全方位解析（xī）：國產軸承與進口軸承的差（chà）距
發布時（shí）間：2021-06-15 03:06:06瀏覽次數：51
我們的生活中軸承幾乎無處不在，小到路邊的共享單車、家裏的家用電器，大到上天的宇宙飛船，下水的航空母艦（jiàn），沒有軸（zhóu）承這一切都無（wú）法存在。
然而應用於高精密機械的主軸承，我國在技（jì）術上仍處於一片空白。
滾動軸承的精度一般分為（wéi）P0、P6、P5、P4和P2五（wǔ）個等級（jí），用於精密機床主軸上的（de）軸承精度應為P5及以上級。
而對於數控機床、加工中心（xīn）等高速、鐵路、航空等高科（kē）技領域，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性能（néng）和（hé）可（kě）靠性要求很高，國內需求的一半以上都（dōu）依賴進口。
而造成國產軸承與進口軸承產生較大質量差距（jù），主要（yào）原因有：
國內外大量試（shì）驗（yàn）表明：保持架（jià）、套圈、鋼球的加工質量對軸承振動具有不同程度的影響，其中鋼球的加工質量對（duì）軸（zhóu）承（chéng）振動影（yǐng）響最明顯，其次是套圈的加工質量，最主要（yào）影響因素是鋼球和套圈的圓度（dù）、波紋度、表麵粗糙（cāo）度、表麵磕碰傷等。
我國鋼（gāng）球產品最突出的問題（tí）是振動值離散大（dà），表麵缺陷嚴重（單點、群點、凹坑（kēng）等（děng）），盡管表麵粗糙度（dù）、尺寸、形狀、誤差都（dōu）不低於圈外水平，但合套後軸承振動值高（gāo），甚至產生異音，主要問題是波紋度沒有控製（zhì）（無標準、無合適測試分析儀器），同時說明機床的抗振性差，砂輪、研磨盤、冷卻液、工藝參數均存在問題；另一方麵要（yào）提高管理（lǐ）水平（píng），避免磕（kē）碰傷、劃傷、燒傷等隨機性質量問題。
對於套圈，影響軸承振動最為（wéi）嚴重（chóng）的也是溝道波紋度和（hé）表麵粗糙度。例如，中小型深溝球（qiú）軸承內外溝道圓度大於2μm時，將對軸承振動產生明顯（xiǎn）影響，內外（wài）溝道波紋度大於0.7μm時，軸承振動值隨波紋度增加而增加，溝道嚴重磕（kē）傷可使振動上升4dB以上，甚至出現異音。
軸承技術（shù）工人，乃至工程師的社會地（dì）位得不到應有（yǒu）的尊重(近年來這種情況有（yǒu）了很大改觀)。我國教育產業（yè）發展不（bú）均衡，技術教育沒有得到（dào）應有的重視，導致年（nián）輕人寧做白領無所事事，也不願意工作在生產一線。同時也導致了國內現今人人創業，而大多小微（wēi）軸承工廠、軸承公司沒（méi）有高質量技術人員，隻能生產一（yī）些沒有（yǒu）競（jìng）爭力的低端軸承（chéng）產品。
世界鋼鐵看中國，中國鋼鐵看河（hé）北，但（dàn）是（shì）這僅僅指的是粗鋼（gāng）產（chǎn）量，這也（yě）是近年（nián）來世界經濟下滑，國內鋼鐵產能過剩（shèng），鋼（gāng）鐵價格一直（zhí）萎（wěi）靡不振的一個原因。合金鋼一直就是國內鋼鐵產業的短板（bǎn），高端冶金（jīn）技（jì）術又是發達國（guó）家對我們（men）嚴格保密的，加上國內鋼企研發上的不足，造成了我國軸承乃至工業技術的先天性的不足。
在（zài）這裏，我隻（zhī）講述一（yī）下自己的想法。生產工藝是工（gōng）業技術裏最重要的環節，是一個循環往複，量變產生質變的過程以（yǐ）機床為例，軸承對機（jī）床的精度有巨大的影響，高端精（jīng）密軸承的大客戶群體就是（shì）機（jī）床主軸軸承。而（ér）國產精密軸承的壽命（mìng）、精度與國外軸承有著巨大（dà）的差距。
軸承廠家與應用廠家（jiā）是魚與（yǔ）水的關係。沒有好（hǎo）的軸承，生產不出好的設備，沒有可靠的機床加工不出高質（zhì）量的軸承。據我所知大型的機加工廠家采購的（de）基本都是進口機床。而（ér）國內一些（xiē）實力較小的軸承（chéng）廠家寧可采購上世紀的老式機床改造成軸承加工（gōng）專用機（jī）床，也不願采購國內知名品（pǐn）牌的機床。這（zhè）其中有價格因素，也有實用性的因素。
近年來我國高鐵技術快速發展，但（dàn）是高速鐵路（lù）軸承卻采購自德國舍弗勒集團。究其根本原因（yīn），在部分領導的操縱下西北軸承廠舍弗勒開始了合作。但是在幾（jǐ）年的合作過程（chéng）中，西北軸（zhóu）承廠沒有得到應有的技術支持（chí），還喪失了大量的市場（chǎng）份額，導致今天（tiān）西（xī）北軸承的式微（wēi）。
與國外相比，國（guó）產軸承在高端和大型軸承（chéng）方（fāng）麵存在較大差距，主要行業為：
作（zuò）為航空（kōng）發動機（jī）的關鍵基礎零部件，國外正在研發推力比（bǐ）為15-20的第2代航空發動機軸（zhóu）承，準備在2020年（nián）前後裝（zhuāng）配（pèi）到（dào）第5代戰機中。近10年來（lái），美國研發了第2代航空發動機用軸承鋼，其代表性鋼種為耐500℃的高強耐蝕軸承鋼CSS-42L和耐350℃高氮不（bú）鏽軸承鋼X30（Cronidur30），中（zhōng）國則在進行第2代航空發動機用軸承的（de）研發。
