[发明专利]一种采用高耐磨性激光熔覆材料修复模具的方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种激光熔覆方法，尤其是一种采用高耐磨性激光熔覆材料修复模具的方法。

背景技术

模具是制造业中极其重要且不可或缺的特殊基础的工艺装备，模具是工业生产的基础工艺装备，模具工业是基础工业，是装备工业的重要组成部分。发达国家都很重视模具工业的发展及模具技术的研究与开发，模具工业在国际上被称为“工业（百业）之母”，永不衰亡。美国称之为“不可估量其力量的工业”；德国将其视为“关键工业”；日本将其视为“整个工业发展的秘密”。模具生产过程集合了精密制造、计算机技术、智能控制和绿色制造而成为了高技术产品，适用于高效大批量生产的工业，并具有高一致性、高精度、高复杂程度和低耗能耗材的优势，这正是其它加工制造方法与模具工业所无法比拟的。模具被广泛应用于机械、汽车、电子、生物、通信、医疗、航天、航空、建材、轻工、军工、交通、能源等制造领域。模具工业是重要的基础工业，是衡量一个国家先进制造水平高低的标志，没有高质量的模具就没有高质量的工业产品，因此，发展模具事业显得尤为重要。

激光熔覆是指以不同的添料方式在被熔覆基体表面上放置被选择的涂层材料经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低，与基体成冶金结合的表面涂层，显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性的工艺方法，从而达到表面改性或修复的目的。与堆焊、喷涂、电镀和气相沉积相比，激光熔覆具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多、粒度及含量变化大等特点。如何将激光熔覆技术有效的应用于模具修复，是本领域的技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种对模具表面进行激光熔覆，使其表面硬度和磨损部位的尺寸达到使用要求的模具的激光修复工艺。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种采用高耐磨性激光熔覆材料修复模具的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A. 对模具表面进行处理，对模具进行检测分析；

B. 对模具进行低温加热，去除模具基体表面的水汽和油气；

C. 根据模具的检测分析结果，对模具磨损部位的型腔进行编程，制定工艺参数，依次对模具的边角处、模具上的平面部位和模具上的台阶部位进行激光熔覆，采用连续波CO₂激光加工机进行激光辐照处理，采用上述激光再制造工艺参数为：激光输出功率0.5～5.0kW ；光斑直径2.5～5mm；激光束扫描速率10.0～25.0mm/s，大面积扫描激光搭接率30%～60%。激光熔覆头具有氩气保护功能，氩气流量从100L/h～300L/h可调整，激光熔覆过程中全程进行氩气保护，激光熔覆0.2～2mm厚激光熔覆粉末。采用的合金粉末的组分及重量百分比含量是C≤0.1%，Cr10-15%，B1.5-2.5%，Si1.5-2.5%，Mo0.5-1.2%，Mn8-12%，W6-12%，Ti5-15%，Ni1-10%其余为Fe。在激光熔覆过程中对模具进行振动时效处理；

D. 进行检测。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

一种采用高耐磨性激光熔覆材料修复模具的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A. 对模具表面进行处理，对模具进行检测分析；

B. 对模具进行低温加热，去除模具基体表面的水汽和油气；

C. 根据模具的检测分析结果，对模具磨损部位的型腔进行编程，制定工艺参数，依次对模具的边角处、模具上的平面部位和模具上的台阶部位进行激光熔覆，采用连续波CO₂激光加工机进行激光辐照处理，采用上述激光再制造工艺参数为：激光输出功率3kW ；光斑直径3mm；激光束扫描速率15mm/s，大面积扫描激光搭接率30%～60%。激光熔覆头具有氩气保护功能，氩气流量从100L/h～300L/h可调整，激光熔覆过程中全程进行氩气保护，激光熔覆1mm厚激光熔覆粉末。采用的合金粉末的组分及重量百分比含量是C≤0.1%，Cr12%，B1.8%，Si1.6%，Mo1.0%，Mn8%，W6%，Ti5%，Ni1%其余为Fe。在激光熔覆过程中对模具进行振动时效处理；

D. 进行检测。

实施例2

一种采用高耐磨性激光熔覆材料修复模具的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A. 对模具表面进行处理，对模具进行检测分析；

B. 对模具进行低温加热，去除模具基体表面的水汽和油气；