[發明專利]模具堆焊修復材料

在審

• 申請號: 201610886986.6
• 申請日: 2016-10-11
• 公開（公告）號: CN107914098A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 張宇
• 申請（專利權）人: 張宇
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種堆焊修復材料，屬于焊接材料領域，特別是涉及一種模具修復的堆焊材料。

背景技術

鋁合金、鎂合金和鋰合金等輕金屬材料的鑄造模具用材，由于長期不間斷的加熱和冷卻過程，常常會導致磨具表面萌生疲勞裂紋。為保持鑄造材料的表面質量，磨具需要更換或修復以保持表面質量；而由于磨具材料價格昂貴，通常會選用修復方法。

以SKD61為代表的熱作模具鋼，目前使用最廣泛、用量最大。SKD61是日本牌號，對應國標4Cr5MoSiV1，對應美標是H13，該類材料主要使用在鋁、鋅等壓鑄用模具，也包括鎂、銅合金的壓鑄等。

應用與母材同等化學成分的堆焊修復材料，雖然在使用一段時間后，由于多次的熱處理過程，會使得修復部位的組織和硬度接近母材，但在修復后的初始階段，由于熱處理工藝的復雜性導致析出強化和韌化不充分，導致硬度偏低，磨損嚴重。同時，Co和Ni元素價格昂貴，成本高。

高碳含量(≥0.4％)的Si和Cr強化的高硬度高耐磨堆焊材料，主要用于工程機械等用于極端磨損情況下的耐磨部位制備或修復，比如鏟斗機鏟齒等等。這類材料由于硬度高，耐磨性高，因此表面不易加工處理，基本都是修復后直接使用。而模具用材料，需要極高的表面質量，因此該類材料不適用于壓鑄模具的表面修復。

此外，壓鑄模具需要水冷保護，因此也需要一定的抗循環水腐蝕能力。同時由于作業過程中的反復加熱冷卻、反復受力作用，對修復部位，以及修復部位和母材連接處的疲勞性能也提出了要求。當然，可焊性是不可或缺的因素。

發明內容

本發明的目的在于提供一種兼具高硬度、抵抗高溫軟化、耐蝕性高、且工藝性能優良的修復材料。

一種模具堆焊修復材料，以重量百分比計，含有C 0.10-0.18％，Si 0.2-1.2％，Mn 1.6-3.5％，Cr 2.5-6.0％，Mo 1.0-2.0％，Nb 0.1-1.0％，其余為Fe，焊后堆焊部硬度HV500-600，可抵抗550-600℃的高溫軟化，耐蝕性強，可用于模具的修復。

一種模具堆焊修復材料，以重量百分比計，含有C 0.10-0.18％，Si 0.2-1.2％，Mn 1.6-3.5％，Cr 2.5-6.0％，Mo 1.0-2.0％，Nb 0.1-1.0％，Cu 1.0-2.5％，其余為Fe，焊后堆焊部硬度HV500-600，可抵抗550-600℃的高溫軟化，耐蝕性強，可用于模具的修復。

一種模具堆焊修復材料，以重量百分比計，含有C 0.10-0.18％，Si 0.2-1.2％，Mn 1.6-3.5％，Cr 2.5-6.0％，Mo 1.0-2.0％，Nb 0.1-1.0％，Cu 1.0-2.5％，Ti 0.1-1.0％，其余為Fe，焊后堆焊部硬度HV500-600，可抵抗550-600℃的高溫軟化，耐蝕性強，可用于模具的修復。

一種模具堆焊修復材料，以重量百分比計，含有C 0.10-0.18％，Si 0.2-1.2％，Mn 1.6-3.5％，Cr 2.5-6.0％，Mo 1.0-2.0％，Nb 0.1-1.0％，Cu 1.0-2.5％，Ti 0.1-1.0％，Ni 1.5-3.5％，其余為Fe，焊后堆焊部硬度HV500-600，可抵抗550-600℃的高溫軟化，耐蝕性強，可用于模具的修復。

修復材料的技術要點說明如下：

C：主要用于強化焊縫金屬。當其含量低于0.1％時，強化效果不明顯；當其含量超過0.18％時，會增加焊縫金屬的裂紋敏感性，不利于質量控制。因此優選含量是0.10-0.18％。

當含量在0.13-0.18％之間時，效果更好。

Si：一方面用于焊縫金屬脫氧，一方面用于提高焊縫金屬抗高溫軟化能力。當其含量低于0.2％時，脫氧效果和提高焊縫金屬的抗高溫軟化能力均不明顯；當其含量超過1.2％時，會導致焊道表面渣層過厚過密，影響焊道表面質量。因此優選含量是0.2-1.2％。

當含量在0.6-1.0％之間時，效果更好。

Mn：本發明中的重要元素，主要用于強化焊縫金屬、提高焊縫金屬硬度。在常規的焊接材料中，其含量通常在2％以下，一方面用于焊縫金屬的脫氧，另一方面用于提高焊縫金屬強度。

但在本發明中，其含量被提高到1.6-3.5％之間，主要利用其增強馬氏體作用來提高焊縫金屬硬度，從而取代高含量碳元素添加。當其含量低于1.6％時，效果不明顯；當其含量超過3.5％時，容易造成焊縫金屬成型性能惡化、影響脫渣性能，從而降低表面質量。因此優選含量是1.6-3.0％。