CN108637588A - 一种膨胀干燥机螺旋叶片的修复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于橡胶行业后处理加工中专用螺旋叶修复领域,涉及一种膨胀干燥机螺旋叶片的修复方法,该方法针对长期运行过程中螺旋叶出现磨损和裂纹的零件进行修复。首先将损坏螺旋叶片配合面磨损部位疲劳层去除,然后选用与基材力学性能的铁基合金焊丝,采用冷金属过渡和激光熔覆的复合工艺同时进行增材淬火,并通过气动震动棒法去除熔覆后零件中的残余应力,最后通过精密机加的方法使零件恢复至设计尺寸,从而恢复该螺旋叶片的使用性能。本发明对膨胀干燥机螺旋叶进行增材修复,增材过程中基材一直维持在较低温度,零件变形几乎为零;所得增材层与基体呈冶金结合,自动化效率高、成本较低。

Description

一种膨胀干燥机螺旋叶片的修复方法
技术领域
本发明属于橡胶行业后处理加工中专用螺旋叶修复领域,涉及一种膨胀干燥机螺旋叶片的修复方法。
背景技术
顺丁橡胶是目前国内世界合成橡胶生产的主要产品,主要用于轮胎的制造。顺丁橡胶在生产后,需要使用干燥机进行烘干,这种干燥机是以挤压的方式在蒸汽的作用下,实现顺丁橡胶里面残留的水分的干燥。膨胀干燥机是顺丁橡胶行业的必不可少的后处理设备,螺旋叶片又是其中的最主要易损坏部件,保证运行机组在一个大修周期内不停机,需要保证螺旋叶片有良好的耐磨性和耐腐蚀性。螺旋叶片的材质是不锈钢的,表面不耐磨,传统的方式是电焊司太立合金,电焊热输入量比较大,需要过渡层,堆焊层容易开裂,螺旋叶片的叶身和内孔也会产生变形,失去修复的意义。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷,本发明的目的在于提供一种膨胀干燥机螺旋叶片的修复方法,该方法针对长期运行过程中螺旋叶片的配合面进行修复。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:
一种膨胀干燥机螺旋叶片的修复方法,包括如下步骤:
(1)根据膨胀干燥机螺旋叶片的损坏程度,确定修复方案;
(2)将磨损的螺旋叶片配合面疲劳层去除;
(3)采用冷金属过渡的工艺和激光淬火复合工艺,对螺旋套叶片进行增材淬火修复;
(4)堆焊层去除应力;
(5)精加工。
所述的膨胀干燥机螺旋叶片的修复方法,步骤(1)中,将螺旋叶片从主轴上拆解出来,采用清洗剂清洗之后,进行裂纹、表面缺陷、各相关内孔的尺寸精度检查,以确定修复方案。
所述的膨胀干燥机螺旋叶片的修复方法,步骤(2)中,将螺旋叶片安装在车床上,将磨损的外径配合面车加工掉,露出新鲜的金属。
所述的膨胀干燥机螺旋叶片的修复方法,步骤(3)中,冷金属过渡工艺参数为:焊接电流为180~220A,焊接电压为22~26V,焊丝和工件的距离为2~3mm,焊丝直径为1.6~2.4mm,采用氩气保护,保护气流量为15~25L/min,送丝速度为5.0~8.0r/min,焊接扫描速度为10~18mm/s,道与道之间的搭接率为50%~70%;同时,采用激光淬火的工艺参数为:激光功率为2000~2500W,采用氩气保护,保护气氩气流量为15~25L/min,激光扫描速度为15~20mm/s,道与道之间的搭接率为10%~20%。
所述的膨胀干燥机螺旋叶片的修复方法,步骤(4)中,采用振动法对熔覆层进行应力去除,每熔覆一层就去除应力一次,振动时间为4~6min。
所述的膨胀干燥机螺旋叶片的修复方法,步骤(5)中,采用车床对修复部位进行最后精加工,以满足螺旋叶片尺寸及精度要求。
所述的膨胀干燥机螺旋叶片的修复方法,螺旋叶片的化学成分范围如下:C0.01~0.03,Mn1.5~2.5,Cr17.00~19.00,Ni9.00~12.00,Ti0.1~0.25,Fe余。
