Plastics_6_2017

w w w . p l a s t i c s . r u 45 ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТ П Л А С Т И К С № 6 ( 1 6 8 ) 2 0 1 7 является низкоуглеродистым (С=0,1%), вы- соколегированным (Cr=27-29%, Ni=9-10%) и обладает достаточно высокой прочностью. При наплавке на легированную сталь веро- ятность появления трещин минимальная, а твердость слоя составляет 25-30 HRC. Это позволяет успешно использовать их для за- полнения разделки при устранении сколов и трещин на гребне винта. Для шнеков больших диаметров, когда при работе гребень винта трется по вну- тренней поверхности гильзы, возможен локальный перегрев от трения, достигаю- щий 350°С и более (о чем свидетельствует синева на внутренней поверхности шнека). Поскольку уровень феррита в металле на- плавки превышает 40%, данный буферный слой в процессе эксплуатации подвержен ферритному охрупчиванию. Для его нанесе- ния следует пользоваться электродами ЛЭЗ НИИ-48Г ТУ 1273-038-01055859-2003 (ЦЛ- 11, ЦТ-15, ОЗЛ-8 и другими) или ОК 6е7.45, ОК 67.52 DIN E 8-UM-200-CKZ, которые дают аустенитную структуру наплавленного металла со сравнительно низкой прочностью и высоким сопротивлением к образованию трещин при остывании шва. Относительно мягкий металл шва понижает напряженное состояние, вызванное присутствием мартен- сита, что снижает риск водородного растре- скивания. Повышенную стойкость к охрупчива- нию при нагреве обеспечивают электроды на никелевой основе ЛЭЗ ОЗЛ-25Б или ОК 93.06. С увеличением содержания никеля в электродах снижается температура их плав- ления, следовательно, уменьшается темпе- ратура сварочной ванны и жидкотекучесть расплавленного металла. Это облегчает на- плавку на гребень винта благодаря более высокой вязкости расплавленного металла. При наплавке упрочняющего покрытия на стадии его остывания в буферном слое с аустенитной структурой формируются бо- лее высокие растягивающие остаточные на- пряжения вследствие существенных разли- чий термодеформационных характеристик основного металла шнека, буферного слоя и упрочняющего покрытия. Так, нарастание прочности в буферном слое при остывании происходит от 950°С, а в окружающем его металле шнека и упрочняющей наплавки — от 550°С. Темп нарастания остаточных на- пряжений у металла буферного слоя выше, поскольку у аустенитной стали и сплавов на никелевой основе коэффициент темпера- турного расширения больше и составляет α =14-17,5. В то время как для сталей, из которых изготавливают шнеки, α =13-13,8. Различия в величинах усадки наплавленного упрочняющего покрытия, буферного слоя и металла шнека приводят к снижению вели- чины растягивающих остаточных сварочных напряжений на поверхности гребня винта. Нагрев шнека до температуры эксплуатации только усиливает положительный эффект от наличия буферного слоя. Высокую твердость упрочняющего слоя помимо структуры мартенсита (марка ОЗН- 7М) обеспечивают карбиды легирующих элементов типа I-МК1 (марки ОЗН-6 и ОЗШ-3) и внедрения -МК2 (марки Т-590 и Т-620) [7]. Благодаря высокому содержа- нию карбидов хрома наплавленный этими электродами слой обладает коррозионной стойкостью и может быть рекомендован для упрочнения шнеков экструдеров переработ- ки ПВХ. Однако склонность к образованию рельефных трещин не позволяет выполнить наплавку за несколько проходов. В случае локального перегрева шнека при эксплуатации возможно появление в зоне сплавления структурной неоднородности, состоящей из обезуглероженной прослой- ки, образующейся вследствие перемещения углерода из наплавленного слоя в основной металл. Для предотвращения трещин, воз- никающих в металле наплавки у линии сплавления и приводящих к облому гребня под нагрузкой, толщина переходного слоя должна быть минимальной, что достигается снижением силы сварочного тока и напря- жения дуги, а также увеличением скорости сварки. Продолжение в следующем номере Литература 1. Луцук О.А. Надежность шнеков и пути ее повышения // Пластикс. — 2009. —№8 (78). — С. 60-63. 2. Луцук О.А. Надежность гильз экструдеров // Пластикс. — 2016. — №12 (163), т. II. — С. 20-24. 3. Луцук О.А. Ремонтируем шнеки // Пластикс. — 2010. — №5 (87). — С. 32-36. 4. Луцук О.А. Капитальный ремонт шнековой пары экструдеров // Полимерные материалы. —2015. — №5. — С. 24. 5. Пособие по применению электродов для сварочных и наплавочных работ. — М.: Изд-во ОАО «Лосиноостровский электродный завод». — 2013. 6. Сварка и наплавка. Пособие по выбору наплавочных материалов ESAB. Под ред. Балановского А.Е., Чупина Ю.Б. — Иркутск: мини-типография «На Чехова». — 2000. 7. Каталог сварочных электродов завода «Спецэлектрод». — М., 2007. Overhaul of Extruder Screw Pairs Oleg Lutsuk How one can carry out the overhaul of an extruder screw pair on site indepen- dently, minimizing the cost of third-party repairs? Our expert answers the ques- tion. The next part of the article analyzes the causes and factors of screw wear (e.g. manufacturing de- fects, solid impurities in polymer being processed, consequences of previous repairs, including cracking or surfacing), and consid- ers various technologies for self-repair of screws.