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分析國產與進口（kǒu）軸承技術和應用的差距

2021-06-28 09:39:08

軸承在我國工業生產應（yīng）用中發揮著舉足輕重的作（zuò）用，就軸承生產來說，雖然我國的軸承工業產業經濟規模上已居世界軸承總量第三位，但技術和產品精（jīng）度上和進口軸承始終有很大的差距，小編來分析一下技術和應用（yòng）上有哪些距離......

國產軸承的質量差別

國內外大量試驗表明：保持架、套圈、鋼球的加工質（zhì）量對軸承（chéng）振動具（jù）有不同程度的影響，其中鋼球的加工質量對軸承振動影響最明顯，其次是套圈的加工質量，最主要影響因素是鋼球和套圈的圓度、波紋度、表麵粗糙度、表麵磕碰傷等。

我國鋼球產品最突出的問題是（shì）振動（dòng）值離散大，表麵缺陷嚴重（單（dān）點、群點、凹坑等），盡管表麵粗糙度、尺（chǐ）寸、形狀、誤差都不低於圈外（wài）水平，但合套後軸承振動值高，甚至產生異（yì）音，主要問題是波紋度沒有控製（無（wú）標準、無合適測試分析儀器），同時說明機床的抗振（zhèn）性差，砂輪、研磨盤、冷卻液、工藝參數均存（cún）在問題；另一方麵要提高管理水平，避免磕碰傷、劃傷、燒傷（shāng）等（děng）隨時機性質量問題。

對於套圈，影響軸承（chéng）振動最（zuì）為嚴重的也是溝道波紋度和表麵粗糙度。例如，中小型深溝球（qiú）軸（zhóu）承內（nèi）外溝道圓度大（dà）於2μm時，將對軸承振動產生明顯影響，內外溝道（dào）波紋度大（dà）於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，甚至出現異音。

軸承行（háng）業多方麵差距（jù）所致（zhì）

1.材質上（shàng）的差（chà）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（shì）近（jìn）年來世界經濟（jì）下滑，國內鋼鐵產能過剩，鋼鐵價格一直萎靡不振（zhèn）的一（yī）代原因。合金鋼一直就（jiù）是國內鋼鐵產業的短板，高端冶金技術又是發（fā）達國家對我們嚴格保密的，加（jiā）上國內鋼企研發上的不足，造成了我國軸承乃至（zhì）工業技術的先天性的不（bú）足。工業技術的差距。

2.生產設備差距。

軸承廠（chǎng）家與應用廠家是魚與（yǔ）水的關係（xì）。沒有好的軸（zhóu）承（chéng），生產不出好的設備（bèi），沒有可靠的機床加工不出高質量的軸承。據我所知大型的機加工廠家采購的基本都是進口機床。而國（guó）內一些實力較小的軸承廠家寧可采購上世紀的老式機（jī）床改造成軸承加工專用機床，也不願采購國內知名品牌的機床。這其中有價格因素，也有實用性的因素。

3.生產工藝的差距（jù）。

在這裏，我隻講述一下自己的想法。生產（chǎn）工（gōng）藝是工業技術裏最重要的環節，是一個循環往複，量變產（chǎn）生質變的（de）過程。以機床為例，軸承對機床的精度有（yǒu）巨大的影響，高端精（jīng）密軸承的以大客戶群體就是機床主軸軸承。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.工業技術的差距。

技術工人，乃至工程師的社會地位得不到應有的尊重(近年來這種情況有了很大（dà）改（gǎi）觀)。我國教（jiāo）育（yù）產業發展不均衡，技術（shù）教（jiāo）育沒有得到應有的重視，導致年輕人寧做白領無所事事，也不遠工作在生產一線。同時也導致了國內現今人人創業，而大多小（xiǎo）微軸承工廠、軸承（chéng）公司沒有高質量技術人（rén）員，隻能生產一些沒有競爭力（lì）的低端軸承產品。生產設備差距。

高端軸承（chéng）應用的空白

與國外相比，國產（chǎn）軸承在高端和大型軸（zhóu）承方麵存（cún）在（zài）較（jiào）大差距，主（zhǔ）要行業為：

（1）汽車方（fāng）麵

對於（yú）汽車輪轂軸承，中（zhōng）國目前廣泛應用的是第1代和第2代輪轂軸（zhóu）承（球軸承），而歐洲（zhōu）已廣泛（fàn）采用第3代輪轂軸（zhóu）承。第3代輪（lún）轂軸承的主要優（yōu）點是可靠、有效載荷間距短、易安裝、無需調整、結構緊湊等。目前（qián），中（zhōng）國引進車型大多采用這種輕量化和一體化結構輪轂軸承（chéng）。

