[發明專利]一種夾心層鍛模及鍛模夾心層堆焊的制備方法

有效

• 申請號: 201510171656.4
• 申請日: 2015-04-13
• 公開（公告）號: CN104741499B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 周杰;張建生;沈力;盧順
• 申請（專利權）人: 重慶大學;重慶杰品科技股份有限公司;重慶杰信聯眾機械有限公司
• 主分類號: B21J13/02
• 分類號: B21J13/02;B23P15/24;B23K9/04
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司50212
• 代理人: 李明,張先蕓

1.一種夾心層鍛模，包括鑄鋼基體、過渡層和高溫耐磨層；其特征在于，在鑄鋼基體和過渡層之間堆焊一層夾心層；所述夾心層的塑性范圍為：δ延伸率14.7~20%，ψ收縮率31.2~36%；屈服強度范圍為：σs屈服強度550~570MPa；夾心層的塑性高于所述鑄鋼基體和過渡層的塑性，夾心層的屈服強度低于所述鑄鋼基體和過渡層的屈服強度。

2.一種鍛模夾心層堆焊的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1）采用鑄鋼作為模具基體材料澆注出待焊模具基體；其中，型腔部位預留堆焊余量；

2）在步驟1）澆注好的待焊模具基體上，沿預留堆焊處的形狀，堆焊塑性好且屈服強度低的夾心層焊材；夾心層堆焊覆蓋基體層弧度的40~60%；所述堆焊塑性好且屈服強度低是指其力學性能指標能達到以下標準：σ_s屈服強度≥550MPa，σ_b抗拉強度≥760MPa，δ延伸率≥14.7%，ψ收縮率≥31.2%，硬度30～35HRC；

3）在步驟2）焊好夾心層的模具基體上，沿預留堆焊處余量形狀以及夾心層的形狀，堆焊強度和硬度較高的過渡層焊材材料，將夾心層材料全部覆蓋包住，并繼續焊至模具型腔輪廓線下8~11 mm；

4）在步驟3）焊好過渡層的模具基體上，堆焊高溫耐磨層焊材材料，覆蓋模具主要耐磨工作區域或全部耐磨區域，焊至型腔輪廓線上4~6 mm；所述高溫耐磨層焊材材料的力學性能指標能達到以下標準：σ_s屈服強度≥1000MPa，σ_b抗拉強度≥1400MPa，δ延伸率≥9.6%，ψ收縮率≥26.5%，硬度50～55HRC；

5）將三次堆焊完畢后的模具重復進行兩次回火后緩冷工藝，然后將第二次緩冷后的模具放置在空氣中，進行空冷至室溫；其中，回火溫度為530~570℃，緩冷溫度至160~180℃；

6）對步驟5）空冷后的模具進行機械加工，使模具各部分尺寸到位，得權利要求1所述夾心層鍛模。

3.根據權利要求2所述鍛模夾心層堆焊的制備方法，其特征在于，所述步驟1）中待焊模具基體選用高碳鉻錳鋼進行澆注。

4.根據權利要求2所述鍛模夾心層堆焊的制備方法，其特征在于，所述步驟1）中預留堆焊余量厚度為40~90 mm。

5.根據權利要求2所述鍛模夾心層堆焊的制備方法，其特征在于，所述步驟2）中夾心層焊至模具型腔輪廓線下14~16 mm。