[发明专利]一种基于热等静压工艺的双螺杆挤出机用复合整体衬套的制备方法

说明书

本发明提供了一种基于热等静压工艺的双螺杆挤出机用复合整体衬套的制备方法，属于热等静压成型技术领域。所述方法包括合金粉末制备；通过定位工装固定好外包套和内包套，并通过氩弧焊焊接好下端盖；装粉；脱气；热等静压烧结；检验、机加工制品。本发明制备的合金层高耐磨和耐腐蚀，是目前整体套的5～10倍寿命,通过热等静压工艺，获得冶金结合的复合材料与全致密的合金层，节约合金用量和成本。大幅降低双螺杆挤出机的维护成本，提供单位时间产能；使热等静压工艺制备的高性能材料得以产业化应用。

技术领域

本发明属于热等静压成型技术领域，具体涉及到一种基于热等静压工艺的双螺杆挤出机用复合整体衬套的制备方法。

背景技术

随着全球橡塑行业、化工行业、LED行业、线缆行业、木塑行业、建材行业、饲料行业、食品行业的快速发展，这些行业大量地装备双螺杆挤出机，由于添加物、填充物的不断加入，改性塑料已经成为塑料发展的趋势，对双螺杆挤出机的核心部件——机筒提出了极高的要求，需要更加耐磨、耐腐蚀的原材料提供机筒的使用寿命，减少挤出机的停机检修维护次数，提高产量。

目前我国双螺杆挤出机的机壳采用45号钢作为壳体，然后采用镶嵌内衬套的方式提高机筒的使用寿命，通过更换衬套，重复利用壳体来节约成本。目前整体衬套一般是普通工具钢、模具钢以及高铬铸铁制备。当在面对挤压物料中添加有大量玻纤、陶瓷、树脂、尼龙、碳酸钙、强酸强碱等填充物时，内衬套更换频繁，一般1～2个月就要更换一次衬套；影响该双螺杆挤出机工作稳定性；同时影响生产效率。

目前市场上有进口的整体粉末冶金衬套，但是价格昂贵，只有部分高端用户采用。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于热等静压工艺的双螺杆挤出机用复合整体衬套的制备方法，本发明采用热等静压工艺，制备复合整体套，外圈用普通45号钢材，工作的内表面采用高耐磨、高耐腐蚀的合金层。

本发明提供的一种基于热等静压工艺的双螺杆挤出机用复合整体衬套制备方法，包括以下步骤：

第一步，合金粉末制备：采用气雾化法制备预合金化的合金粉末。所述的合金粉末为镍基合金粉末或钴基合金粉末，或者添加不同重量比例增强相(包括WC/TiC/TiN)混合的复合合金粉末。

第二步，通过定位工装固定好外包套和内包套，并通过氩弧焊焊接好下端盖。

所述的下端盖固定在外包套和内包套之间，与上端盖一起可以实现对外包套和内包套之间的空间的密封。所述的外包套为异型管，内包套为两个相同的基材管。

进一步的，所述的外包套为普通钢材，如45号钢材；所述的内包套为普通低碳钢管，壁厚2.5～3mm。

第三步，装粉：通过装粉工装，装入合金粉末。然后氩弧焊封上端盖，所述的上端盖设置通孔并焊接有脱气管。

第四步，脱气：所述合金粉末通过脱气管与真空系统连接，放入井式加热炉中。脱气温度一般300℃～500℃。真空度需要达到<1×10^-3Pa。

第五步，热等静压烧结：脱气后将外包套和内包套的组合放入热等静压炉中进行热等静压烧结，温度范围：900℃～1300℃；压力100Mpa～150Mpa。

第六步，检验、机加工制品；

热等静压烧结完成，得到复合整体衬套坯料，按照实际产品设计一件坯料出3～10件复合整体衬套。按照需要的长度线切割下料；直接线切割除掉内孔合金层加工余量；通过铣床完成外形余量的加工。最后通过专用磨床完成内孔与外形的精加工。

本发明的优点在于：

(1)本发明制备的合金层高耐磨和耐腐蚀，是目前整体套的5～10倍寿命。