[發明專利]沖孔模的激光修復方法

有效

• 申請號: 201310267073.2
• 申請日: 2013-06-29
• 公開（公告）號: CN103305841A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 唐全林;張智明;高云飛
• 申請（專利權）人: 蘇州唐氏機械制造有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;B22F1/00
• 代理公司: 南京同澤專利事務所(特殊普通合伙) 32245
• 代理人: 石敏

技術領域

本發明涉及一種激光熔覆方法，尤其是一種模具表面的激光熔覆修復方法。

背景技術

沖壓是在室溫下，利用安裝在壓力機上的沖壓模具對材料施加壓力，使其產生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。沖壓模具是沖壓生產中必不可少的工藝裝備，是技術密集型產品。沖壓件的質量、生產效率以及生產成本等，與模具設計和制造有直接關系。沖壓模具根據工藝性質分為落料模、沖孔模、彎曲模、拉深模、擴口模等，這些沖壓模具在工作過程中都不可避免的會發生磨損，但是由于每一種模具所起的作用各不相同，沖壓時的受力情況不同，工作過程中的磨損程度和磨損特性也各不相同。通過普通的堆焊方法進行模具表面修復，會帶來變形量大、硬度不足、易開裂等缺點。而且不同的模具應該根據其特性選擇更加合適的修復工藝，否則模具的使用壽命將無法得到保障，會嚴重影響模具的使用精度，造成所生產的產品質量下降。

激光熔覆是指以不同的添料方式在被熔覆基體表面上放置被選擇的涂層材料經激光輻照使之和基體表面一薄層同時熔化，并快速凝固后形成稀釋度極低，與基體成冶金結合的表面涂層，顯著改善基層表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性的工藝方法，從而達到表面改性或修復的目的。與堆焊、噴涂、電鍍和氣相沉積相比，激光熔覆具有稀釋度小、組織致密、涂層與基體結合好、適合熔覆材料多、粒度及含量變化大等特點。如何將激光熔覆技術有效的應用于沖孔模的修復，是本領域的技術人員需要解決的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種對沖孔模的表面進行激光熔覆，使其表面硬度和磨損部位的尺寸達到使用要求的沖孔模的激光修復方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種沖孔模的激光修復方法，包括以下具體步驟：

第一步、對待修復的沖孔模的表面進行處理；

第二步、進行檢測分析，確定磨損部位及其磨損量；

第三步、去除磨損部位的疲勞層；

第四步、根據沖孔模的檢測分析結果，對磨損部位的型腔進行編程，制定工藝參數；

第五步、對磨損部位進行堆焊，在堆焊過程中，不斷地均勻敲擊模具合金熔覆層；堆焊采用預置送粉的方式，以快速橫流二氧化碳激光器為光源對模具進行連續搭接掃描，激光功率為1200W至1400W，光斑尺寸為12mm×1.8mm，激光器離作用物之間的距離為255mm?至265mm，掃描速度為110mm/min至130mm/min，搭接量為4.5mm，送粉量為12g/min至15g/min，所采用的合金粉末的組分及重量百分比含量是C≤0.1%，Cr：10%至13%，B：1.5%至2.5%，Si：1%至2%，Mo：0.8%至1%，Mn：10%至12%，W：2%至4%，V?：2%至6%，TiO₂：5%至10%，其余為Fe；

第六步、檢測表面硬度和變形量，對修復后的沖孔模進行機械加工、滲透探傷。

上述述合金粉末中的Mn的質量百分比含量為10.5%至11.8%。

上述合金粉末中的W的質量百分比含量為2.8%至3.5%。

上述合金粉末中的V的質量百分比含量為4.2%至5.8%。

上述合金粉末中的TiO₂的質量百分比含量為6.3%至8.7%。

本發明帶來的有益效果是：本發明的沖孔模的激光修復方法根據沖孔模的磨損特性選擇了合適的合金粉末進行堆焊，嚴格控制C的含量，有利于提高熔覆層的潤濕性，防止在熔覆過程中產生裂紋和氣孔，添加適量的B、Si使合金在凝固后形成以奧氏體為主的基體，利用適量的Cr、Mn、W、Mo?、V、TiO₂對鐵基合金進行合金強化，即使C含量較低，熔覆層的硬度也能達到55.5HRC以上，充分滿足了模具使用的硬度要求，并具有很高的耐磨性。另外采用預置送粉的方式，嚴格控制送粉量，并對激光功率、掃描速度、搭接量等進行了優化，使得熔覆層的組織均勻性好、厚度和硬度均勻。該方法在堆焊之前不需要對模具進行預熱，在堆焊之后無需對模具進行退火，可以有效地控制模具的變形，并且通過有序地逐處地進行激光熔覆可以避免熱量集中產生熱應力，有利于進一步減少變形，提高模具的硬度和耐磨性。

具體實施方式

實施例1

本實施例的沖孔模的激光修復方法的具體步驟如下：

第一步、對待修復的沖孔模的表面進行處理，將沖孔模上的灰塵、油污、銹蝕等清除。