[发明专利]一种高耐磨重载轴类开式型腔锻模工作面的堆焊方法

说明书

技术领域

本发明涉及重载轴锻模加工领域，更具体地说，涉及一种高耐磨重载轴类开式型腔锻模工作面的堆焊方法。

背景技术

铁路运输业是国家大力扶持和发展的重点行业，关系着我国市场发展的空间和范围。因此，需要高度重视铁路运输业的发展状况，车轴是铁路机车车辆走行部的重要部件，其质量的好坏直接会影响到铁路运输的安全。随着现代化社会的发展和时代的不断进步，交通运输业也在不断发展，对车辆载重及使用可靠性要求的进一步提高，迫切的需要提高车轴的强度，增强车轴的使用寿命，进而提高机车运输的安全性。

锻造是金属加工的主要方法和手段之一，其是借助工具或模具在冲击或压力作用下，对金属坯料施加外力，使工件产生塑性变形，改变尺寸、形状及性能，用以制造机械零件或零件毛坯的成形加工方法。除此之外，锻造还具有细化晶粒、致密组织，并可使工件具有连贯的锻造流线，进而改善金属的力学性能的作用。此外，锻造还具有生产率高、节省材料的优点；因此锻造在金属热加工中占有重要的地位。与此同时，模锻是装备制造业中不可或缺的主要加工工艺，并且是车轴加工的重要的处理工艺。

在车轴锻造的过程中对锻模具有较高的要求，由于锻模在加工的过程中的存在一定缺陷，且在锻造重载轴的过程中锻模不断的与重载轴相互打击、碰撞、摩擦；因此在锻打过程中易造成锻模损坏，使得锻模更换频繁，不仅增加了企业的损耗成本，而且严重影响生产效率，急需开发出一种新的锻模堆焊方法，从而解决上述不足。

经检索，已经有先关技术文献公开。例如，发明创造的名称为：一种修复锻模型腔堆焊工艺(申请号：201410770283.8，申请日：2014-12-15)、一种5CrNiMo热锻模具的改制方法(申请号：201210511815.7，申请日：2012-12-04)；此外还有：一种基于铸钢基体的双层金属堆焊制备锻模的方法(申请号：200910104604.X，申请日为：2009-08-11)，其利用铸钢作为锻模基体，形成波浪形基体表面，并通过在基体层上进行双层金属堆焊，再回火去应力，模具最后机加工成型，从而使得锻模模具在硬度、强度和韧性等方面的性能要求。上述公开的技术文献，虽然对现有技术的锻模制造方法进行了改进，并取得了一定的效果，但是上述方法不是生产成本较高，就是对锻模性能的提升效果有限，急需进行进一步地改进。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中，锻模在使用过程中易损坏、使用寿命低的不足，提供一种高耐磨重载轴类开式型腔锻模工作面的堆焊方法；通过在过渡圆弧段采用井字堆焊单元分格堆焊，中部圆弧段和端部圆弧段采用网格堆焊单元堆焊，可以提高锻模的性能，提高锻模的使用寿命；进一步地，结合过渡圆弧段的锻模工作面厚度由端部圆弧段至中部圆弧段逐渐增加，可以避免过渡圆弧段发生塌陷，避免发生损坏。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种高耐磨重载轴类开式型腔锻模工作面的堆焊方法，锻模工作面的过渡圆弧段采用井字堆焊单元分格堆焊，锻模工作面的中部圆弧段和端部圆弧段采用网格堆焊单元堆焊。

优选地，所述的过渡圆弧段由井字堆焊单元组合、堆叠而成，该井字堆焊单元由2-5条轴向焊道和2-5条弧形焊道交叉堆叠构成。

优选地，所述的中部圆弧段和端部圆弧段由网格堆焊单元堆叠而成，该网格堆焊单元的轴向焊道和弧形焊道贯穿整个堆焊区域。

优选地，锻模工作面由底层到顶层依次包括打底层、过渡层和工作层，所述的打底层与锻模基材表面直接接触。

优选地，轴向焊道与弧形焊道的夹角为90°。

优选地，过渡圆弧段的锻模工作面厚度由端部圆弧段至中部圆弧段逐渐增加。

优选地，过渡圆弧段的打底层厚度由端部圆弧段至中部圆弧段逐渐增加。

优选地，具体的步骤如下：

S1、将锻模基材放置于顶部开口的堆焊加热炉中对锻模基材进行加热，并升温至350-450℃并保持；

S2、保持锻模基材在350-450℃下，锻模工作面的过渡圆弧段的打底层、过渡层和工作层由井字堆焊单元分格堆焊而成，锻模工作面的中部圆弧段和端部圆弧段打底层、过渡层和工作层由网格堆焊单元堆焊而成。

优选地，过渡型腔面的过渡层厚度均匀相同。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：