铜用于提高合金的强度和硬度。由于其良好的耐磨性、导热性和特殊的组织结构，有利于减少摩擦，因此被广泛应用于大型机械的主轴轴承和衬套。巴氏合金是目前最广为人知的轴承材料，其应用可以追溯到工业革命时期。

汇瑞自主研发制造的激光熔覆设备及其配套工艺技术，能够高效制备巴氏合金，其性能优于铸造、焊接等传统工艺，达到近乎理想的工艺状态，为巴氏合金轴衬直接成型和局部修复提供了全新的完善解决方案。

巴氏合金的结构特征：

• 硬相颗粒均匀分布在软相基体上；
• 软相基体使巴氏合金具有非常好的包埋性、顺应性和抗咬合性；
• 磨合后，软相基体呈凹形，硬相点呈凸形，在滑动表面之间形成小间隙，该间隙成为储油空间和润滑油通道，有利于减小摩擦，凸形硬相点起到支撑作用，有利于承载。

巴氏合金常用加工方法的缺点：

巴氏合金主要分为两类：锡基巴氏合金和铅基巴氏合金。

锡基巴氏合金是应用最广泛的锡锑铜三元合金。其代表性合金牌号有ZSnSb4Cu4、ZSnSb8Cu4和ZSnSb11Cu6。

铅基巴氏合金的强度和硬度低于锡基巴氏合金，耐腐蚀性也较差，但经济性优于锡基巴氏合金。常用牌号包括ZPbSb16Sn16Cu2、ZPbSb16Sn1As1、ZPbSb10Sn6等。

铸造是巴氏合金常用的加工方法。通过清理基板、镀锡、熔炼、铸造和冷却等工序，即可在基板上得到带轴承衬里的轴承座。经过多年的发展，铸造工艺已经非常成熟。然而，由于该工艺原理本身的特性，仍然存在以下问题：

• 成型工艺复杂，难以控制，质量不稳定；
• 结合力差，容易出现壳状缺陷；
• 组织较厚，容易出现缩孔和水疱等缺陷；
• 组件分离和性能均匀性差；
• 生产过程高度依赖人工，且工作环境较差。

激光熔覆技术（激光熔覆）以激光为热源。在激光束照射下，熔覆粉末（金属、陶瓷粉末等）和基材表面迅速升温熔化。激光束移除后，熔覆层自冷却。这是一种制造方法。与传统增材制造技术相比，激光熔覆技术具有以下特点：

• 激光熔覆技术适用于多种材料体系，可对各种金属和陶瓷材料进行熔覆；
• 涂层材料成分可根据性能要求进行选择和设计；
• 涂料稀释率低，能够保持原材料的优异性能；
• 涂层结构精细致密，与基材冶金结合牢固；
• 涂层厚度调节范围广，易于控制，工艺灵活，易于自动化；
• 可以对选定区域进行局部处理；

采用激光熔覆技术加工成型巴氏合金，可以彻底解决巴氏合金脱壳问题。巴氏合金组织细腻，性能优异。通过系统研究，汇瑞公司已掌握激光熔覆巴氏合金的关键技术，一次成型成功率达100%，并已成功应用于工业生产，性能稳定可靠。

巴氏合金的实际应用实例

（1）锡基巴氏合金应用案例1

下图所示的瓦片部件是发电设备安全运行的关键部件。由于工件面积较大，铸造过程中容易出现缩孔和缩孔缺陷。长期使用后，瓦片磨损变薄，缩孔和缩孔容易暴露于工件表面，导致摩擦力增大，进而可能造成瓦片烧毁和停机。为了消除上述隐患，避免重大经济损失，提高瓦片的使用稳定性和质量，延长其使用寿命，我公司采用激光熔覆技术对瓦片进行再制造，并在钢坯表面制备合金层。

修复后，通过相关技术手段检测发现，巴氏合金结构致密，性能优异稳定，与钢坯100%结合，冶金结合，成功恢复并提高了工件的性能。