[发明专利]表面熔覆技术在模具修复中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及模具，具体涉及表面熔覆技术在模具修复中的应用。

背景技术

模具的主要失效形式是表面磨损、表面剥落、表面裂纹等，模具失效会导致产品不合格、模具报废，使促生产成本提高，直接或间接造成很大的经济损失。大多数模具可以修复再使用，以往常采用堆焊式手工焊的修复方法，但在修复过程中产生很大的变形，有时还造成模具开裂，修复后的模具进行机械加工很困难，且焊接材料不能满足不同模具的使用要求，因而模具修复后的寿命也很短。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种表面熔覆技术在模具修复中的应用，利用本发明表面镀覆技术在模具修复中的应用技术来修复模具，提高模具的使用寿命，降低产品成本、提高产品重量，具有较好的经济效益和社会效益。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：采用新型表面熔覆改性技术，在模具的表面添加熔覆材料，利用高能量密度的热源激光喷涂，使之与基体表面的薄层一起熔凝，形成与基体为冶金结合的添料熔覆层。

本发明专利采用预置式激光熔覆，预置式激光熔覆是将熔覆材料预先置于基材表面熔覆部位，然后采用激光束辐照扫描熔化。激光束的高能密度所产生的近似绝热加热过程，对基材的热影响较小，引起的变形也小。

激光冲击强化是高功率密度、短脉冲的激光束与物质相互作用产生的强冲击波来改变材料表面物理及机械性能的技术。在激光冲击过程中，由于激光诱导产生的冲击波峰值应力大于材料的动态屈服应力，从而使材料产生密集、均匀以及稳定的位错结构，使金属表面发生塑性变形，并形成较深残余压应力，从而提高金属零件的强度、耐磨性、耐腐蚀性和疲劳寿命。其主要优点为：冲击压力高，强化深度达到传统的喷丸强化深度4～8倍；能够加工传统工艺不能处理的部位，如小槽、小孔以及轮廓线之类

本发明有益效果是：通过熔覆，磨损模具或报废模具得到重新利用，而且熔覆后的模具使用寿命是未熔覆模具的5倍以上，降低的制造成本、提高了产品重量。

具体实施方式

(1)清洗模具，清洗后烘干；

(2)使用高功率密度，小光斑的激光束加工金属，使得金属零件具有0.1毫米的尺寸精度；

(3)熔化金属制造出来的零件具有冶金结合的实体，相对密度几乎能达到100％，大大改善了金属零件的性能；

(4)由于激光光斑直径很小，因此能以较低的功率熔化高熔点的金属，使得用单一成分的金属粉末来制造零件成为可能；

(5)激光熔覆采用ROFIN-SJNARCO；

(6)激光器，激光功率分别为1.6、1.8kW；

(7)扫描速度分别为320和460mm/s；

(8)光斑直径统一为5rf111；

(9)离焦量25mm；

(10)焦距为190Cm；

(11)激光熔覆时采用Ar气保护。