[发明专利]一种封头模具的表面强化方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于激光加工技术领域，涉及一种封头模具的表面强化方法及其装置。

背景技术

封头是石油化工、原子能到食品制药诸多行业压力容器设备中不可缺少的重要部件；封头是压力容器上的端盖，是压力容器的一个主要承压部件；封头的品质直接关系到压力容器的长期安全可靠运行。封头的加工方法分为冷加工和热加工，这都离不开封头模具。封头模具的性能稳定关系到封头产品的质量，封头模具的使用寿命关系到产品的效率和公司的经济利润。因此，提高封头模具性能及其使用寿命具有很高的实用价值。

球墨铸铁因具有一定的塑性及较高的强度和耐磨性，相比模具钢价格便宜也广泛应用于封头模具。而采用传统的热处理很难实现球墨铸铁表面的硬化，或者硬化效果不理想，甚至容易引起整个封头模具断裂。封头模具若采用模具钢制作，用常规表面处理技术及热处理方式对封头模具表面、模具弧角处的耐磨性提高有限，远远不能满足企业对模具实际性能的需要。

所以，对于本领域内的技术人员，还有待研发出一种能够实现对封头模具的不同部位获得不同硬度的强化层的强化方法及其装置。

发明内容

本发明的第一个目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种封头模具的表面强化方法，该表面强化方法具有能够满足封头模具在不同部位需要不同硬度的强化层的需求。

本发明的第一个目的可通过下列技术方案来实现：

一种封头模具的表面强化方法，其特征在于，强化方法包括如下步骤：

S1：对封头模具表面进行打磨、除油、除锈，并清洗封头模具表面；

S2：在封头模具的待激光强化部位刷上一层薄薄的富含金属微粒的合金溶液；

S3：通过封头模具的表面强化装置照射封头模具表面，在封头模具的不同部位获得不同硬度的强化层。

采用以上方法后，对一个封头模具在不同部位需要不同硬度的需求，也解决了传统方式对球墨铸铁很难进行热处理的难题，所强化的模具硬度在HRC45-60之间，可以满足封头模具的使用要求。

所述的合金溶液组成质量百分比：80-90％环氧树脂酒精溶液和10-20％的合金粉末，所述的合金粉末的质量百分比为碳1.0-1.2％、铬10-14％、钨3-4％、铌0.5-2％、钼1-2％和稀土硅铁1-2％，余量为钴。其中环氧树脂酒精溶液，是由环氧树脂与无水酒精按照1∶1.5(体积比)的比例调配而成。

所述的稀土硅铁质量百分比为钴24-27％，硅40-45％，锰2-3％，钙4-6％和铊1-3％，余量为铁。

本发明的第二个目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种封头模具的表面强化装置，该表面强化装置具有能够更灵活的实现对封头模具进行表面强化处理的特点。

本发明的第二个目的可通过下列技术方案来实现：

一种封头模具的表面强化装置，包括工作台和半导体激光器，所述的半导体激光器包括控制部和设置在控制部上的激光头，所述的工作台的两端分别水平固定有定位条一和定位条二，所述的定位条一和定位条二之间 水平固定有若干调节板，所述的各相邻调节板之间具有间隙且间隙的间距相等，所述的调节板的间隙上滑动设有一安装台，所述的安装台上竖直固定有一转动电机，所述的转动电机输出轴端部固定有连接板，所述的连接板的另一端水平固定有摆动电机一，摆动电机一的输出轴端部固定有摆臂一，所述的摆臂一的另一端水平固定有摆动电机二，摆动电机二的输出轴端部固定有摆臂二，所述的半导体激光器设置在摆臂二上；所述的工作台上还固定有一夹紧机构。通过对安装台在各个调节板间隙之间的位置调节，从而能够带动半导体激光器相对工作台进行横向和纵向的位置调节，安装台上的转动电机能够对带动半导体激光器相对工作台进行周向的位置调节；同时，通过摆动电机一和摆动电机二分别实现对摆臂一和摆臂二一定角度上的调节，从而实现对半导体激光器相对工作台进行横向、纵向以及与工作台的间距进行调节。

所述的安装台下端开设有若干定位孔一，所述的调节板的间隙上滑动设置有若干螺钉一，所述的螺钉一的另一端穿设置在定位孔一上，且通过螺母分别进定位。螺钉一滑动设置在调节板之间的间隙上，确定好位置后通过螺母将安装台固定在调节板上。