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什么原因会导致挤出机螺杆断裂
- 2019-07-16 -

  现代塑料挤出机广泛选用组合型螺杆、分配混合型螺杆,以及在螺杆上加屏障物或销钉等,以改善塑化,提高生产能力和产品质量。螺杆和机筒这两个零件的组合质量,对物料的塑化、制品的质量和生产效率,都有重要影响。它们的质量与两个零件的制作精度、安装间隙有关。当两零件磨损严重、挤出机的产量下降时,就应该组织对螺杆、机筒的维修。

  螺杆是在较高的负荷应力下工作,但工作速度较低,故它是在高应力和较低的交变频率效果下运行。每一次发动运行都会发生一定量的塑性应变。螺杆每一次受到硬物阻止也会发生一定塑性变形,这种塑性变形对螺杆的损害要比发动时严重得多,再加上由于螺杆长时间受到挤压、冲突造成的塑性应变,在反复塑性应变效果下,螺杆内部损伤积累到一定程度便构成裂纹,当裂纹扩展到临界尺寸,螺杆剩余断面不足以承受螺杆工作负荷时,裂纹失稳扩展导致突然脆性开裂。

  挤出机螺杆开裂的原因分析:

  2.1螺杆断口原因分析

  从宏观断口描摹分析,螺杆开裂属低周疲惫破坏。断面上可显着看到有三个区域:疲惫裂纹源;疲惫裂纹扩展区;瞬时开裂区。疲惫裂纹源可发生在应力会集的螺杆齿根、外表龟裂处以及内部夹杂物处。螺杆疲惫裂纹源很小,是疲惫裂纹的核心区。从照片可清楚看到,螺杆疲惫裂纹在螺杆根部应力会集处,缺点螺杆根部周长度为12mm,轴向的宽度达3mm,深度大于2mm,总面超过20mm2,但不到断口面积的10%。渗氮硬化层龟裂。疲惫裂纹在该区缓慢扩展,起初断口外表由于受到反复交变应力的效果,被冲突得较为平滑、亮光,然后出现贝壳纹花样。

  贝壳纹大体上垂直于裂纹的扩展方向,向整个空心圆周推进。壳纹(疲惫弧线)之间的距离大小不等。在大小不等的交变应力的反复效果下,裂纹扩展过程不接连变化所留下的宏观痕迹,是由挤出机的开车、泊车、硬物阻止螺杆等载荷改动所造成的。一般疲惫裂纹扩展区面积占断口面积的98%,符合疲惫裂纹的基本特征。当圆周两边壳纹(疲惫弧线)挨近相切,裂纹扩展到净断面的应力到达螺杆的开裂应力时,螺杆被切断。断面有显着的台阶,这部分的面积约占整个断口面积的1%。