所述的膨胀干燥机螺旋叶片的修复方法,与螺旋叶片对应的焊丝化学成分范围如下:C0.01~0.03,Mn1.5~2.5,Cr17.00~19.00,Ni9.00~12.00,Ti0.1~0.25,Fe余。
本发明的设计思想是:
本发明针对长期运行过程中螺旋叶出现磨损和裂纹的零件,提出一种膨胀干燥机螺旋叶片的修复方法。本发明采用冷金属过渡的工艺和激光淬火复合工艺,对膨胀干燥机螺旋叶进行增材修复,零件变形几乎为零;所得增材层与基体呈冶金结合,自动化效率高、成本较低。冷金属过渡和激光淬火复合工艺是同步进行的,增材过程中基材一直维持在较低温度,随着冷金属过渡的堆焊,激光也开始淬火,省去过渡层的过渡。大家都知道,无论什么焊接都会有热量的积累,冷金属过渡的工艺参数要比正常堆焊的工艺参数要小,工件的热量要小于其他常规的焊接方法,这也就说明工件几乎接近于冷态,直接激光淬火大大的提升工作效率。选用和基体类似的材料作为堆焊材料,进一步的增加冶金结合和相近的膨胀系数避免开裂现象。
本发明所达到的有益效果是:
1、本发明膨胀干燥机螺旋叶片的修复方法,其关键点为采用冷金属过渡堆焊和激光淬火的复合工艺,不需要电堆焊司太立的材料,只需采用冷金属过渡堆焊普通合金材料,同时采用激光淬火的方法,将堆焊层表面硬化,避免电焊司太立合金开裂的现象,能够快速的实现螺旋叶片的修复。
2、本发明提供的膨胀干燥机螺旋叶片的修复方法,其工艺简单易于操作,维修效率高,节约生产的成本。
3、采用本发明工艺热影响区小,实现堆焊和淬火的同时进行,速度更快。
4、本发明工艺只使用一种焊材,不需要过渡层就可以得到比基材硬度更高的堆焊层。
具体实施方式
在具体实施过程中,本发明首先将损坏螺旋叶片配合面磨损部位疲劳层去除,然后选用与基材力学性能的铁基合金焊丝,采用冷金属过渡和激光熔覆的复合工艺同时进行增材淬火,并通过气动震动棒法去除熔覆后零件中的残余应力,最后通过精密机加的方法使零件恢复至设计尺寸,从而恢复该螺旋叶片的使用性能。
以下对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例中,膨胀干燥机螺旋叶片的化学成分如下:C0.02,Mn2.0,Cr18.00,Ni10.00,Ti0.15,Fe余,其修复方法包括如下步骤:
(1)根据膨胀干燥机螺旋叶片的损坏程度,确定修复方案;
(2)将磨损的螺旋叶片配合面疲劳层去除;
(3)复合工艺增材淬火;
(4)堆焊层去除应力;
(5)精加工。
在步骤(1)中,将螺旋叶片从主轴上拆解出来,采用清洗剂清洗之后,进行裂纹、表面缺陷、各相关内孔的尺寸精度检查,以确定修复方案。
在步骤(2)中,将螺旋叶片安装在车床上,将磨损的外径配合面车加工掉,露出新鲜的金属,然后再进行表面着色探伤,一直到无缺陷。
在步骤(3)中,采用冷金属过渡的工艺和激光淬火复合工艺对螺旋套叶片进行修复,冷金属过渡工艺参数为:焊接电流为200A,焊接电压为22V,焊丝和工件的距离为2mm,焊丝直径为1.6mm,采用氩气保护,保护气流量为15L/min,送丝速度为5.0r/min,焊接扫描速度为10mm/s,道与道之间的搭接率为50%。同时,采用激光淬火的工艺参数为:激光功率为2000W,采用氩气保护,保护气氩气流量为15L/min,激光扫描速度为15mm/s,道与道之间的搭接率为10%。其中,与螺旋叶片对应的焊丝化学成分如下:C0.02,Mn2.5,Cr19.00,Ni11.00,Ti0.20,Fe余。
在步骤(4)中,采用振动法对熔覆层进行应力去除,每熔覆一层就去除应力一次,振动时间为4min。
在步骤(5)中,采用车床对修复部位进行最后精加工,以满足螺旋叶片尺寸及精度要求。