對於汽車（chē）輪轂軸承，中國（guó）目（mù）前廣泛（fàn）應（yīng）用的是第1代和第（dì）2代輪轂軸承（球軸承），而歐洲已廣泛采用（yòng）第（dì）3代輪轂軸承。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（zhuāng）、無（wú）需（xū）調整（zhěng）、結構緊湊等。目前，中國引進車型大多采用這種輕量化和一體化結構輪轂軸承。
目前，中國鐵路重載列車（chē）用軸承采用國產電渣重熔G20CrNi2MoA滲（shèn）碳鋼製（zhì）造，而國外已經將超高純軸承鋼（EP鋼）的真（zhēn）空脫氣冶煉技術（shù）、夾雜物均勻化技術（IQ鋼（gāng））、超長壽（shòu）命鋼技術（TF鋼）、細質化熱處理技術、表麵超硬（yìng）化（huà）處理技術和先進的密封潤滑技術等（děng）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（gāng）不僅質量（liàng）低，而且成本比（bǐ）真空脫氣鋼高出2000-3000元/噸，未來中國需要開發超高純、細質化（huà）、均勻（yún）化與質量穩定的真空脫氣軸（zhóu）承鋼取代目前采用的電渣（zhā）軸承鋼。
對（duì）於風電軸承，目前中國還無法（fǎ）生產技術含量較高的主軸軸承和增速器軸承，基本（běn）依（yī）靠（kào）進口，3MW以上風（fēng）電機組配套軸承的國產（chǎn）化問題還（hái）沒有解決。國外為了提高風電軸承（chéng）的強度、韌性（xìng）和使用壽命，采用了新型特殊熱處理鋼SHX（40CrSiMo），對於偏航和（hé）變漿軸承，通過表麵感應淬火熱（rè）處理控製淬硬層深度、表麵硬度、軟（ruǎn）帶（dài）寬度（dù）和表麵裂紋。
對於增速器軸承和主軸軸承采用碳氮共滲，使零件（jiàn）表麵得到較多穩（wěn）定殘餘（yú）奧氏體體積分（fèn）數（30%-35%）和大量細小碳化物、碳氮化物（wù），提（tí）高了（le）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（jìn）一步提（tí）高（gāo）鋼的潔淨度，降低鋼中的氧和鈦（tài）含（hán）量，達到軸（zhóu）承鋼中的氧與鈦的質量分數（shù）分別小於6×10-6和15×10-6的（de）水平，減小鋼中夾雜物的含量與尺寸，提高（gāo）分布均勻性。
通過合金化設計與控軋控冷工藝的（de）應用，進一步提（tí）高夾雜物與碳化物的均勻性，降低（dī）和消除網狀和帶狀碳（tàn）化物，降（jiàng）低（dī）平均尺寸與最大顆粒尺寸，達到碳（tàn）化（huà）物的平均尺寸小於1μ m的目標；進一步提（tí）高基體（tǐ）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，提高低倍（bèi）組織的（de）均勻性。
通過（guò）新型合（hé）金化、熱軋工藝優化與熱處理工藝研究，提高軸承鋼的韌性。
國產軸承雖（suī）然和進口軸承有（yǒu）著很多的差距（jù），但是（shì）經過中國人民的不（bú）斷肯定有（yǒu）開發出更多的優質軸承產品，也會有很多優（yōu）秀（xiù）的軸承企業誕生。
2013年12月，“玉兔”成功在（zài）月球上著陸，這是華夏（xià）多少年以來的夢想，承載著多（duō）少華夏子民的心血。在我們感慨和興奮的同時，我們不能忘了在為國家科技發展而默默（mò）奉獻的科研人員與企業，可能大家都不（bú）知道，這次“玉兔”的成功研製及運行，依靠的是我們的（de）國（guó）產洛陽（yáng）軸（zhóu）承，不是靠進口軸承，這意義（yì）非常重大。
這表示著國產軸承與進口軸承（chéng）的差距越來（lái）越小，國產（chǎn）技術越（yuè）來越接近國（guó）際上的高標準水平，甚至在某些技術上還處於領先地位。對於一（yī）些普通的機械，可能（néng）對軸（zhóu）承的水平要求不高（gāo），但是對於“玉兔（tù）”在（zài）月球上活蹦亂跳的要求（qiú）是（shì）非常之高的，需要承受極寒極（jí）熱的（de）惡劣環境，還要靈活地運轉（zhuǎn），這對國產軸承來說真（zhēn）的是一個很大的考（kǎo）驗，但讓人欣慰（wèi）的是國產軸承完全地勝任了，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實優勢不大，但能用（yòng）這麽短的時間追趕（gǎn）上，我（wǒ）們隻能用（yòng）一句成語來概括，那就是長江後（hòu）浪推前浪。
套圈軸承是最近（jìn）比較火的玩法，能轉4、5分鍾（zhōng）的（de）很多，能上9分鍾的的確很厲害，但是這種玩法也不能說明什麽，畢竟我們在（zài）文章開頭也（yě）交代了（le），軸承之間的（de）比較要看關鍵的四點。
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