[发明专利]激光修复模具疲劳裂纹的方法

摘要

激光修复模具疲劳裂纹的方法属模具修复技术领域，本发明对宽度小于0.5mm的裂纹，采用激光熔凝、激光填丝堆焊或激光熔覆的方法，在点状区域内施焊、裂纹两端间制备出等间距节点；对宽度等于或大于0.5mm的裂纹，采用激光熔凝、激光填丝堆焊或激光熔覆的方法对加工出的盲孔和盲孔之间的坡口施焊，或对开有坡口的整条焊缝施焊，再在焊缝两端之间等间距加工出点状重熔区域，从而对模具疲劳裂纹实施有效修复；采用本发明修复的模具与传统堆焊修复相比，其寿命提高1.2-3.6倍，由于仅在节点位置采用综合性能好、价格昂贵的材料填充，而节间位置采用性能普通、价格便宜的材料填充，即可保证模具的使用性能要求，故具有良好的性价比。

主权项

一种激光修复模具疲劳裂纹的方法，其特征在于包括下列内容：(1)根据裂纹宽度将裂纹分为两类：A类裂纹为宽度小于0.5mm的裂纹，B类裂纹为宽度等于或大于0.5mm的裂纹；(2)A类裂纹的修复包括下列步骤：2.1将裂纹内部及周围清理干净，在裂纹扩展方向的两端，在氩气的保护下，通过激光熔凝、激光填丝堆焊或激光熔覆的方法，在点状区域内施焊，形成阻止裂纹扩展的节点；施焊具体分为两种：2.1.1通过激光熔凝修复裂纹，再用与母材同种成分的激光焊丝填充点状区域中形成的凹坑；2.1.2在裂纹中预置合金粉末，再通过激光熔覆修复裂纹；其中：合金粉末的成分为Fe30A与WC或SiC的混合粉末、Ni45与WC或SiC的混合粉末、Co50与WC或SiC的混合粉末，WC或SiC粉末所占质量百分比为0‑‑70％；2.2在氩气的保护下，通过激光熔凝、激光填丝堆焊或激光熔覆的方法，在裂纹两端之间制备出间距为4‑10mm的其它节点；(3)B类裂纹的修复包括两种方法：3.1)方法一包括下列步骤：3.1.1将裂纹内部及周围清理干净，根据裂纹宽度和深度开出坡口，然后采用机械加工或激光打孔的方法，在裂纹两端各加工出一个盲孔，两盲孔之间再等间距加工出其他盲孔；3.1.2在氩气的保护下，通过激光熔凝的方法向盲孔中填充与模具基体相同成分或不同成分的合金焊丝，焊丝需填满盲孔，并高于模具基体1‑2mm；或向盲孔中填充陶瓷与合金的混合粉末，在氩气的保护下，通过激光熔覆的方法将陶瓷与合金的混合粉末熔化，熔覆过程采取一次或多次进行，陶瓷与合金的混合粉末需填满盲孔，并高于模具基体1‑2mm；其中：不同成分的合金焊丝的强度、韧性和硬度需优于模具基体材料；陶瓷与合金的混合粉末为：Fe30A与WC或SiC的混合粉末、Ni45与WC或SiC的混合粉末、Co50与WC或SiC的混合粉末，WC或SiC粉末所占质量百分比为0‑‑70％；3.1.3在氩气的保护下，通过激光熔凝和激光熔覆方法，用与基体同种成分的焊丝填充盲孔与盲孔之间的其他位置，施焊过程通过一次或多次进行，多次进行时采用逐层堆积方式，完成后焊缝高于模具基体1‑2mm；3.2)方法二包括下列步骤：3.2.1将裂纹内部及周围清理干净，根据裂纹宽度和深度开出坡口，在氩气保护下，通过激光填丝堆焊修复裂纹，激光填丝堆焊的施焊过程一次或多次进行，多次进行时采用逐层 堆积方式，完成后焊缝高于模具基体1‑2mm；3.2.2在裂纹修复后的焊缝的两端，采用激光熔凝方法，加工出点状重熔区域，并在两端之间等间距加工出其它点状重熔区域。