本实施例中,采用复合工艺,快速实现螺旋叶片的修复,堆焊和淬火过程中基材一直维持在较低温度,零件变形几乎为零;所得堆焊层与基体呈冶金结合,强度高,表面有0.5mm的硬化层,自动化效率高、成本较低。
实施例2
本实施例中,膨胀干燥机螺旋叶片的化学成分如下:C0.01,Mn1.5,Cr17.00,Ni9.00,Ti0.1,Fe余,其修复方法包括如下步骤:
(1)根据膨胀干燥机螺旋叶片的损坏程度,确定修复方案;
(2)将磨损的螺旋叶片配合面疲劳层去除;
(3)复合工艺增材淬火;
(4)堆焊层去除应力;
(5)精加工。
在步骤(1)中,将螺旋叶片从主轴上拆解出来,采用清洗剂清洗之后,进行裂纹、表面缺陷、各相关内孔的尺寸精度检查,以确定修复方案。
在步骤(2)中,将螺旋叶片安装在车床上,将磨损的外径配合面车加工掉,露出新鲜的金属,然后再进行表面着色探伤,一直到无缺陷。
在步骤(3)中,采用冷金属过渡的工艺和激光淬火复合工艺对螺旋套叶片进行修复,冷金属过渡工艺参数为:焊接电流为190A,焊接电压为23V,焊丝和工件的距离为2.5mm,焊丝直径为1.8mm,采用氩气保护,保护气流量为20L/min,送丝速度为6.0r/min,焊接扫描速度为12mm/s,道与道之间的搭接率为60%。同时,采用激光淬火的工艺参数为:激光功率为2200W,采用氩气保护,保护气氩气流量为20L/min,激光扫描速度为20mm/s,道与道之间的搭接率为15%。其中,与螺旋叶片对应的焊丝化学成分如下:C0.01,Mn1.8,Cr17.50,Ni9.60,Ti0.15,Fe余。
在步骤(4)中,采用振动法对熔覆层进行应力去除,每熔覆一层就去除应力一次,振动时间为4min。
在步骤(5)中,采用车床对修复部位进行最后精加工,以满足螺旋叶片尺寸及精度要求。
本实施例中,采用复合工艺,快速实现螺旋叶片的修复,堆焊和淬火过程中基材一直维持在较低温度,零件变形几乎为零;所得堆焊层与基体呈冶金结合,强度高,表面有0.5mm的硬化层,自动化效率高、成本较低。
实施例3
本实施例中,膨胀干燥机螺旋叶片的化学成分如下:C0.03,Mn2.2,Cr18.50,Ni11.70,Ti0.23,Fe余,其修复方法包括如下步骤:
(1)根据膨胀干燥机螺旋叶片的损坏程度,确定修复方案;
(2)将磨损的螺旋叶片配合面疲劳层去除;
(3)复合工艺增材淬火;
(4)堆焊层去除应力;
(5)精加工。
在步骤(1)中,将螺旋叶片从主轴上拆解出来,采用清洗剂清洗之后,进行裂纹、表面缺陷、各相关内孔的尺寸精度检查,以确定修复方案。
在步骤(2)中,将螺旋叶片安装在车床上,将磨损的外径配合面车加工掉,露出新鲜的金属,然后再进行表面着色探伤,一直到无缺陷。
在步骤(3)中,采用冷金属过渡的工艺和激光淬火复合工艺对螺旋套叶片进行修复,冷金属过渡工艺参数为:焊接电流为210A,焊接电压为26V,焊丝和工件的距离为3mm,焊丝直径为2.0mm,采用氩气保护,保护气流量为25L/min,送丝速度为7.0r/min,焊接扫描速度为15mm/s,道与道之间的搭接率为70%。同时,采用激光淬火的工艺参数为:激光功率为2400W,采用氩气保护,保护气氩气流量为25L/min,激光扫描速度为25mm/s,道与道之间的搭接率为20%。其中,与螺旋叶片对应的焊丝化学成分如下:C0.03,Mn2.4,Cr18.70,Ni12.00,Ti0.25,Fe余。
在步骤(4)中,采用振动法对熔覆层进行应力去除,每熔覆一层就去除应力一次,振动时间为4min。
在步骤(5)中,采用车床对修复部位进行最后精加工,以满足螺旋叶片尺寸及精度要求。
