[发明专利]锻模3D打印增材焊接修复工艺

说明书

本发明涉及锻造模具技术领域，尤其涉及一种锻模3D打印增材焊接修复工艺，通过清理型腔、扫描建模、增材修复、精确修复等步骤，去掉疲劳层等金属后，根据型腔与目标型腔的对比，使用焊材逐层增材打印，将型腔加工至尺寸与目标型腔相仿，然后再进一步精修，从而获得目标型腔，该加工工艺相比现有技术，可以节省焊接，增加模具使用寿命。

技术领域

本发明涉及锻造模具技术领域，特别是涉及一种锻模3D打印增材焊接修复工艺。

背景技术

锻造是机械产品生产的常用技术之一，锻造使用的模具是产品成型的关键，由于锻造时重复对模具的强力锻打，一定时间后，模具型腔会出现不同程度的几何尺寸扩大，甚至在某些部位产生裂纹，需要对其进行修复。

本申请人在申请号为200510018789的专利申请中公开了一种“锻造模具型腔薄层焊补工艺”， 其采用的技术方案为：先将模具型腔均匀扩大3-5mm，然后将模具整体加温至350-400℃并保持此温度进行焊补，焊条加温至300-350℃保持40-70分钟，自然降至常温后用于焊补，电焊时，采用多层焊的方式，每层焊补厚度控制在0.8 -1.5mm之间，每一层均从圆周边沿开始，在模具型腔中间结束，直至略超过模具型腔原来尺寸，然后将模具进行回火，回火温度400-500℃，回火保温时间按模具最大厚度1小时/2.5cm确定，回火后自然降至常温，再精加工模具型腔至原来使用尺寸。

采用该加工工艺，加工时间长，需要消耗大量焊材，导致模具修复成本较高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种锻模3D打印增材焊接修复工艺，可以节省焊材，提高模具使用寿命，降低模具修复成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种锻模3D打印增材焊接修复工艺，其包括如下步骤。

a、清理型腔，将待修复的模具型腔内的疲劳层、裂纹去除，清理杂质；

b、扫描建模，对模具型腔进行扫描并建立三维模型，对该三维模型进行数据处理，预留加工余量后，得到将该模具型腔进行增材修复所需要加工的层数、每层厚度以及每层的形状，将该数据输出；

c、增材修复，按照步骤b得到的数据，通过电弧堆焊的方式逐层焊接得到目标型腔的仿形结构；

d、精确修复，对于机加工余量为正的模具型腔，通过精修去除多余金属，并打磨抛光；对于机加工余量为负的模具型腔，通过热喷涂的方式将模具型腔加工至目标型腔，并打磨抛光。

步骤a中，模具型腔内去除疲劳层的厚度为8mm～10mm，并进行检测是否有裂纹。

步骤b中，预留的加工余量为正时，预留的加工余量为0.5mm～1mm，预留的加工余量为负时，预留的加工余量为-1mm～-0.2mm。

步骤c中，在每一层焊接时，焊接的轨迹为漩涡形，焊接从型腔的边缘开始， 至中间位置结束，相邻焊缝之间无间隙。

作为另一种实施方式，步骤c中，在每一层焊接时，焊接的轨迹为漩涡形，焊接从型腔的边缘开始， 至中间位置结束，相邻焊缝之间留有间隙，该间隙的宽度为0.5倍焊缝宽度，相邻层相互交错。

步骤c中，焊缝的厚度为1mm，焊缝的宽度为1.5mm。

步骤c中，焊接后将模具进行回火处理。

步骤a中， 采用碳弧气刨工艺去除疲劳层、裂纹。

本发明的有益效果是：一种锻模3D打印增材焊接修复工艺，通过清理型腔、扫描建模、增材修复、精确修复等步骤，去掉疲劳层等金属后，根据型腔与目标型腔的对比，使用焊材逐层增材打印，将型腔加工至尺寸与目标型腔相仿，然后再进一步精修，从而获得目标型腔，该加工工艺相比现有技术，可以节省焊接，增加模具使用寿命。

具体实施方式