（2）鐵路車輛方麵

目（mù）前（qián），中國鐵路重載列車用軸承采用國產電（diàn）渣重熔G20CrNi2MoA滲碳鋼製造，而國外已經將超高（gāo）純軸承鋼（EP鋼）的真空脫氣冶（yě）煉技（jì）術、夾雜物均勻化技術（shù）（IQ鋼（gāng））、超長壽命鋼技術（TF鋼）、細（xì）質化熱處理技術、表（biǎo）麵超硬化處理技術和先進的密封潤滑技術等應用到軸承的生產和製造，從而大幅度提升了軸承的壽（shòu）命與可靠性。中國（guó）電渣軸承鋼不僅質量低（dī），而且成本比真空脫氣鋼（gāng）高出2000-3000元/噸，未來（lái）中國需要開（kāi）發（fā）超高（gāo）純、細質化、均勻化與質（zhì）量穩定的真空脫（tuō）氣軸承（chéng）鋼取代目（mù）前采用（yòng）的電渣軸承鋼。

（3）航空方麵

作為航空發動機的關（guān）鍵基礎零部件，國外（wài）正在研發推力比為（wéi）15-20的第2代航空發動（dòng）機軸承，準備在2020年前後裝配（pèi）到第5代戰（zhàn）機中。近10年來，美國研發（fā）了第2代航空發動機用軸承鋼，其代表性鋼（gāng）種為耐500℃的高強（qiáng）耐蝕軸承鋼CSS-42L和耐350℃高氮不鏽軸承鋼（gāng）X30（Cronidur30），中國則在進行第2代航空發動機用軸承的研發。

（4）風電能源方麵

對於風電軸承，目前中國還無法生產技術含量較高的主軸（zhóu）軸承和增速（sù）器軸（zhóu）承，基本依靠進口，3MW以上風電機組（zǔ）配套軸承的國產化問題還沒有解決。國外為了提高風電軸（zhóu）承的強度、韌性和使用壽命，采用了新型特殊熱處理鋼SHX（40CrSiMo），對於偏航（háng）和變漿軸承，通過表麵感應淬（cuì）火熱處（chù）理（lǐ）控製淬硬層深度、表（biǎo）麵硬度、軟帶寬度和表麵裂紋。

對於（yú）增速器軸承和（hé）主軸軸承（chéng）采用碳氮共滲，使零件表麵得到較多穩定殘餘奧氏（shì）體體積分數（30%-35%）和大量細小碳化物、碳氮化物，提高了軸承在汙染潤滑工況下的使用壽命。

未來國產軸承改善方向

主（zhǔ）要（yào）體現在四個方麵改善：

（1）經濟潔淨度（dù）

在考（kǎo）慮經濟性的前提下，進一步提（tí）高鋼的潔淨度，降低鋼中的氧和鈦含量（liàng），達到軸承鋼中的氧與鈦的質量分數分別小於6×10-6和15×10-6的水平，減小鋼中夾雜（zá）物的含量與尺寸，提高分布均勻性。

（2）組織細化與均衡化（huà）

通過合金化設計與（yǔ）控軋控冷工藝（yì）的應用，進一（yī）步提高夾（jiá）雜物（wù）與碳化物的均勻性，降低和消除網狀（zhuàng）和帶狀碳化物，降低平均尺寸與（yǔ）最（zuì）大顆粒尺寸，達到碳（tàn）化物的平均尺寸小於1μ m的目標；進（jìn）一步提高基體組織的晶粒度，使（shǐ）軸承鋼的晶粒尺寸進一步細化。

（3）減少低倍組織缺陷

進一步降（jiàng）低軸承鋼中的中心疏鬆、中心縮孔與中（zhōng）心成分偏析，提高低倍組織的均勻性。

（4）軸承鋼的高韌性化

通過新型（xíng）合金化、熱軋工藝優化與熱處理工藝研（yán）究，提高軸承鋼的韌（rèn）性（xìng）。

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