本实施例中,采用复合工艺,快速实现螺旋叶片的修复,堆焊和淬火过程中基材一直维持在较低温度,零件变形几乎为零;所得堆焊层与基体呈冶金结合,强度高,表面有0.5mm的硬化层,自动化效率高、成本较低。
最后应说明的是以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种膨胀干燥机螺旋叶片的修复方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)根据膨胀干燥机螺旋叶片的损坏程度,确定修复方案;
(2)将磨损的螺旋叶片配合面疲劳层去除;
(3)采用冷金属过渡的工艺和激光淬火复合工艺,对螺旋套叶片进行增材淬火修复;
(4)堆焊层去除应力;
(5)精加工。
2.根据权利要求1所述的膨胀干燥机螺旋叶片的修复方法,其特征在于,步骤(1)中,将螺旋叶片从主轴上拆解出来,采用清洗剂清洗之后,进行裂纹、表面缺陷、各相关内孔的尺寸精度检查,以确定修复方案。
3.根据权利要求1所述的膨胀干燥机螺旋叶片的修复方法,其特征在于,步骤(2)中,将螺旋叶片安装在车床上,将磨损的外径配合面车加工掉,露出新鲜的金属。
4.根据权利要求1所述的膨胀干燥机螺旋叶片的修复方法,其特征在于,步骤(3)中,冷金属过渡工艺参数为:焊接电流为180~220A,焊接电压为22~26V,焊丝和工件的距离为2~3mm,焊丝直径为1.6~2.4mm,采用氩气保护,保护气流量为15~25L/min,送丝速度为5.0~8.0r/min,焊接扫描速度为10~18mm/s,道与道之间的搭接率为50%~70%;同时,采用激光淬火的工艺参数为:激光功率为2000~2500W,采用氩气保护,保护气氩气流量为15~25L/min,激光扫描速度为15~20mm/s,道与道之间的搭接率为10%~20%。
5.根据权利要求1所述的膨胀干燥机螺旋叶片的修复方法,其特征在于,步骤(4)中,采用振动法对熔覆层进行应力去除,每熔覆一层就去除应力一次,振动时间为4~6min。
6.根据权利要求1所述的膨胀干燥机螺旋叶片的修复方法,其特征在于,步骤(5)中,采用车床对修复部位进行最后精加工,以满足螺旋叶片尺寸及精度要求。
7.根据权利要求1所述的膨胀干燥机螺旋叶片的修复方法,其特征在于,螺旋叶片的化学成分范围如下:C0.01~0.03,Mn1.5~2.5,Cr17.00~19.00,Ni9.00~12.00,Ti0.1~0.25,Fe余。
8.根据权利要求7所述的膨胀干燥机螺旋叶片的修复方法,其特征在于,与螺旋叶片对应的焊丝化学成分范围如下:C0.01~0.03,Mn1.5~2.5,Cr17.00~19.00,Ni9.00~12.00,Ti0.1~0.25,Fe余。
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Denomination of invention: A repair method for spiral blade of expansion dryer

Effective date of registration: 20220524

Granted publication date: 20210205

Pledgee: Zhejiang Pinghu Rural Commercial Bank branch Zhapu Limited by Share Ltd.

Pledgor: ZHEJIANG HANDSOME INTELLIGENT REMANUFACTURING TECHNOLOGY CO.,LTD.

Registration number: Y2022330000758

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