[发明专利]一种高硬度的汽车模具激光修复工艺

说明书

本发明公开了一种高硬度的汽车模具激光修复工艺，包括以下步骤：(1)对模具表面预处理，通常先采用精细砂纸将受损的模具表面打磨抛光，并用乙醇对修复面进行清洁处理；然后用乙炔氧气火焰烤干模具表面污渍；(2)热处理：将模具进行热处理，加温至200℃以上，并保温半小时以上；(3)采用激光熔覆内层合金粉末；(4)待温度冷却至600‑800℃后采用激光熔覆中层合金粉末；(5)待温度冷却至300‑500℃后采用激光熔覆外层合金粉末；(6)冷却到室温，使用清洗剂对模具进行清洗。本高硬度的汽车模具激光修复工艺避免了传统激光熔覆由于加热和冷却的速度极快，温度变化太大造成的熔覆层中产生的缺陷，提高了熔覆层的硬度。

技术领域

本发明涉及汽车模具领域，具体是一种高硬度的汽车模具激光修复工艺。

背景技术

汽车模具是冲制汽车车身冲压件的模具的总称包括冲压模具、注塑模具、锻造模具、铸造蜡模、玻璃模具等。汽车模具最主要的组成部分就是覆盖件模具。这类模具主要是冷冲模。

汽车车身上的的冲压件大体上分为覆盖件、梁架件和一般冲压件。能够明显表示汽车形象特征的冲压件是汽车覆盖件。因此，更加特指的汽车模具可以说成是“汽车覆盖件冲压模具”。简称汽车覆盖件冲模。例如，前车门外板修边模、前车门内板冲孔模等。例如：顶盖翻边模、横梁加强板压形模等，汽车模具在汽车制造工业中发挥着非常重要的作用。近年来，随着国内汽车制造工业的飞速发展，我国的汽车模具行业发展十分迅速，取得了很大的进步，但是与国外汽车模具制造先进水平相比，仍存在明显差距。目前，模具精度差、寿命短、开发周期长是国产汽车模具的致命伤。国产汽车模具在制作过程存在错误加工的情况，在使用过程中会产生不同程度的磨损，模具的报废率高达30％，造成了巨大的浪费。针对以上问题目前国内主要采用普通堆焊处理来对汽车模具进行修复，但由于模具材料大都是高碳合金钢或铸钢，普通堆焊会给模具带来变形量大、硬度不足、易开裂等缺点，严重影响模具的使用精度，造成所生产的产品质量下降。

随着激光熔覆技术的不断进步，模具修复越来越多的倾向于使用激光熔覆技术进行模具修复，激光熔覆技术是指以不同的填料方式在被涂覆基体表面上放置选择的涂层材料，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并与基体材料成冶金结合的表面涂层，从而显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电器特性等的工艺方法。但是激光熔覆技术扔存在着熔覆层质量的不稳定性的缺陷，一方便使熔覆层的硬度达不到要求。在激光熔覆过程中，加热和冷却的速度极快，最高速度可达1012℃/s，这么快的温度变化可能在熔覆层中产生多种缺陷，主要包括气孔、裂纹、变形和表面不平度，这些也都会影响熔覆层的硬度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高硬度的汽车模具激光修复工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高硬度的汽车模具激光修复工艺，其主要步骤如下：

(1)对模具表面预处理，通常先采用精细砂纸将受损的模具表面打磨抛光，并用乙醇对修复面进行清洁处理；然后用乙炔氧气火焰烤干模具表面污渍；

(2)热处理：将模具进行热处理，加温至200℃以上，并保温半小时以上；

(3)采用激光熔覆内层合金粉末；激光熔覆工艺参数为：激光功率为3-5kW，熔覆速度4-5mm/s，预置厚度1-1.5mm，保护气体为氩气，光斑模式为矩形光斑，光斑尺寸10mm ×1mm，采用预置送粉的方式；送粉量为15-20g/min；

(4)待温度冷却至600-800℃后采用激光熔覆中层合金粉末；激光功率为2.5-3.5kW，熔覆速度3-4mm/s，预置厚度为1-1.5mm，保护气体为氩气，光斑模式为矩形光斑，光斑尺寸15mm×1.5mm，采用预置送粉的方式；送粉量为12-15g/min；