[发明专利]一种模具损伤部位的激光熔覆与机械喷丸交错再制造方法

权利要求书

1.一种模具损伤部位的激光熔覆与机械喷丸交错再制造方法，其特征在于：根据受损模具的裂纹或损伤的区域及深度，对其缺陷部位铣削至一定深度后并进行机械喷丸预处理，然后从铣槽底部进行给定熔覆层厚度的激光熔覆，随后在熔覆层表面进行机械喷丸，如此逐层进行激光熔覆与机械喷丸的交错再制造，直至熔覆层表面高出原来模具表面，最后再采用铣削加工将损伤修复区域恢复至原来尺寸；利用机械喷丸对激光熔覆层进行逐层组合处理，使每层熔覆层都产生塑性变形，有效减少其内部缺陷，并使各熔覆层的性能得到提升，因此使修复区在深度方向上结构与性能更均匀，从而实现受损模具的高效高质量再制造。

2.如权利要求1所述的一种模具损伤部位的激光熔覆与机械喷丸交错再制造方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)利用超声检测仪确定所需修复模具表面+裂纹或损伤的区域S及最大深度H；

(2)根据机械喷丸的具体工艺参数所能达到的影响深度h’，从而确定单次激光熔覆层的厚度h；

(3)根据步骤(1)所确定的缺陷最大区域，对该区域进行深度为H+m的铣削加工；

(4)对铣削底面进行机械喷丸预处理；

(5)根据铣削深度H+m和单次激光熔覆层的厚度h确定熔覆层总数N；

(6)从铣削底面进行第一层激光熔覆，在铣削后的基材表面预置一层熔覆粉末，使用光纤激光器对其进行激光熔覆，使其厚度为h，视为熔覆层1；

(7)待熔覆层1凝固成型后，在熔覆层1表面进行机械喷丸；

(8)如此重复步骤(6)和(7)，直到激光熔覆层完全填满铣槽并高出原来模具表面，从而完成第N层即最后一层激光熔覆层的机械喷丸，之后采用铣削加工法将再制造后模具的损伤区域恢复至原来尺寸，其平面度小于等于A mm。

3.如权利要求2所述的一种模具损伤部位的激光熔覆与机械喷丸交错再制造方法，其特征在于，步骤(2)中，h’-0.1mm≤h<h’。

4.如权利要求2所述的一种模具损伤部位的激光熔覆与机械喷丸交错再制造方法，其特征在于：步骤(3)中，0.5mm≤m≤0.8mm。

5.如权利要求2所述的一种模具损伤部位的激光熔覆与机械喷丸交错再制造方法，其特征在于：步骤(5)中，N为整数。

6.如权利要求书1所述的一种模具损伤部位的激光熔覆与机械喷丸交错再制造方法，其特征在于：步骤(8)中，铣削恢复尺寸后的模具表面平面度A≤0.02mm。

7.如权利要求书1或2所述的一种模具损伤部位的激光熔覆与机械喷丸交错再制造方法，其特征在于：激光熔覆工艺参数范围如下：激光功率400-1800W、扫描速度4-9mm/s、光斑直径1-3mm、搭接率30-50％、保护气Ar 3-5L/min。

8.如权利要求书1或2所述的一种模具损伤部位的激光熔覆与机械喷丸交错再制造方法，其特征在于：机械喷丸工艺参数如下：使用气喷机与铸钢丸S110喷料，按HB/Z-1992航空工业标准对熔覆层喷丸处理，喷料直径0.25mm、喷丸强度0.6A、喷丸覆盖率100％。