[发明专利]一种H13钢模具修复用合金粉末及激光修复方法

说明书

本发明公开了一种H13钢模具修复用合金粉末及激光修复方法，属于金属表面修复技术领域，所述合金粉末的组分及各组分的质量百分比组成为：C0.35～0.40%，Si1.00～1.20%，Mn0.25～0.35%，Cr4.70～5.20%，Mo1.50～1.55%，V1.00～1.25%，P≤0.030%，S≤0.030%，余量为Fe；所述合金粉末粒度分布为135～325目；修复方法包括模具预处理、合金粉末预热、送粉并激光熔覆、检测及磨削加工等步骤。本发明避免了传统工艺所带来的热变形大及热影响区大等缺点，可以在待修复的H13钢模具表面制得光滑平整，无气孔、无裂纹、无夹杂缺陷的高质量熔覆层。

技术领域

本发明涉及金属表面修复技术领域，尤其是一种H13钢模具修复用合金粉末及激光修复方法。

背景技术

H13钢作为热作模具一种重要的材质，经常用于制造冲击载荷大的锻造模具、挤压模具等。在使用过程中，由于冲击、热腐蚀、及工件摩擦等原因，使用一段时间后的H13模具表面会出现磨损、腐蚀、热裂纹等损伤问题。对损伤后的H13钢模具进行修复，进而降低采购新模具所产生的成本，成为企业技术人员着重解决的技术问题之一。传统的等离子堆焊、手工电弧焊等修复工艺容易导致修复的H13模具发生热变形而失效，而且其热影响区大，在其后使用中极易在热影响区产生疲劳裂纹，修复后的H13模具钢使用寿命短。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种H13钢模具修复用合金粉末及激光修复方法，能够克服现有技术中存在的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种H13钢模具修复用合金粉末，所述合金粉末的组分及各组分的质量百分比组成为：C0.35～0.40%，Si1.00～1.20%，Mn0.25～0.35%，Cr4.70～5.20%，Mo1.50～1.55%，V1.00～1.25%，P≤0.030%，S≤0.030%，余量为Fe；所述合金粉末粒度分布为135～325目。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述合金粉末的制备方法为：将原材料成分按质量百分比组成比例进行配比，而后进行真空熔炼小钢锭，应用中频感应加热熔化小钢锭，采用水雾化方法制粉，然后对粉末进行粒度筛分。

一种H13钢模具激光修复方法，使用一种H13钢模具修复用合金粉末，包括以下步骤：

步骤1，对待修复的H13钢模具进行预处理：磨削所述H13钢模具表面；然后清洗去除油污杂质；将清洗后的H13钢模具表面预热；

步骤2，合金粉末预热：将H13钢模具修复用合金粉末放置于烘干箱中预热；

步骤3，送粉并激光熔覆：在通入保护气体的状态下，通过光纤激光扫描同轴送粉输送到步骤1中预处理后的H13钢模具表面的合金粉末，在预处理后的H13钢模具表面制得熔覆层；

步骤4，检测：对步骤3制得的熔覆层进行表面着色探伤，检测是否有缺陷；

步骤5，磨削加工：对步骤4中检测合格后的熔覆层采用磨削加工，得到尺寸、公差、表面光洁度均符合要求的修复后的H13钢模具。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤1中，磨削量为0.3～1.0mm；表面预热温度为400～500℃。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤2中，将H13钢模具修复用合金粉末放置于烘干箱中预热到100～150℃。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤3中，所述保护气体为氩气。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤3中，所述送粉的送粉速度为2.5～3.5g/s，送粉气流量为6～8L/min。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤3中，所述激光熔覆的工艺参数如下：激光功率为2.8～3.0KW，圆形光斑直径为5mm，搭接率为30～50%，扫描速度为450～600mm/min。