东莞华鸿挤出机螺杆的修复工艺研究.doc

东莞华鸿:挤出机螺杆的修复工艺研究 一．挤出机螺杆结构 ? 挤出机螺杆通常分为三段， 如图1 所示. 其中: L1段为加料段， 由料斗加人的物料靠此段向前输送，并开始被压实; L2段为压缩段， 物料在此段继续被压实， 并向熔融状态转变; L 3为场化段，物料在此呈粘流态.。 ?通常挤出机螺杆螺槽深度h是个变化量，但加料段的深度通常为常量，用h1表示，场化段也是常量，用h3表示;压缩螺槽深度h2则是变化的，用以完成从h1到h3的过渡.由于挤出机有一个压缩比，所以h1须大于h3。 二.挤出机螺杆损坏的类型 1.扭断损坏 ? 挤出机螺杆被扭断，一般是由违规操作或设备的控制、安全系统失灵造成，因为螺杆加料深度h,大于其它段，所以此段挤出机螺杆的扭转强度最低，因此扭断一般发生在加料段. 2磨损损坏 ? 由于机械磨擦作用，螺杆使用一定年限后，其表面会磨损，一般L3段压力最高，所以磨损也最严重.螺杆磨损后设备效率会下降，严重时甚至无法工作. 三.扭断挤出机螺杆的修复 1.扭断挤出机螺杆的修复 ? 扭断挤出机螺杆的修复通常采用焊接方法，修复的工艺是: I)设立挤出机螺杆断裂位置两端面的定位孔，并将断面加工成U型坡口.焊接中最容易出的毛 病之一就是焊口错位，如发生完成焊接后将无法校正.为保证焊接后扭断的两螺杆同一轴线 必须在这两段上分别设立定位孔，以定位销轴来保证焊口两侧的两螺杆的同心度.同时为保证焊口有足够的强度，又适当减少焊接量，需把焊接的两断面加工成U型坡口.如图2所示. U型坡口和定位孔在车床上加工而成，扭断的两断面各车出半个U型槽坡口和一定位孔，定位孔的尺寸一定要准确，定位销轴是连接两扭断螺杆的，定位孔和定位销轴的配合一定要紧密，定位孔必须和螺杆的表面同一轴线. 图中d为定位销轴直径，一般为挤出机螺杆直径的1/6，即d=D/6,D，为定位孔直径，名义尺寸与定位轴相同，即Dl=d.其制造精度为H7和h7.L为定位稍轴长度，取L=4d.Ll为定位孔装配长度，取L1=L十2mm，单边的定位孔深为L1/2. 2)装配.装配时两段扭断螺杆用定位销轴连接在一起，两段螺杆中间要留2mm间隙，装配时因有定位销轴，所以断面不会错位，但要注意两段螺杆表面尽量同一轴线.另外特别要注意的是断口处螺旋槽的连续性，要仔细测量焊口处的螺距，如螺距不对，要顺时针或逆时针转动其中一段螺杆，直至螺距达到正确值，为下一步焊接作好准备. 3)焊接.挤出机螺杆材料一般为合金结构钢，所以对焊接的要求比较严格，对焊条的要求一般是:一是焊缝金属要有足够高的机械性能，即足够高的强度、塑性和冲击值;二是不产生淬硬组织、冷裂缝和结晶裂缝(热裂缝)等缺陷，并能减少焊缝部位的内应力，以减少近缝区冷裂缝的产生;三是具有与基本金属相似的热处理性能.当焊件进行热处理时，可保证焊缝与基本金属的机械性能基本一致.不同的合金元素对焊缝性能的影响是不一样的，一般常用的合金元素可使金属的强度提高，但几乎都会降低金属的塑性.适量的硅、锰、铜、铝不但可以提高金属的强度，而且延伸率降低较少.钥能显著提高强度，但塑性的降低也较显著，铬、钨、铝、钒、铝和硼等元素对提高金属的耐热性具有很好的效果.钦、妮、钒、铝等元素可强烈地细化晶粒，为了得到综合性能优良的焊缝金属，故焊条或焊丝多采用多元素的合金材料. 由于挤出机螺杆工作温度校高，因此一般要求挤出机螺杆有较高持久强度、抗蠕变能力、抗氧化能力和较高的硬度，所以螺杆材料对焊接热循环要求较严格.如果规范选择不当，近焊区可能发生淬硬组织现象，严重时会导致产生冷裂缝.焊接工序:①预热:局部加热装配好的焊接部位，加热温度控制在300C-350C;②打底焊:用直流反极性焊接，焊条用似.5一3.2mm，根据U型尺寸选取;③初次校正:校正过大的弯曲量;④加热:再继续加热至4000C;⑤焊接:焊条选用可比打底焊时大一档，焊接过程中要保持的预热温度，为了改善焊接热循环过程，采用多层焊，但两条焊缝之间要适当保持一段时间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，如间隔时间过短，焊缝区和近焊区就会产生过热和软化.另外焊缝不能有气孔夹渣，且要饱满，螺旋部份按螺旋走向补，还要留出一定机械加工量;⑥回火、保温:焊接以后冷却至3500C，然后再加热至6400C左右，保持一段时间后缓慢冷却至室温. 4)校正.校正前先要测量螺杆的径向弯曲量，事弯曲量较大，可先用压力机进行粗较，然后再测量螺杆的径向跳动量.测量可在车床上进行，L:段轴端以车床卡盘卡住，另一端用尾座顶住轴的顶尖孔，用百分表测量螺杆的弯曲度.在进行测量时，车床要挂好与螺杆螺距相同的螺距，然后挂上慢档在焊口左右反复测量，记下最大值和所在位置，并做上标记. 螺杆的校正在