[發(fā)明專利]銅合金為母材基體的玻璃模具沖頭表面噴焊鎳基合金粉末的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310212194.7
• 申請(qǐng)日: 2013-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN103264264A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戈劍鳴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州東方模具科技股份有限公司
• 主分類號(hào): B23P15/00
• 分類號(hào): B23P15/00;B23K10/02
• 代理公司: 常熟市常新專利商標(biāo)事務(wù)所 32113
• 代理人: 朱偉軍

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明屬于玻璃模具輔助部件加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種銅合金為母材基體的玻璃模具沖頭表面噴焊鎳基合金粉末的方法。

背景技術(shù)

沖頭在玻璃模具上的功用是業(yè)界公知的，是采用吹吹法生產(chǎn)玻璃容器如玻璃瓶的必備部件。當(dāng)一對(duì)彼此對(duì)置的初型模半模（業(yè)界習(xí)慣稱為雛形模半模）閉合后，熔融的玻璃料引入初型模半模型腔，并且由熔融狀態(tài)的高溫玻璃料將位于初型模半模型腔中的沖頭完全或部分（視不同的玻璃容器產(chǎn)品而言）包裹，隨后由沖頭的沖頭腔中的沖頭冷卻器將沖頭快速冷卻，以便使先前包裹于沖頭外壁的玻璃料降溫，撤去沖頭，再吹氣，形成雛形，最后開啟初型模半模，緊接著將玻璃容器雛形引入成型模進(jìn)行二次吹制成型。

在使用過程中，由于沖頭的成型表面即玻璃熔體接觸端與玻璃熔體頻繁接觸（5-10次/分鐘），并且頸部與口環(huán)摩擦碰撞，因而會(huì)產(chǎn)生并不限于以下幾種損壞情形：一是表面腐蝕；二是表面磨損；三是頸部折斷。表面腐蝕和表面磨損會(huì)使沖頭的尺寸產(chǎn)生偏差，而熔融的玻璃料對(duì)沖頭的尺寸變化極其敏感，具體而言，哪怕是沖頭出現(xiàn)微渺的尺寸偏差（腐蝕和磨損所至），都會(huì)影響對(duì)玻璃容器如前述玻璃瓶的成型質(zhì)量，鑒此通常要求沖頭具有良好的熱穩(wěn)定性而藉以避免變形、理想的耐磨性而藉以體現(xiàn)較長的使用壽命和優(yōu)異的壁厚均勻性而藉以保障最終的玻璃容器的質(zhì)量如壁厚的一致性效果。

已有技術(shù)中的沖頭普遍使用耐熱合金鑄鐵作為基體材料，并對(duì)成型表面（即沖頭在使用狀態(tài)下頻繁地與熔融的玻璃料相接觸的部位，也稱玻璃熔體接觸端，以下同）以手工作業(yè)方式噴焊（氧-乙炔火焰噴焊）鎳基合金粉末而藉以硬化表面，以便抵抗熔融態(tài)玻璃料對(duì)鑄鐵基體的腐蝕和磨損，這種沖頭基本上能夠滿足制瓶機(jī)的生產(chǎn)要求。

但是，隨著玻璃制品成型技術(shù)的不斷完善以及制瓶機(jī)機(jī)速的不斷提高，從而要求玻璃模具具有更快的散熱速度，作為成套玻璃模具的輔助部件的沖頭也不例外，并且從某種意義上講，既要求沖頭具有極致的散熱性能，又要求具有更高的強(qiáng)度以避免頸部斷裂。純粹使用鎳基合金制作沖頭可以顯著提高強(qiáng)度，并且能滿足日益提高的高機(jī)速要求，但是存在以下兩點(diǎn)欠缺：一是價(jià)格昂貴，導(dǎo)致使用成本顯著增大；二是散熱性能相對(duì)于前述的耐熱合金鑄鐵而言提升效果不明顯。毫無疑問，如果使用銅合金制作玻璃模具沖頭，那么散熱效果會(huì)顯著提升，因?yàn)殂~合金的熱傳導(dǎo)率較鑄鐵高得多，但是銅合金的強(qiáng)度卻遜色于耐熱合金鑄鐵。

在以銅合金為母材基體的玻璃模具沖頭表面噴涂即噴焊鎳基合金粉末可以將理想的散熱性和優(yōu)異的強(qiáng)度兼而得之，并且也是目前業(yè)界公認(rèn)的有效措施。但是，如何使噴焊于基體（銅合金基體）表面的鎳基合金粉末持久地與基體可靠結(jié)合的問題長期以來困擾于業(yè)界，因?yàn)槿绻嚮辖饑姾笇硬荒芘c基體（銅合金基體）可靠結(jié)合，那么在使用過程中會(huì)出現(xiàn)噴焊層剝脫，使沖頭的成型表面強(qiáng)化失效，耐磨及防腐效果無法體現(xiàn)。正是由于該因素，從而在很大程度上阻礙了業(yè)界擇用銅合金為母材基體作為玻璃模具沖頭的進(jìn)程。

中國發(fā)明專利授權(quán)公告號(hào)CN101549946B推薦有“硅銅合金為母材基體的玻璃模具型腔內(nèi)填充鎳基合金的方法”（由本申請(qǐng)人提出），然而該專利是采氬弧焊的方式向玻璃模具型腔內(nèi)填充鎳基合金焊絲，因而對(duì)于在沖頭表面以自動(dòng)方式噴焊鎳基合金粉末不具有可借鑒的技術(shù)意義。

針對(duì)上述已有技術(shù)，本申請(qǐng)人作了曠日持久的探索以及反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，終于形成了下面將要介紹的技術(shù)方案，并且在采取了嚴(yán)格的保密措施下經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明是切實(shí)可行的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種銅合金為母材基體的玻璃模具沖頭表面噴焊鎳基合金粉末的方法，該方法有助于使噴焊層與銅合金基體之間體現(xiàn)優(yōu)異的冶金結(jié)合效果而藉以避免在使用過程中噴焊層出現(xiàn)脫落現(xiàn)象并且確保成型表面具有理想的硬度。

本發(fā)明的任務(wù)是這樣來完成的，一種銅合金為母材基體的玻璃模具沖頭表面噴焊鎳基合金粉末的方法，包括以下步驟：

A）選取母材基體，選取鑄造銅合金棒材，并且對(duì)該鑄造銅合金棒材的化學(xué)元素及其質(zhì)量%含量進(jìn)行分析，得到母材基體；

B）選取焊材，選取鎳基合金粉末并且對(duì)該鎳基合金粉末的化學(xué)元素及其質(zhì)量%含量進(jìn)行分析，得到焊材；

C）表面預(yù)加工，由車床對(duì)由步驟A）得到的母材基體的一端車加工出夾裝基準(zhǔn)端，而對(duì)母材基體的另一端車削出玻璃熔體接觸端，并且控制對(duì)玻璃熔體接觸端的表面的車削余量，得到?jīng)_頭坯體；

D）噴焊，利用等離子焊機(jī)并且在保護(hù)氣體下將由步驟B）得到的焊材噴焊到由步驟C）得到的沖頭坯體的玻璃熔體接觸端的表面，并且控制噴焊的工藝參數(shù)，得到在玻璃熔體接觸端的表面噴焊有鎳基合金層的噴焊毛坯；