[发明专利]一种灰铸铁初模玻璃模具激光熔覆镍基合金粉末工艺

说明书

本发明涉及一种灰铸铁初模玻璃模具激光熔覆镍基合金粉末工艺；包括以下步骤：开槽：型腔预加工，在模具成初模合缝面及上下接口，开具焊槽；激光熔覆前处理：清洁焊槽槽位里面的毛刺、油污；激光熔覆：设定好工艺参数，沿焊槽进行激光熔覆；所采用的镍基合金粉组成成分及重量百分比是B:1.2%，C:0.05%，Cr:0.2%，Fe:0.1%，Si:2.2%，其余均为Ni，本发明免去了等离子堆焊等传统工艺手段的预热、保温、退火等工序。相比人工喷焊及等离子堆焊，大大节约粉末用量，显著提高生产效率，明显提升产品质量合格率，大大节约了生产成本。

技术领域

本发明涉及玻璃模具加工制造领域，具体涉及一种灰铸铁初模玻璃模具激光熔覆镍基合金粉末工艺，适用于灰铸铁、球铁、蠕铁等铸铁类玻璃模具的加工制造。

背景技术

在玻璃制品制造过程中，熔融的玻璃水温度高达1100℃以上，玻璃模具长期接触高温玻璃水，需要耐高温、抗氧化性能好。同时在玻璃模具反复开模、合模过程中，因为撞击和挤压，会导致模具的合缝线、上下接口等位置破损、粗糙，影响玻璃制品的质量，因此根据玻璃模具的使用环境特点，为提高其使用寿命和玻璃制品质量，需要对玻璃模具相应位置进行强化，提高其耐高温、耐磨、抗氧化和抗热疲劳等性能。

传统的玻璃模具性能强化方法有：手工电弧堆焊、手工火焰喷焊、等离子堆焊等，虽然这些手段和方法均能完成玻璃模具的强化，但是手工堆焊和喷焊存在诸多缺点：如，焊层结合度低，人工作业效率低，质量一致性差，用粉量大等。等离子堆焊，虽然在一定程度上解决了人工堆焊和喷焊的问题，但是效率低，需要预热和退货，用粉量大，因为热输入量大导致的气孔及开裂等问题也多。

随着表面改性技术的发展，激光熔覆技术逐渐得到广泛的应用。激光熔覆（LaserCladding)亦称激光包覆或激光熔敷，是一种新的表面改性技术。它通过在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法，在基层表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层。激光熔覆技术因为其可控性高，质量稳定，利用激光熔覆技术替代传统的强化手段，满足玻璃模具强化的需求，将成为玻璃模具制造行业的趋势。

采用本发明涉及的一种灰铸铁初模玻璃模具激光熔覆镍基合金粉末工艺，可以应用于灰铸铁初模及口模合缝线、上下口的镍基合金强化应用上。特别是灰铸铁口模因其体积小，采用等离子堆焊的手段极易导致裂纹、气孔、形状塌陷等缺陷，成品率较低，目前行业内的灰铸铁口模强化主要采用手工喷焊的方式，效率低，同时无法控制焊层宽度，只能进行口模内腔的大面积大厚度全喷焊，造成了极大的材料浪费。

公布号CN201810512989.2公开了一种镍基激光熔覆粉末及激光熔覆方法，该镍基激光熔覆粉末包括2-5％Fe、2-4％Ti、3-5％Mo、0.5-1％P、0.6-2％Mn以及余量Ni，该激光熔覆方法为将镍基组成的激光熔覆粉末置放于激光熔覆的送粉筒内，通过同步送粉进行激光熔覆即可得到熔覆层。上述专利主要存在两个明显的缺点：第一，熔覆效率低下，其送粉速度为 1.2-1.5g/min，第二，预制熔覆层厚度较薄，为1.0-1.5mm。上述两个明显的缺点限制了此专利的实际有用范围。

发明内容

针对传统玻璃模具表面强化手段和方法存在的问题，本发明提供了一种灰铸铁初模玻璃模具激光熔覆镍基合金粉末工艺，可以提高粉末利用率，提升产品合格率，降低生产成本。

一种灰铸铁初模玻璃模具激光熔覆镍基合金粉末工艺，具体包括以下步骤：

A）、开槽：型腔预加工，在模具成初模合缝面及上下接口机型车铣加工，铣出焊槽，控制槽位尺寸，得到待激光熔覆的工件；

B）、激光熔覆前处理：清洁待激光熔覆工件的焊槽；

C）、激光熔覆，采用激光熔覆机，将镍基合金粉用激光熔覆工艺熔覆到玻璃模具工件的焊槽中，选择合适的镍基合金粉，控制激光熔覆工艺及熔覆轨迹，得到熔覆后的玻璃模具成初模。

本发明的进一步改进在于：步骤A中所述的焊槽焊槽宽度为4-8mm，深度为1-3.5mm。