[发明专利]一种激光修复方法

说明书

本申请是申请日为2013年6月29日，申请号为201310267075.1，发明名称为“扩口模的激光修复方法” 的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种激光熔覆方法，尤其是一种模具表面的激光熔覆修复方法。

背景技术

冲压是在室温下，利用安装在压力机上的冲压模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。冲压模具是冲压生产中必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。冲压模具根据工艺性质分为落料模、冲孔模、弯曲模、拉深模、扩口模等，这些冲压模具在工作过程中都不可避免的会发生磨损，但是由于每一种模具所起的作用各不相同，冲压时的受力情况不同，工作过程中的磨损程度和磨损特性也各不相同。通过普通的堆焊方法进行模具表面修复，会带来变形量大、硬度不足、易开裂等缺点。而且不同的模具应该根据其特性选择更加合适的修复工艺，否则模具的使用寿命将无法得到保障，会严重影响模具的使用精度，造成所生产的产品质量下降。

激光熔覆是指以不同的添料方式在被熔覆基体表面上放置被选择的涂层材料经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低，与基体成冶金结合的表面涂层，显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性的工艺方法，从而达到表面改性或修复的目的。与堆焊、喷涂、电镀和气相沉积相比，激光熔覆具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多、粒度及含量变化大等特点。如何将激光熔覆技术有效的应用于扩口模的修复，是本领域的技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种对扩口模的表面进行激光熔覆，使其表面硬度和磨损部位的尺寸达到使用要求的扩口模的激光修复方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种扩口模的激光修复方法，包括以下具体步骤：

第一步、对待修复的扩口模的表面进行处理；

第二步、进行检测分析，确定磨损部位及其磨损量；

第三步、去除磨损部位的疲劳层；

第四步、根据扩口模的检测分析结果，对磨损部位的型腔进行编程，制定工艺参数；

第五步、对磨损部位进行堆焊形成第一堆焊层，然后在第一层堆焊层上进行堆焊形成第二堆焊层，所述第一堆焊层的厚度为2mm至3mm，所述第二堆焊层的厚度为2mm至3mm，在堆焊过程中，不断地均匀敲击模具合金熔覆层；堆焊采用预置送粉的方式，以快速横流二氧化碳激光器为光源对模具进行连续搭接扫描，激光功率为1200W至1400W，光斑尺寸为12mm×1.8mm，激光器离作用物之间的距离为255mm 至265mm，扫描速度为110mm/min至130mm/min，搭接量为4.5mm，送粉量为12g/min至15g/min，第一堆焊层所采用的合金粉末的组分及重量百分比含量是C≤0.1%，Cr：15%至19%，B：1.5%至2.5%，Si：1%至2%，Mo：0.8%至1%，Mn：2%至5%，其余为Fe；第二堆焊层所采用的合金粉末的组分及重量百分比含量是C≤0.1%，Cr：6%至8%，B：1.5%至2.5%，Si：1%至2%，Mo：0.8%至1%，Mn：5%至7%，W：2%至4%，V ：2%至6%，TiO₂：5%至10%，其余为Fe；

第六步、检测表面硬度和变形量，对修复后的扩口模进行机械加工、渗透探伤。

上述第二堆焊层所采用的合金粉末中的Mn的质量百分比含量为5.6%至6.6%。

上述第二堆焊层所采用的合金粉末中的W的质量百分比含量为2.8%至3.5%。

上述第二堆焊层所采用的合金粉末中的V的质量百分比含量为4.2%至5.8%。

上述第二堆焊层所采用的合金粉末中的TiO₂的质量百分比含量为6.3%至8.7%。