塑料挤出机是塑料成型加工运用比较广泛的设备,螺杆指装在挤出机或注塑机料筒内可以迁徙改变且带有螺槽的金属杆,被称为挤出机的心脏。螺杆破坏形式,紧张有扭断和磨损两种,个中扭断是由于螺杆转速溘然增加造成的,一样平常发生在加料段。
螺杆扭断的缘故原由
螺杆被扭断,一样平常是由违规操作或设备的掌握、安全系统失落灵,或机桶内随物料混进金属异物,质料温度偏低等缘故原由,使螺杆转速溘然增加造成的。由于螺杆加料深度大于其他段,以是此段螺杆的扭曲强度最低,因此螺杆扭断一样平常发生在加料段,如图1所示。
螺杆的焊接工艺
两断螺杆的定位
扭断螺杆的修复,常日采取焊接手法,焊接中最随意马虎出的毛病之一便是焊口错位,一旦焊接后将无法调度。为担保焊接后扭断螺杆同轴,应采取如下办法:
(1) 在两段上分别设立定位孔、定位销来担保焊口两侧螺杆的同轴;
(2) 为担保焊口有足够的强度,又适当减少焊接量,把焊接的两断面加工成U型坡口,如图 2 所示。
图中:
D为螺杆直径,mm;
d为定位销轴直径,一样平常d=D/6,mm,制造精度为h7;
D1为定位孔直径,名义尺寸与定位轴相同,即D1=d,制造精度为H7;
L为定位销轴长度,取L=4d,mm;
L1为定位孔装置长度,取L1=L+2mm,单边的定位孔深为L1/2。
U型坡口和定位孔在车床上加工而成,在扭断螺杆的两端面各车出半个U型槽坡口和一个定位孔,定位孔的尺寸一定要准确,且必须和螺杆的表面同一轴线。
装置时两段扭断螺杆用定位销轴连接在一起,定位销轴和定位孔的合营一定要紧密,以防断面错位。两段螺杆中间要留有2mm间隙,要把稳两段螺杆表面只管即便同一轴线。其余特殊要把稳的,是断口处螺旋槽的连续性,要仔细丈量焊口处的螺距,如不对要顺时针或逆时针迁徙改变个中一螺杆,直至螺距达到精确值,为下一步焊接做好准备。
焊条的性能哀求
目前海内挤出机螺杆材料一样平常为45、40Cr和38CrM oA lA等。
(1) 对焊条的哀求。一是焊接金属要有足够的机器性能,即足够的强度、塑性和抗冲击值;二是不产生淬硬组织、冷裂痕和结晶裂痕(热裂痕)等毛病,并能减少焊接部位的内应力,以减小近缝区冷裂痕的产生;三是具有与焊接金属相似的热处理性能。当焊件进行热处理时,可担保焊缝与焊接金属的机器性能基本同等。
(2) 合金元素对焊缝性能的影响。一样平常常用的合金元素可使金属的强度提高,但险些都会降落金属的塑性。适量的硅、锰、铜、钼不但可以提高金属的强度,而且延伸率降落较少。钼能显著提高强度,但塑性的降落也较显著,铬、钨、钼、钒、铝和硼等元素,对提高金属耐热性具有很好的效果。钛、铌、钒、钼等元素,可强烈地细化晶粒,为了得到综合性能优秀的焊缝金属,故焊条或焊丝多采取多元素的合金材料。
焊接工序
由于挤出机螺杆事情温度较高,因此一样平常哀求螺杆有较高的持久强度、抗蠕变能力、抗氧化能力和较高的硬度,以是螺杆材料对焊接热循环哀求较严格。如果规范选择不当,近焊区会发生淬硬组织征象,严重时会产生冷裂痕。工序如下:
(1) 预热局部加热装置好的焊接部位。加热温度掌握在300~350 ℃。
(2) 打底焊。用直流反极性焊接 ,焊条用Φ2.5~3.2mm ,根据U型尺寸选取。
(3) 初次校正。校正过大波折量。
(4) 加热。再连续加热至 400 ℃。
(5) 焊接。焊条选用可比打底焊时大一档,焊接过程保持预热温度,为了改进焊接热循环过程,采取多层焊,但两条焊缝之间要适当保持一段韶光。第一道焊道尚未冷却到马氏体转变温度以前,就在上面进行第二道焊道的焊接。如间隔韶光过短,焊缝区和近焊区就会产生过热和软化。其余,焊缝不能有气孔夹渣,且要饱满,螺旋部分按螺旋走向补,还要留出一定机器加工量。
(6) 回火、保温。焊接往后冷却至350℃,然后再升温至640℃旁边,保持一段韶光后,缓慢冷却至室温。
校正
校正前先要丈量螺杆的径向波折量。如波折量较大,可先用压力机进行粗校;再丈量螺杆的径向跳动量,丈量可在车床上进行,均化段轴端用车床卡盘卡住,另一端用尾座顶住轴的顶尖孔,用百分表丈量螺杆的波折度。在进行丈量时,车床要调好与螺杆螺距相同的螺距,然后挂上慢档,在焊口旁边反复丈量,记下最大值和所在位置,并做上标记。
螺杆的校正在压力机上进行,用V型铁在压力机上架好螺杆,先用百分表测一下焊缝附近的相对高度,然后用压力机仔细地校正,因螺杆有弹性,以是校正压力要从小到大逐渐增加,反复丈量,一样平常校正到跳动量小于0.2mm即可。校正后用铜棒反复轻击焊口附近,以开释部分焊接与校正应力。
车床加工
校正后的螺杆,可在车床上加工修理。车削加工时,可先车螺杆焊接部分的外表面,进而再车螺旋槽,车削用量要小一些。车床加工后,螺杆的修复事情就完成了。
把稳!
!
由于螺杆是苗条的螺纹杆,其机器加工和热处理工艺都比较繁芜,精度的担保比较困难。以是,螺杆扭断后是修复还是改换新件,要综合考虑修理用度与修理后利用螺杆韶光与更新用度和更新螺杆利用韶光的比值,根据实际情形从经济角度全面剖析,采取比值小的方案才是经济、精确的选择。当然,焊接技能的发展也为螺杆高质量的修复供应了有利的保障。
文章来源:《浅析挤出机常规全螺纹螺杆的焊接修复》,董伟