一种螺杆涂层的喷焊方法
阅读说明：本技术 一种螺杆涂层的喷焊方法 (Spray welding method for screw coating ) 是由 谭笛 莫健麒 陈志坤 王玉 康忠明 朱晖朝 王枫 李福球 林凯生 丘莉莉 曾良 于 2021-08-11 设计创作，主要内容包括：本发明属于注塑螺杆技术领域,具体涉及一种螺杆涂层的喷焊方法,包括S1：清洗；S2：喷砂；S3：喷涂：将螺杆预热,采用丙烷-氧气火焰喷枪,采用150/300目镍基碳化钨粉末,将粉末均匀喷涂至螺杆表面；S4：重熔：将螺杆再次预热至400～500℃,进行重熔；S5：抛光S6：磨削。本发明提供了一种两步法喷焊涂层螺杆的制备工艺,可以对螺棱、螺槽和螺根同时喷焊一层厚度均匀、硬度高、耐磨损的涂层,能大大提高螺杆的使用寿命。本发明提供了一种两步法喷焊涂层螺杆的制备工艺,可以对螺棱、螺槽和螺根同时喷焊一层厚度均匀、硬度高、耐磨损的涂层,能大大提高螺杆的使用寿命。(The invention belongs to the technical field of injection molding screws, and particularly relates to a spray welding method of a screw coating, which comprises the following steps of S1: cleaning; s2: sand blasting; s3: spraying: preheating a screw, uniformly spraying nickel-based tungsten carbide powder of 150/300 meshes to the surface of the screw by adopting a propane-oxygen flame spray gun; s4: remelting: preheating the screw to 400-500 ℃ again, and remelting; s5: polishing S6: and (6) grinding. The invention provides a preparation process of a two-step spray welding coating screw, which can spray weld a layer of coating with uniform thickness, high hardness and wear resistance on a screw ridge, a screw groove and a screw root simultaneously, and can greatly prolong the service life of the screw. The invention provides a preparation process of a two-step spray welding coating screw, which can spray weld a layer of coating with uniform thickness, high hardness and wear resistance on a screw ridge, a screw groove and a screw root simultaneously, and can greatly prolong the service life of the screw.)
技术领域
本发明属于注塑螺杆技术领域，具体涉及一种螺杆涂层的喷焊方法。
背景技术
螺杆是注塑机上的核心部件，其使用工况十分恶劣，磨损是其失效的主要原因。因此要求螺杆具有耐高温、耐腐蚀、高强度、切削加工性能好等优点。目前常用螺杆材料有45#钢、40Cr、38CrMoAl等，为了提高螺杆表面的耐磨性能，目前常用的方法是对螺杆表面进行镀铬和渗氮。但是镀铬工艺对环境污染严重。而螺杆渗氮后，抗氯化氢腐蚀差，成本高。随着挤出物料中添加剂增多，螺杆的螺棱、螺槽和螺根部位磨损越来越严重。而目前大部分螺杆主要采用一步法喷焊涂层，而且只喷焊螺棱部分，无法对螺槽和螺根进行喷焊涂层。而这种螺杆在加工含有玻璃纤维等添加剂的塑料时，螺槽和螺根会由于磨损严重导致螺杆失效。
