全方位解析：國產軸承與進口軸承的差距
發布時間（jiān）：2021-06-15 03:06:06瀏覽次數：51
我們的（de）生（shēng）活中軸承幾（jǐ）乎無處不在，小到路邊的共享單車、家裏（lǐ）的家用電器，大到上天的宇宙飛船，下水的（de）航空母艦，沒有（yǒu）軸承這一切都無法存在。
然而應用於高精密機械的（de）主軸承，我國在（zài）技術上（shàng）仍（réng）處於一片空白。
滾動（dòng）軸承的（de）精度一般分為P0、P6、P5、P4和P2五個等級，用（yòng）於精（jīng）密機床主軸上的軸承精度應為P5及以上級。
而對於數控機床、加（jiā）工中心等高（gāo）速、鐵路、航空等（děng）高（gāo）科技領域（yù），則需選用P4及以上級超精密（mì）軸承，P4及以上級（jí）超精密軸承對技術性能（néng）和可靠（kào）性要（yào）求很高（gāo），國內需求的一半以上都依賴進口。
而（ér）造成國產軸承與進口軸承產生較大質（zhì）量差距，主（zhǔ）要原因有：
國內外大量試驗表明：保持（chí）架、套圈、鋼球的加工質量對軸承振動具有不同程度的（de）影響，其中鋼球的加（jiā）工質量對（duì）軸承振動影響最明顯，其次是套圈的加工（gōng）質（zhì）量，最（zuì）主要影響因素是鋼球（qiú）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（chǎn）品最突出的問題（tí）是振動值離散大，表麵缺陷（xiàn）嚴重（單點、群點、凹坑等（děng）），盡管表麵粗糙度、尺寸、形狀、誤差都不低於（yú）圈外水平，但合套後（hòu）軸（zhóu）承振動值（zhí）高，甚至產（chǎn）生異音，主要（yào）問題是（shì）波（bō）紋度沒有控製（zhì）（無標準、無合適測試分析儀器），同時說（shuō）明（míng）機床的抗振性差，砂輪、研（yán）磨盤、冷卻液、工藝（yì）參數均（jun1）存在問題；另一（yī）方麵（miàn）要提高管理（lǐ）水平，避免磕碰傷（shāng）、劃傷、燒傷等隨機性質量問（wèn）題。
對於（yú）套圈，影（yǐng）響軸承振動最為嚴重的也是溝道波紋度和表麵粗糙度。例如，中小型深溝球軸承內外溝道（dào）圓度大於2μm時，將對軸承振動產生明顯影響，內外溝道波紋度大於（yú）0.7μm時，軸承振動值隨波紋度增加而增加，溝（gōu）道嚴重磕傷可使振動上升4dB以上（shàng），甚至出現（xiàn）異音（yīn）。
軸承技術（shù）工人，乃至工程師的社（shè）會地位得不到（dào）應有的尊重(近年來這種情況有了很大改觀（guān）)。我（wǒ）國教育產業發（fā）展不均衡，技術教育沒有得到應有的重（chóng）視（shì），導（dǎo）致年（nián）輕人寧做白領無所事事，也不願意工作在生產（chǎn）一線。同時也導致了國內現今人人創業，而大多小微軸承工廠、軸承公司（sī）沒有（yǒu）高質（zhì）量技術人員，隻能生產一些沒有競爭力的低端軸承產（chǎn）品。
世界鋼鐵看（kàn）中國，中國鋼鐵看河北，但（dàn）是這僅僅指的是粗（cū）鋼產量，這也是近年來世界經（jīng）濟下滑，國內鋼鐵產能過剩，鋼鐵價格一直萎靡不振的（de）一個原因。合金（jīn）鋼一直就是國內鋼鐵產業的短板，高端冶（yě）金（jīn）技術又是發達（dá）國家對我們嚴格保密的，加上國（guó）內（nèi）鋼企研發（fā）上的不足，造成了我國軸承乃至工業技術的先天性（xìng）的不足。
在這裏，我隻講述一下自己的想法（fǎ）。生產工藝是工業技術裏最重要的環節，是一個循（xún）環（huán）往複，量變產生質變的過程以機床為例，軸承對機床的精度有巨大的影響，高端精密（mì）軸承的大客戶群體就是機床主軸軸承。而國產精密軸承的壽命（mìng）、精度與國外（wài）軸承有著巨大的差距。
軸承廠家與應用廠家是魚與水的關係。沒有好的（de）軸承，生產不出好的設備，沒有（yǒu）可靠的機（jī）床加工不出高質量的軸承。據我所知大型的機加工廠家采（cǎi）購的基本都是進口機床。而國內一些實力較小的軸承廠家（jiā）寧可采購上世紀的老式機床改造成軸承加工專（zhuān）用機床（chuáng），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（xìng）的因素。
近年來我國高鐵技術快速發展，但是（shì）高速（sù）鐵路軸承卻采購自（zì）德國（guó）舍弗勒集團。究其根本原因，在部分（fèn）領導的操縱（zòng）下西北軸承（chéng）廠舍（shě）弗（fú）勒開始了合作。但是在幾年的合作過程中，西北軸承廠沒有（yǒu）得到應有的技（jì）術支持，還（hái）喪（sàng）失了大量的（de）市場份額，導致今天西北軸承的（de）式微（wēi）。
與國外相比，國產軸承在高端和大型軸承方麵存在較大差距，主要行業為：
