[發明專利]一種基于熱等靜壓工藝的直接覆層造粒機機筒的制備方法

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• 申請號: 201810081423.9
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108284227A
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 張岳香
• 申請（專利權）人: 北京匯越新材料科技有限公司
• 主分類號: B22F3/15
• 分類號: B22F3/15;B22F5/10;B22F7/08;C22C38/22;C22C38/36;C22C38/24;C22C19/05;B29C47/66
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 姜榮麗

本發明公開了一種基于熱等靜壓工藝的直接覆層造粒機機筒的制備方法，屬于熱等靜壓成型技術領域。本發明提供的制備方法包括合金粉末制備、殼體和內包套內裝粉、脫氣、熱等靜壓燒結和機加工的步驟，本發明直接在機筒內側做合金層使其與機筒合為一體，減少機筒鑲嵌內套帶來的精度與機加工成本問題；合金粉末經過熱等靜壓工藝后高耐磨、耐腐蝕，是目前機筒壽命的5～10倍。

技術領域

本發明屬于熱等靜壓成型技術領域，具體涉及到一種基于熱等靜壓工藝的直接覆層造粒機機筒的制備方法。

背景技術

隨著全球橡塑行業、化工行業、LED行業、線纜行業、木塑行業、建材行業、飼料行業、食品行業的快速發展，大量地裝備雙螺桿擠出機需求增加。由于添加物、填充物的不斷加入，改性塑料已經成為塑料發展的趨勢，對雙螺桿擠出機的核心部件——機筒提出了極高的要求，需要更加耐磨、耐腐蝕的原材料提供機筒的使用壽命，減少擠出機的停機檢修維護次數，提高產量。

目前我國雙螺桿擠出機的機筒基本采用45號鋼作為殼體，然后采用鑲嵌內襯套的方式提高機筒的使用壽命，通過更換襯套，重復利用殼體來節約成本。但是這樣增加了機加工難度，并延長了產品交付周期。當在面對擠壓物料中添加有大量玻纖、陶瓷、樹脂、尼龍、碳酸鈣、強酸強堿等填充物時，內襯套更換頻繁、再重新鑲套后難以保證機筒的同心度，進而使該雙螺桿擠出機頻繁停機維修，影響該雙螺桿擠出機工作穩定性，并且嚴重影響產品的質量。

發明內容

針對上述的不足，本發明提供一種高耐磨、高耐腐蝕的直接覆層造粒機機筒，替代之前的機筒鑲嵌內襯套。所述的直接覆層造粒機機筒通過熱等靜壓工藝，直接在機筒內側做合金層使其與機筒合為一體，減少機筒鑲嵌內套帶來的精度與機加工成本問題。

本發明提供的一種基于熱等靜壓工藝的直接覆層造粒機機筒的制備方法，包括以下步驟：第一步，粉末制備：采用氣霧化法制備預合金化的合金粉末，所述的合金粉末為鎳基合金粉末、高釩工具鋼粉末或鈷基合金粉末，或添加不同重量比例增強相(包括WC/TiC/TiN)的復合合金粉末。此合金粉末經過熱等靜壓工藝后高耐磨、耐腐蝕，是目前機筒壽命的5～10倍。

第二步，通過定位工裝將內包套固定在殼體內部位置，然后安裝下端蓋，通過氬弧焊焊接好下端蓋。

根據不同殼體情況采用不同內包套設計。直接在毛坯上面做合金層，可以設計1件毛坯料出多件整體內覆層機筒；直接將機筒作為殼體，在殼體上面做合金層，只能一次做一件，每件殼體都需要設計內包套。

所述的內包套采用低碳鋼材質的兩個圓管，壁厚2-4mm。

第三步，裝粉：通過裝粉工裝，在殼體與內包套的空間裝入粉末。為了保證裝粉密度與收縮尺寸的控制，通過跌落式振動平臺振實粉末。然后固定安裝上端蓋，上端蓋上具有通孔，通孔處已經焊接好脫氣管。

第四步，脫氣：把焊接密封好的殼體通過脫氣管與真空系統連接，放入井式加熱爐中。脫氣溫度一般300℃～500℃。真空度需要達到<1×10^-3Pa。

第五步，熱等靜壓燒結：脫完氣的殼體使用工裝桶放入熱等靜壓爐中進行熱等靜壓燒結，燒結溫度根據不同的粉末成分，選擇不同的熱等靜壓燒結制定。

所述熱等靜壓燒結的溫度范圍：900℃～1300℃；壓力100Mpa～150Mpa。

第六步，機加工直接覆層造粒機機筒：熱等靜壓完成的殼體，直接線切割除掉內包套，并在合金層上去除加工余量，磨削內孔，得到本發明的直接覆層造粒機機筒。

本發明的優點在于：

(1)本發明采用熱等靜壓方法，在機筒內壁直接直接合金層，大大提高了機筒的耐磨耐蝕性。

(2)本發明提供的機筒的使用壽命相對于無合金層的機筒提高5～10倍。