因此，现有螺杆亟需改进，不仅要提高螺棱的耐磨损性能，而且也要提高螺槽和螺根的耐磨性性能，提高螺杆的使用寿命。
发明内容
本发明提供了一种两步法喷焊涂层螺杆的制备工艺，可以对螺棱、螺槽和螺根同时喷焊一层厚度均匀、硬度高、耐磨损的涂层，能大大提高螺杆的使用寿命。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种螺杆涂层的喷焊方法，包括如下步骤：
S1：清洗；S2：喷砂；S3：喷涂：将螺杆预热，采用丙烷-氧气火焰喷枪，采用150～300目镍基碳化钨粉末，将粉末均匀喷涂至螺杆表面，工艺参数为：氧气压力0.35MPa，氧流量60％流量，丙烷压力0.24MPa，丙烷流量25％流量,送粉量80g/min，载气6slpm，送粉器转速2.5rpm，转台转速200～250rpm，走枪速度20mm/s，喷距250mm，涂层厚度0.5～0.6mm；S4：重熔：将螺杆再次预热至400～500℃,进行重熔；S5：抛光S6：磨削。
作为一种优选的技术方案，步骤S3中镍基碳化钨为Ni30WC、Ni25WC、Ni20WC中的一种或多种。
作为一种优选的技术方案，步骤S1中采用丙酮清洗螺杆的螺棱、螺槽、螺杆。
作为一种优选的技术方案，步骤S2中，喷砂压力0.3～0.4MPa，砂粒为46#锆刚玉，喷距50～100mm，喷砂嘴与螺杆之间的角度-67°和67°，转台转速100～200rpm，走枪速度10～15mm/s。
作为一种优选的技术方案，步骤S5中分别用60#，200#，400#金刚石砂带对螺杆螺槽和螺根进行抛光，抛至粗糙度Ra≤0.4。
作为一种优选的技术方案，步骤S6中磨削后涂层厚度0.2mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供了一种两步法喷焊涂层螺杆的制备工艺，可以对螺棱、螺槽和螺根同时喷焊一层厚度均匀、硬度高、耐磨损的涂层，能大大提高螺杆的使用寿命。
附图说明
图1为实施例1的喷焊涂层金相组织图。
图2为实施例2的喷焊涂层金相组织图。
图3为实施例3的喷焊涂层金相组织图。
图4为螺杆结构示意图。1-螺槽；2-螺棱；3-螺根。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
下述实验例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，为可从商业途径得到的试剂和材料。
实施例1：
本发明的喷焊螺杆，其制备工艺如下：
1清洗：用干净的布沾丙酮清洗螺杆的螺棱、螺槽、螺杆等喷涂区域，清洗后表面应无水、油、油脂、灰尘、水垢、油漆和其他外来物。
2喷砂：用铁皮将不喷涂区域保护起来，将螺杆(如图4所示)装夹至喷砂转台上，喷砂压力0.3MPa，砂粒46#锆刚玉，喷距50mm，喷砂嘴与螺杆之间的角度-67°和67°，转台转速100rpm，走枪速度10mm/s。喷砂后表面应均匀、无光亮点、无污染，无凹陷等现象。
3喷涂将喷砂的螺杆装夹至喷涂转台上，开启转台，用氧乙炔重熔枪将螺杆均匀预热至300度。采用丙烷-氧气火焰喷枪，粉末：150/300目Ni20WC，将Ni20WC均匀喷涂至螺杆表面。工艺参数为：氧气压力0.35MPa,氧流量60％流量,丙烷压力0.24MPa，丙烷流量25％流量,送粉量80g/min，载气6slpm，送粉器转速2.5rpm，转台转速200rpm，走枪速度20mm/s，喷距250mm，涂层厚度0.5mm，喷枪与螺杆之间的角度为90°，-67°和67°，通过调整喷枪角度使螺杆螺根3前后均匀喷上涂层。
4重熔采用氧乙炔重熔枪中性焰或略带碳化焰将螺杆整体预热400～500℃,用另一把重熔枪对喷焊涂层进行重熔,液态金属呈“镜面反光”再移动喷枪,通过调整重熔枪与螺杆之间的角度使螺杆螺根3前后均匀重熔，重熔后工件立即保温缓冷。
5抛光将重熔后螺杆装夹至抛光转台，分别用60#，200#，400#金刚石砂带对螺杆螺槽和螺根进行抛光，抛至粗糙度Ra≤0.4。