作為航空發動機的關鍵基礎零部件，國外正（zhèng）在研發推力比為15-20的第2代航空發動機軸承，準備在（zài）2020年前後裝配到第5代戰機中。近10年來，美國研發了第2代航空發動機用軸承鋼，其代表性（xìng）鋼種為耐500℃的（de）高強耐蝕軸承鋼CSS-42L和耐350℃高氮不鏽（xiù）軸承鋼X30（Cronidur30），中國則在進行第2代（dài）航空發動機用軸承的研發。
對於汽車輪（lún）轂軸承，中國目（mù）前廣泛應用的是第1代和（hé）第2代輪轂軸承（球軸承），而歐洲已廣泛采用第3代（dài）輪轂軸（zhóu）承。第3代輪轂軸承的主要優點是可靠、有效載荷間距短、易安裝、無需調整、結構緊湊（còu）等。目前，中國引進車型大多采用（yòng）這種輕量化和一（yī）體化（huà）結構輪轂軸承。
目前，中國鐵（tiě）路重（chóng）載列車（chē）用軸承采用國產電渣重熔G20CrNi2MoA滲碳（tàn）鋼製造，而國外已經將（jiāng）超高純軸承鋼（EP鋼）的真空脫氣冶煉技術、夾雜物均勻化技術（IQ鋼）、超長壽命鋼技術（TF鋼）、細質化熱處理（lǐ）技術（shù）、表麵超硬化處理技術和先進的（de）密封（fēng）潤滑（huá）技（jì）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命與可靠性。中國電渣軸承鋼不僅質量低，而（ér）且成本比真空脫氣鋼高出2000-3000元（yuán）/噸，未來中國需要開發（fā）超高（gāo）純、細質化、均勻化與質量穩定的真空脫氣軸承鋼取代目前采用（yòng）的電渣（zhā）軸承鋼。
對於風（fēng）電軸承，目前中國還無（wú）法生產技術含量較高的主軸軸承和增速器軸（zhóu）承，基本依靠（kào）進口，3MW以上風電機組配套軸承的國產化問題還沒有解決。國外為了提高風（fēng）電軸承的強度、韌性和使用壽命，采用了新型特殊熱處理（lǐ）鋼SHX（40CrSiMo），對於偏航和變漿軸承，通過表麵（miàn）感應淬火熱處理控製淬硬層深度、表麵硬度、軟帶寬度和表麵裂紋。
對於增速器軸承和主軸軸承采用碳氮共（gòng）滲，使零件表麵得到較多穩（wěn）定殘餘奧氏體體積分數（30%-35%）和大量細小碳（tàn）化物、碳氮化（huà）物，提高了軸承在汙染潤滑工況下的使用壽命。
在考慮經濟性的前提下，進一步提高鋼的潔淨度，降低鋼中的氧和（hé）鈦含量，達到軸承鋼中的（de）氧與鈦的質量分數分別（bié）小（xiǎo）於6×10-6和15×10-6的水平，減（jiǎn）小鋼中夾雜物的含量與尺寸，提高分布均（jun1）勻性。
通過合金化設計與控軋控冷工藝的應用，進一步提高夾雜物（wù）與碳化（huà）物的均勻性，降低和消（xiāo）除網狀和帶狀碳化（huà）物，降低平均尺寸與最（zuì）大顆粒尺寸，達到碳化物的平均尺寸小於1μ m的目標；進一步提高基體組織的晶粒度，使軸承鋼的晶粒尺寸進一步細化。
進一步降低軸承鋼中的中心疏鬆、中心縮孔與中心成分偏（piān）析，提（tí）高低倍組織的均勻性。
通過新（xīn）型合金化、熱軋工藝優（yōu）化（huà）與熱處（chù）理工藝研究，提高軸承鋼的韌性。
國產軸承雖然和進口（kǒu）軸承有著很多的（de）差距，但是經過中國人民的不斷肯定有開發出更多的優質軸承產品，也會有很多優秀的軸（zhóu）承企業誕生。
2013年12月，“玉兔（tù）”成功在（zài）月球上著陸，這是華夏多少年以（yǐ）來（lái）的夢想，承載著多少華夏子民的心血（xuè）。在我們感慨和興奮的（de）同時，我（wǒ）們不能忘了在為國家科技發展而默默奉獻的科研人（rén）員與企業，可能大（dà）家（jiā）都不知（zhī）道，這次“玉兔”的成功研製及運行，依靠的是我們的國產洛陽軸承，不是靠進口軸（zhóu）承，這意義非常重大。
這表示著國產軸承與進口（kǒu）軸承的差距越來越小，國產技術越來越接近國（guó）際上的高標準水平，甚至在某（mǒu）些（xiē）技術上還（hái）處於領先地位。對於一些普（pǔ）通（tōng）的機械（xiè），可能對軸承的水平要（yào）求不高，但是對於“玉兔（tù）”在月球上活蹦亂跳的要求是非常之高的，需要承受（shòu）極寒極熱的惡劣環境（jìng），還要靈活地運轉，這對國產軸承來（lái）說真的是一個很大的考驗，但（dàn）讓人欣慰的是國產軸承完全地勝（shèng）任了，而且完成得非常出色。
國產軸承雖然僅僅發展了幾十年，比起外國幾百年的曆史來說確（què）實優勢不大（dà），但（dàn）能用這（zhè）麽短的時間追趕上，我（wǒ）們隻能用一句成語來概括，那就是長江後浪推前浪。
套圈軸承是最近比較火的（de）玩法，能轉4、5分鍾的很（hěn）多，能上9分鍾（zhōng）的的確很厲害，但是這種玩法也不（bú）能說明什麽（me），畢竟我們在文章開頭也（yě）交代了，軸承之間的比較要看關鍵的四（sì）點。
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