[發(fā)明專(zhuān)利]一種高強(qiáng)度耐磨鈦合金鍛造模具型面加工工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811640274.1
• 申請(qǐng)日: 2018-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109676333B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶金順;陶竹林;陶水靈
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 馬鞍山市中冶機(jī)械有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): B23P15/24
• 分類(lèi)號(hào): B23P15/24;C21D1/32;C21D1/18
• 代理公司: 北京華智則銘知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11573
• 代理人: 陳向敏

本發(fā)明公開(kāi)了一種高強(qiáng)度耐磨鈦合金鍛造模具型面加工工藝，屬于高合金材料鍛造模具加工領(lǐng)域。步驟一：模具基體材質(zhì)預(yù)處理；步驟二：機(jī)械加工，在模具基材上銑出焊接層深度及形狀，焊層面加工成階梯狀，由工作面最高點(diǎn)向低點(diǎn)遞減的階梯狀；步驟三：焊前熱處理，對(duì)基材進(jìn)行熱處理；步驟四：工作面堆焊，鍛模工作面的型面采用放射狀焊單元分格堆焊，由中心向四周環(huán)形放射狀焊接；步驟五：焊后熱處理，對(duì)堆焊完成的模具進(jìn)行焊后熱處理；步驟六：數(shù)控加工打磨，對(duì)鍛模型腔進(jìn)行加工，并對(duì)工作面進(jìn)行打磨。本發(fā)明提高了鍛模的性能，提高鍛模的使用壽命，根據(jù)鍛造產(chǎn)品的特殊性，采用放射狀的焊接工藝，提高了工作面的穩(wěn)定性，減少了鍛模的磨損。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于硬質(zhì)合金生產(chǎn)的技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種高強(qiáng)度耐磨鈦合金鍛造模具型面加工工藝。

背景技術(shù)

鍛模是熱模鍛的工具。鍛模模膛制成與所需鍛件凹凸相反的相應(yīng)形狀，并作合適的分型。將鍛件坯料加熱到金屬的再結(jié)晶溫度上的鍛造溫度范圍內(nèi)，放在段模上，再利用鍛造設(shè)備的壓力將坯料鍛造成帶有飛邊或極小飛邊的鍛件。鍛模對(duì)高溫狀態(tài)下的金屬進(jìn)行加工，工作條件較差，需承受反復(fù)沖擊載荷和冷熱交變作用，產(chǎn)生很高的應(yīng)力。金屬流動(dòng)時(shí)還會(huì)產(chǎn)生摩擦效應(yīng)，因此模具在作業(yè)條件下應(yīng)具有高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、韌性、耐氧化性、熱傳導(dǎo)性和抗熱裂性。

傳統(tǒng)的鍛模型面的加工工藝，均直接毛坯料進(jìn)行機(jī)械加工，毛坯料都為大批量生產(chǎn)，雖然工廠(chǎng)在出產(chǎn)前均做退火處理，其內(nèi)部的晶粒較大、組織結(jié)構(gòu)不均勻，由于毛坯件存在較大的內(nèi)應(yīng)力，在后期型面熱處理會(huì)存在開(kāi)裂隱患，造成資源的浪費(fèi)。即使完成型面的加工，在工作面加工時(shí)，也會(huì)存在開(kāi)裂和崩潰的隱患，影響裝置的使用壽命。現(xiàn)有的堆焊層結(jié)構(gòu)面選擇存在不足，存在較大的應(yīng)力變形，最終導(dǎo)致工作面的使用壽命。現(xiàn)有的鍛模生產(chǎn)周期長(zhǎng)，模具利用率低，大大增加生產(chǎn)成本。

此類(lèi)問(wèn)題急需解決，在保證型面的使用性能的基礎(chǔ)上，通過(guò)選擇合理地堆焊結(jié)構(gòu)面，大大降低型面工作過(guò)程中的應(yīng)力變形。同時(shí)降低生產(chǎn)周期，提高模具利用率，降低生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

本方法所要解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，故此提出一種高強(qiáng)度耐磨鈦合金鍛造模具型面加工工藝。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下方案：一種高強(qiáng)度耐磨鈦合金鍛造模具型面加工工藝，步驟如下：

步驟一：模具基體材質(zhì)預(yù)處理

對(duì)模具基體100進(jìn)行球化退火處理，加熱到700～750℃保溫2-4小時(shí)，然后以每小時(shí)20-40℃的速度緩冷到550-600℃出爐，進(jìn)行空冷至室溫；

步驟二：機(jī)械加工

在模具基體上銑出焊接層的形狀和深度，焊接層面加工成由工作面的中心向四周逐級(jí)遞減的階梯狀結(jié)構(gòu)；

步驟三：焊前熱處理

對(duì)模具基體進(jìn)行焊前熱處理，依次進(jìn)行去應(yīng)力、淬火和回火工序，從而得到相應(yīng)的基體硬度；

步驟四：工作面堆焊

模具工作面的型面采用分區(qū)、分層堆焊焊接工藝，由中心向四周呈環(huán)形放射狀進(jìn)行焊接，得到模具的堆焊層，焊接時(shí)保證恒溫，恒溫溫度為400-450℃；

步驟五：焊后熱處理

對(duì)堆焊完成的模具進(jìn)行焊后熱處理，焊后熱處理的溫度控制為560-600℃；

步驟六：數(shù)控加工打磨

對(duì)模具型腔進(jìn)行加工，并對(duì)工作面進(jìn)行打磨，所有工作面進(jìn)行圓滑過(guò)渡，光潔度在1.6以?xún)?nèi)。

進(jìn)一步的，在步驟三中，焊前熱處理的具體步驟：

S1、將機(jī)械加工后的模具基體進(jìn)行高溫回火處理，回火溫度為600-650℃；