雷射熔覆修復擠出機螺杆應用

2020-11-24 OFweek維科網

　　擠出機螺杆主要用於推送和擠壓各種成型原料。在處理不同硬度，溫度或腐蝕性原料時，擠出設備長時間運行後，螺杆表面會出現不同程度的磨損和腐蝕，表面尺寸失去精準度，不能正常匹配料筒進行擠壓，從而擠出效率和質量下降。為保證螺杆的耐磨性能，傳統螺杆生產技術一般選用高速工具鋼基材，並在表面進行強化處理。常見的表面強化技術有電鍍，雷射淬火，熱噴塗，堆焊等。雷射熔覆作為一種新的表面技術，在螺杆的表面強化及修復時有其獨特的競爭優勢。

　　螺杆信息

　　螺杆尺寸：長度=850mm，齒頂直徑=33mm，齒根直徑約25mm（漸變），詳見圖1.

　　螺杆基材：高速工具鋼，表面經過熱處理後硬度為HRC60-62

　　磨損程度：下料處螺杆齒頂磨損較為嚴重，損失厚度約為2-3mm，詳見圖1.

　　修復要求及關鍵：

　　客戶要求修復能夠恢復螺杆原始尺寸，表面硬度>HRC55， 螺杆無變形，塗層無孔隙，不能在擠料中脫落。客戶曾嘗試傳統表面修復技術中的熱噴塗和堆焊，但修復結果都存在不同程度的缺陷。

　　熱噴塗修復時，塗層厚度不能太厚，當螺紋磨損嚴重時，難以恢復尺寸。同時，熱噴塗修復塗層與螺杆基材的結合為機械結合，結合強度較低，在惡劣工況下容易出現塗層剝落。另外，熱噴塗塗層中有一定孔隙，也將影響螺杆的工作壽命。

　　堆焊修復時，傳統堆焊（手工或等離子堆焊）熱輸入很大，容易造成螺杆變形，並且基材的熱影響區很大，塗層表面硬度難以達到要求。

　　雷射熔覆比該兩種典型的傳統表面修復技術有明顯優勢，塗層厚度適合，與的基材冶金結合，塗層緻密無孔隙，並且熱輸入小，無變形。

　　雷射修復設備及原料：

　　設備：德國Laserline 半導體雷射器 LDF6000-100； 6軸機器人+變位機；（見圖2）

　　原料：高速工具鋼粉末

　　修復過程：

　　1.清理螺杆磨損待修復表面，打磨光滑（見圖a）。

　　2.螺杆固定在變位機上，編設機器人程序（見圖b）。

　　3.雷射功率3kw，線速度15mm/s，按螺紋方向進行熔覆（見圖c）

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