一种用于制作螺杆螺棱侧面上熔覆层的激光熔覆方法技术

一种用于制作螺杆螺棱侧面上熔覆层的激光熔覆方法，包括能将设定尺寸的螺杆螺棱进行激光熔覆的激光熔覆装置放置于螺棱两侧上，然后控制螺杆转动与激光束平动，激光熔覆装置通过程控将连续激光束对螺杆螺棱两侧表面同步进行激光熔覆，并按螺杆螺棱两侧的不同工作面分别制作不同性能的熔覆层，优点在于：通过激光熔覆技术对注塑机螺杆螺棱进行表面改性，相较于传统火焰堆焊技术，消除了涂层的气孔以及结合不良等缺陷。通过激光同步熔覆的方式，提高螺杆表面强化的效率。针对螺杆两侧不同工作面，同步熔覆不同功能的金属粉末，分别制备高硬耐磨涂层和耐腐蚀涂层，大幅度提升螺杆使用寿命，降低螺杆表面强化成本。降低螺杆表面强化成本。降低螺杆表面强化成本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于制作螺杆螺棱侧面上熔覆层的激光熔覆方法


[0001]本专利技术涉及一种螺杆螺棱侧面激光表面熔覆
，尤其指一种用于制作螺杆螺棱侧面上熔覆层的激光熔覆方法。

技术介绍

[0002]机筒、螺杆是注塑机的关键零件,在塑料制品生产时,塑料颗粒及填料由尾部进入注塑机的机筒,螺杆在机筒中高速旋转运动,将塑料颗粒及填料挤压推进,在前进中混合塑化,由螺杆头部注入模腔。此时,机筒及螺杆承受一定的高温高压,不同的塑料,螺杆的工作温度也不同。螺杆和料筒多因磨损造成间隙过大不能正常挤、注而报废。磨损加大螺棱与机筒间的间隙,这导致降低熔融速率及泵出能力,造成物料温度不均匀及压力波动,使产品质量下降,同时生产率降低、能耗增加。相对机筒来说,螺杆更易于损坏失效。
[0003]激光熔覆技术是指以激光作为热源，加热并熔化待熔覆粉末，在基材表面通过预置或者同步的方式，熔覆一层熔凝层的技术。熔覆层可以提高基体材料的耐摩擦磨损、抗腐蚀，抗氧化等性能。这种熔覆方式具有能量密度集中，制备熔覆层与基体形成冶金结具有一个互扩散过渡层，结合强度高，基材对熔覆层稀释率相对低等优点。螺刃是前后两端面同时受损，但是由于螺杆前端推动挤压熔融塑料前行，前端主要受到磨损破坏，而后端相对而言受腐蚀破坏。为此需要针对前后两端面进行不同的侧重的熔覆修复及强化已成非常迫切的任务。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种用于制作螺杆螺棱侧面上熔覆层的激光熔覆方法；采用激光熔覆在螺棱两侧同步熔覆上熔覆层，对螺棱的主要工作面和次要工作面同步熔覆不同性能的熔覆层，在增加螺棱侧面耐磨性和耐腐蚀性。
[0005]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：本用于制作螺杆螺棱侧面上熔覆层的激光熔覆方法，其特征在于，包括能将设定尺寸的螺杆螺棱进行激光熔覆的激光熔覆装置放置于螺杆螺棱两侧上，然后控制螺杆转动与激光束平动，激光熔覆装置通过程控将连续激光束对螺杆螺棱两侧表面同步进行激光熔覆，并按螺杆螺棱两侧的不同工作面分别制作不同性能的熔覆层，所述不同性能的熔覆层是指在螺棱主要工作表面上制作高硬耐磨熔覆层，而在螺棱次要工作表面上制作耐腐蚀熔覆层。
