等离子堆焊塑料机械螺杆堆焊工艺

一、螺杆概述

 螺杆作为塑料机械核心部件，其使寿命非常有限，属于 易损备件。在行业应用中为提高生产效率，减少设备停机维护等。所以采用等离子堆焊实现螺杆做了表面强化处理（耐磨，耐高温，耐腐），从而达到工况需要。

二、螺杆材料

      塑料机械螺杆本体材料制造商90%以上要用38CrMoAl（高级氮化钢）还有一部分采用42CrMo.

  38CrMoAl材料是高级氮化钢，主要用于具有高耐磨性。高疲劳强度和相当大的强度。热处理后尺寸精确的氮化零件，或各种受冲击负荷不大而耐磨性高的氮化零件，如镗杆、磨床主轴、自动车床主轴、蜗杆、精密丝杆、精密齿轮、高压阀门、阀杆、量规、样板、滚子、仿模、气缸体、压缩机活塞杆，汽轮机上的调速器、转动套、固定套，橡胶及塑料挤压机上的各种耐磨件等。

三、等离子堆焊工艺

1.堆焊材料：镍基合金粉末（一般镍60）、镍基碳化物（根据产品需求以镍60为基粉加入对应比例的碳化物粉末）

2.粉末要求

A.根据产品所需性能（耐磨，耐腐，耐高温）选择合适的合金粉末。

B.选择合金粉末时尽量与基体材料的热膨胀系数接近。以免热膨胀系数过大，产生较大的收缩应力。造成产品开裂现象。也可以通过预热与保温工艺来控制开裂。

C.合金粉末采用自熔型粉末，流动性能好（球型颗粒粉末），粉末粒度均匀。可提高堆焊稳定性。

D.送粉速度均匀，速度一般为10-30g/min。粉末粒度范围150-300钼之间。气体流量范围2.0-2.5L/min

3.螺杆要求

堆焊表面需要堆焊合金粉末的螺杆，前提保证螺杆表面无油，无锈，无明显缺陷。

4.设备要求

螺杆喷焊机采用等离粉末熔覆设备其优势具体有以下几点：

A.堆焊层质密度高，无气孔，无夹渣，堆焊层平整度高，加工量小。

B.堆焊稀释率可控，稀释率主要指堆焊层与基体的重叠融合处。稀释率的主要是控制堆焊的结合强度，如稀释率过小则强度低（又冶金结合转变为机械结合形式）如稀释率大则会影响堆焊层材料的性能和造成堆焊层收缩应力大，出现开裂现象。一般控制在5%-10%左右。稀释率如下图： 

C.可实现自动化堆焊，提高功效，减轻劳动成本，提高堆焊品质。

5.设备配置

四、堆焊工艺流程

注：螺杆预热采用火焰预热，优点预热覆盖面大，成本低，预热时效高，可采用双枪预热而且与机床固定于螺杆同步螺旋行走，双枪可采用前置与后置法跟进，堆焊枪在中间，前枪目的以预热为主（工件发蓝即可且温度枪测试温度为350-400度之间）后枪目的以小火控制焊后温度为主。

五、案例分析

螺杆直径60mm  长度2500mm  螺距50mm   堆焊镍基合金粉末，单边槽焊,用时40分钟, 如下图效果

堆焊参数：

堆焊后效果                    磨削后效果