6磨削将抛光后螺杆装夹至磨床上，将螺棱磨削至要求尺寸。磨削后涂层厚度0.2mm。如图1所示，为喷涂后的喷层的金相结构。
实施例2：
本发明的喷焊螺杆，其制备工艺如下：
1清洗：用干净的布沾丙酮清洗螺杆的螺棱、螺槽、螺杆等喷涂区域，清洗后表面应无水、油、油脂、灰尘、水垢、油漆和其他外来物。
2喷砂：用铁皮将不喷涂区域保护起来，将螺杆装夹至喷砂转台上，喷砂压力0.4MPa，砂粒46#锆刚玉，喷距100mm，喷砂嘴与螺杆之间的角度-67°和67°，转台转速200rpm，走枪速度15mm/s。喷砂后表面应均匀、无光亮点、无污染，无凹陷等现象。
3喷涂将喷砂的螺杆装夹至喷涂转台上，开启转台，用氧乙炔重熔枪将螺杆均匀预热至350度。采用丙烷-氧气火焰喷枪，粉末：150/300目Ni25WC，将Ni25WC均匀喷涂至螺杆表面。工艺参数为：氧气压力0.35MPa,氧流量60％流量,丙烷压力0.24MPa，丙烷流量25％流量,送粉量80g/min，载气6slpm，送粉器转速2.5rpm，转台转速250rpm，走枪速度20mm/s，喷距250mm，涂层厚度0.6mm，喷枪与螺杆之间的角度为90°，-67°和67°，通过调整喷枪角度使螺杆螺根3前后均匀喷上涂层。
4重熔采用氧乙炔重熔枪中性焰或略带碳化焰将螺杆整体预热400～500℃,用另一把重熔枪对喷焊涂层进行重熔,液态金属呈“镜面反光”再移动喷枪,通过调整重熔枪与螺杆之间的角度使螺杆螺根3前后均匀重熔，重熔后工件立即保温缓冷。
5抛光将重熔后螺杆装夹至抛光转台，分别用60#，200#，400#金刚石砂带对螺杆螺槽和螺根进行抛光，抛至粗糙度Ra≤0.4。
6磨削将抛光后螺杆装夹至磨床上，将螺棱磨削至要求尺寸。磨削后涂层厚度0.3mm。如图2所示，为喷涂后的喷层的金相结构。
实施例3：
本发明的喷焊螺杆，其制备工艺如下：
1清洗：用干净的布沾丙酮清洗螺杆的螺棱、螺槽、螺杆等喷涂区域，清洗后表面应无水、油、油脂、灰尘、水垢、油漆和其他外来物。
2喷砂：用铁皮将不喷涂区域保护起来，将螺杆装夹至喷砂转台上，喷砂压力0.4MPa，砂粒46#锆刚玉，喷距100mm，喷砂嘴与螺杆之间的角度-67°和67°，转台转速200rpm，走枪速度15mm/s。喷砂后表面应均匀、无光亮点、无污染，无凹陷等现象。
3喷涂将喷砂的螺杆装夹至喷涂转台上，开启转台，用氧乙炔重熔枪将螺杆均匀预热至350度。采用丙烷-氧气火焰喷枪，粉末：150/300目Ni30WC，将Ni30WC均匀喷涂至螺杆表面。工艺参数为：氧气压力0.35MPa,氧流量60％流量,丙烷压力0.24MPa，丙烷流量25％流量,送粉量80g/min，载气6slpm，送粉器转速2.5rpm，转台转速250rpm，走枪速度20mm/s，喷距250mm，涂层厚度0.6mm，喷枪与螺杆之间的角度为90°，-67°和67°，通过调整喷枪角度使螺杆螺根3前后均匀喷上涂层。
4重熔采用氧乙炔重熔枪中性焰或略带碳化焰将螺杆整体预热400～500℃,用另一把重熔枪对喷焊涂层进行重熔,液态金属呈“镜面反光”再移动喷枪,通过调整重熔枪与螺杆之间的角度使螺杆螺根3前后均匀重熔，重熔后工件立即保温缓冷。
5抛光将重熔后螺杆装夹至抛光转台，分别用60#，200#，400#金刚石砂带对螺杆螺槽和螺根进行抛光，抛至粗糙度Ra≤0.4。
6磨削将抛光后螺杆装夹至磨床上，将螺棱磨削至要求尺寸。磨削后涂层厚度0.3mm。如图3所示，为喷涂后的喷层的金相结构。
下表为本实施例喷焊涂层螺杆与普通螺杆性能对比
硬度HV0.3
涂层孔隙率
涂层厚度
螺杆使用寿命/月
实施例1
940
2.7％
0.5
6
实施例2
930
2.8％
0.6
6
实施例3
950
2.6％
0.6
6
38CrMoAl螺杆
285
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3
以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
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