[0006]作为改进，所述熔覆层可选择为先制作高硬耐磨熔覆层，待制作高硬耐磨熔覆层完成后再制作耐腐蚀熔覆层，或者是所述熔覆层选择为先制作耐腐蚀熔覆层，待制作耐腐蚀熔覆层完成后再制作高硬耐磨熔覆层。
[0007]作为改进，所述熔覆层可先择为高硬耐磨熔覆层与耐腐蚀熔覆层，将制作高硬耐磨熔覆层的激光熔覆装置与制作耐腐蚀熔覆层的激光熔覆装置分别设置于螺杆两侧的对应位置上。
[0008]作为改进，二侧同步激光熔覆装置，是传统的单激光头熔覆装置进行设计，使用双激光头耦合同步进行螺杆螺棱两侧激光熔覆。
[0009]作为进一步改进，所述连续激光束对螺杆螺棱两侧表面同步进行激光熔覆，所述螺杆为旋转体，所有螺棱均位于螺杆圆柱侧面，熔覆所用的金属粉末是按性能要求对高硬耐磨熔覆层使用铁基粉末，对耐腐蚀熔覆层使用镍基粉末或钴基粉末，所述金属粉末的粒度选择100～150μm。
[0010]作为改进，在螺杆螺棱双侧的激光熔覆均可采用同轴送粉方式，送粉方式使用载气送粉方式，送粉器和保护气均使用99.99％的高纯氩气，激光束与螺棱侧面法线方向夹角为45
°
～60
°
。
[0011]作为改进，激光熔覆装置主要参数可选择为：扫描速度6mm/s，保护气流量12L/min，熔接率为40％，在螺棱两侧分别熔覆3层，每层5道，每层厚度300～500μm，激光器功率和送粉量由金属粉末成分确定来调节。
[0012]作为改进，所述螺杆优选为注塑螺杆或挤塑螺杆，所述螺杆基体为38CrMoAl金属材料。
[0013]作为进一步改进，所述螺杆螺棱激光熔覆前对螺进行预处理，所述预处理的步骤为：
[0014]一、先去除螺棱两侧氧化层；
[0015]二、对螺杆进行丙酮清洗；
[0016]三、对进行丙酮清洗后的螺杆进行干燥处理；
[0017]四、将干燥后的螺杆夹装放置于激光熔覆装置中；
[0018]五、在激光熔覆装置中对螺杆进行预热，随后在螺棱侧表面进行激光熔覆。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1、本专利技术通过激光熔覆技术对注塑机螺杆螺棱进行表面改性，相较于传统火焰堆焊技术，消除了涂层的气孔以及结合不良等缺陷。2、本专利技术通过激光同步熔覆的方式，提高螺杆表面强化的效率。3、本专利技术针对螺杆两侧不同工作面，同步熔覆不同功能的金属粉末，分别制备高硬耐磨涂层和耐腐蚀涂层，大幅度提升螺杆使用寿命。在提高螺杆使用寿命的同时，降低螺杆表面强化成本。
附图说明
[0020]图1为本专利技术实施例的螺杆剖面结构示意图。
具体实施方式
[0021]以下结合附图实施例对本专利技术作详细描述。
[0022]如图1所示，本实施例的本用于制作螺杆螺棱侧面上熔覆层的激光熔覆方法，其特征在于，包括能将设定尺寸的螺杆螺棱进行激光熔覆的激光熔覆装置放置于螺杆螺棱两侧上，然后控制螺杆1转动与激光束41平动，激光熔覆装置通过程控将连续激光束41对螺杆1螺棱两侧表面同步进行激光熔覆，并按螺杆螺棱两侧的不同工作面分别制作不同性能的熔覆层3，所述不同性能的熔覆层3是指在螺棱2主要工作表面上制作高硬耐磨熔覆层，而在螺棱2次要工作表面上制作耐腐蚀熔覆层。所述螺杆基体为38CrMoAl金属材料。
