[发明专利]一种具有复合合金层的内衬套及其制备方法

说明书

本发明提供了一种具有复合合金层的内衬套及其制备方法，包括以下步骤：首先在具有至少一个孔的衬套毛坯内放置与孔相匹配的内模，以使衬套毛坯的孔与内模之间形成一型腔；在型腔内填充复合合金粉末后，两端通过隔热保温板封挡，放置在真空烧结炉内烧结，真空烧结炉内的温度加热至900摄氏度，保温后降温至常温；对烧结后的衬套毛坯机械加工，得到具有“8”字型双圆孔的内衬套成品，双圆孔的内壁成型有耐磨耐腐蚀的复合合金层。本发明通过采用合金粉末原料通过粉末冶金工艺和烧结工艺烧制的具有一层复合合金层的内衬套，相比通过离心浇铸工艺的方式在一般金属材质的孔内壁上形成的复合合金层更均匀，致密度更好，耐磨耐腐蚀性能更高。

技术领域

本发明涉及具有复合合金层的内衬套及其制备方法，尤其涉及一种用于双螺杆挤出机内的一种具有耐磨耐腐蚀复合合金层的内衬套及其制备方法。

背景技术

复合合金双螺杆挤出机的筒体内衬套为同向/异向双螺杆挤出机的核心部件，与螺杆搭配使用。目前，市面上通用的内衬套主要主要分为两类：

第一类为C型/O型分离式复合合金内衬套，其具有两层结构，即具有耐磨的内层和一般材料外壳，通过离心浇铸等工艺将耐磨的内层浇铸在外壳的内壁上，其中，内衬套内表面的主要耐摩擦材料为高铬铸铁或高矾铸铁等复合合金材料，外壳材料通常为无缝O型碳钢管，这类C型/O型分离式复合合金内衬套在制作时，通常首先采用离心浇铸的工艺在无缝O型碳钢管内浇铸一层复合合金材料，然后通过线切割将O型碳钢管沿纵向切割一部分，从而形成C型钢管，再将两节C型钢管的开口对接拼合，最后形成一个截面呈“8”字型的内衬套；该类C型/O型分离式复合合金内衬套由两个C型钢管拼合，压入挤出机筒体而成，在其拼合处具有明显接缝，该类衬套在使用过程中，在接缝处会产生挤压材料(塑料原料)堆积，造成原料碳化，影响挤出机生产的塑料粒子质量与外观，对最终挤出机生产出的产品质量/外观造成较大影响，并且，接缝处结构不稳定，容易被螺杆撞击，造成崩裂，导致复合合金层脱落或损伤，是金属材料混入塑料原料中，影响挤出机生产出的产品质量或外观；另外，由于耐磨层材料为高铬铸铁或高钒铸铁，其耐磨损性能差，基本无耐腐蚀性能。

第二类为整体式内衬套，该类整体式内衬套无复合合金结构，为整体结构衬套，其主要制作材料为高铬铸铁、高矾铸铁、W6Mo5Cr4V2高速钢(工具钢)、热等静压铁基粉末合金等，这类整体式内衬套通常首先采用浇铸、热锻造工艺形成一个整体结构，再对整体结构进行机械加工(钻孔、精磨等)，最终形成一个截面呈“8”字型的内衬套，这类整体式内衬套(除采用热等静压材料外)均通过高铬铸铁，高钒铸铁等工具钢采用浇铸或锻造的工艺制成，产品缺陷较多，性能不佳，基本无耐腐蚀性能，耐磨损性能略高于C型/O型分离式复合合金内衬套，由于整体材料均为耐磨损材料，在制作成本上远高于C型/O型分离式复合合金内衬套；在结构上，整体式内衬套虽然解决了C型/O型分离式复合合金内衬套的拼接处接缝间隙问题，使用寿命比C型/O型分离式复合合金内衬套套有所提高，但由于双螺杆挤出机具体使用环境对筒体内衬套和螺杆之间的配合间隙有较为严格的工艺要求，即该配合间隙大于一定数值(1-1.5mm)后，对挤出机生产出的产品质量及生产效率产生较大影响，通常在整体式内衬套的内孔磨损1-1.5mm后便需要进行更换内衬套，造成剩余的材料浪费，不环保。

由于C型/O型分离式复合合金内衬套和整体式内衬套的耐磨损能差，使用寿命短，在双螺杆挤出机的工作过程中，经常需要停机更换，停机时间长，造成双螺杆挤出机的使用/维护成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供了一种衬套内壁具有复合合金层的内衬套及其制备方法，以解决现有技术中通过浇铸等工艺生产的双螺杆挤出机的内衬套耐磨损和耐腐蚀性能差，使用寿命短的技术问题。

实现上述目的，本发明的技术方案是：

本发明的一种具有复合合金层的内衬套的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，装配组件，首先在具有至少一个孔的衬套毛坯内放置与孔相匹配的内模，以使所述衬套毛坯的孔与所述内模之间形成一型腔；