[0023]上述熔覆层3为先制作高硬耐磨熔覆层，待制作高硬耐磨熔覆层完成后再制作耐
腐蚀熔覆层，或者是所述熔覆层3为先制作耐腐蚀熔覆层，待制作耐腐蚀熔覆层完成后再制作高硬耐磨熔覆层。所述熔覆层3为高硬耐磨熔覆层与耐腐蚀熔覆层，将制作高硬耐磨熔覆层的激光熔覆装置与制作耐腐蚀熔覆层的激光熔覆装置分别设置于螺杆两侧的对应位置上。二侧同步激光熔覆装置，是传统的单激光头熔覆装置进行设计，使用双激光头耦合同步进行螺杆螺棱两侧激光熔覆。所述连续激光束对螺杆螺棱两侧表面同步进行激光熔覆，所述螺杆1为旋转体，所有螺棱2均位于螺杆1圆柱侧面，熔覆所用的金属粉末是按性能要求对高硬耐磨熔覆层使用铁基粉末，对耐腐蚀熔覆层使用镍基粉末或钴基粉末，所述金属粉末的粒度选择100～150μm。在螺杆螺棱双侧的激光熔覆均采用同轴送粉方式，送粉方式使用载气送粉方式，送粉器和保护气均使用99.99％的高纯氩气，激光束41与螺棱2侧面法线方向夹角为45
°
～60
°
。激光熔覆装置主要参数为：扫描速度6mm/s，保护气流量12L/min，熔接率为40％，在螺棱2两侧分别熔覆3层，每层5道，每层厚度300～500μm，激光器4功率和送粉量由金属粉末成分确定来调节。所述螺杆螺棱激光熔覆前对螺进行预处理，所述预处理的步骤为：
[0024]一、先去除螺棱两侧氧化层；
[0025]二、对螺杆进行丙酮清洗；
[0026]三、对进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制作螺杆螺棱侧面上熔覆层的激光熔覆方法，其特征在于，包括能将设定尺寸的螺杆螺棱进行激光熔覆的激光熔覆装置放置于螺杆螺棱两侧上，然后控制螺杆(1)转动与激光束(41)平动，激光熔覆装置通过程控将连续激光束(41)对螺杆(1)螺棱两侧表面同步进行激光熔覆，并按螺杆螺棱两侧的不同工作面分别制作不同性能的熔覆层(3)，所述不同性能的熔覆层(3)是指在螺棱(2)主要工作表面上制作高硬耐磨熔覆层，而在螺棱(2)次要工作表面上制作耐腐蚀熔覆层。2.根据权利要求1所述的激光熔覆方法，其特征在于，所述熔覆层(3)为先制作高硬耐磨熔覆层，待制作高硬耐磨熔覆层完成后再制作耐腐蚀熔覆层，或者是所述熔覆层(3)为先制作耐腐蚀熔覆层，待制作耐腐蚀熔覆层完成后再制作高硬耐磨熔覆层。3.根据权利要求1所述的激光熔覆方法，其特征在于，所述熔覆层(3)为高硬耐磨熔覆层与耐腐蚀熔覆层，将制作高硬耐磨熔覆层的激光熔覆装置与制作耐腐蚀熔覆层的激光熔覆装置分别设置于螺杆两侧的对应位置上。4.根据权利要求1至3中任一所述的激光熔覆方法，其特征在于：二侧同步激光熔覆装置，是传统的单激光头熔覆装置进行设计，使用双激光头耦合同步进行螺杆螺棱两侧激光熔覆。5.根据权利要求1至3中任一所述的激光熔覆方法，其特征在于：所述连续激光束对螺杆螺棱两侧表面同步进行激光熔覆，所述螺杆(1)为旋转体，所有螺棱(2)均...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁能军，董刚，姚建华，戈民杰，王梁，袁富军，袁安军，毛凯军，
申请(专利权)人：浙江栋斌橡塑螺杆有限公司，
类型：发明
国别省市：