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激光熔覆技术在锻模修复上的应用

所属分类:行业新闻 发布时间:2023-09-22 点击量:44

热作模具的主要失效形式是工作部位坍塌、磨损、热疲劳裂纹及断裂,其中80%以上的模具失效是热疲劳裂纹所致。裂纹如果不及时处理,会快速发展,最终导致模具断裂。锻锤模是热作模具的一种,出现裂纹后通常采用堆焊方法修复。这种方法成本低廉、应用广泛,但存在一些固有的缺点:热影响区大,组织应力大,畸变量大甚至开裂;堆焊层组织致密性差,易出现气孔;模具修复后使用寿命较短。

作为金属表面涂层的一项新技术,激光熔覆近年来在国内外发展迅速。相对而言,激光熔覆技术具有热影响区小、控制精确、熔覆组织性能好等优点。另外,激光熔覆通过激光与合金粉末同步作用于金属表面,可形成冶金结合层,能显着提高金属表面的耐磨性、耐蚀性、耐热性和抗氧化性。

激光熔覆前需对待熔覆区域进行彻底清洁,避免油漆、污物残存、并用丙酮进行除油处理。在熔覆过程中,需始终通有足量的惰性气体,以避免熔覆层氧化几其他有害气体渗入。最后成型的熔覆层须未夹杂杂物、无气孔、裂纹等缺陷。

熔覆合金粉的种类众多,性能多样,要针对模具的失效部位和失效形式及技术要求选择合适的熔覆粉末。热锻模硬度一般为40HRC以下,失效形式主要是模腔根部热疲劳裂纹和尺寸磨损超差,熔覆粉末需热疲劳性能好,并具有一定的耐磨、耐蚀性能。可采用铁基不锈钢合金粉,修复根部;硬度在60HRC以上的合金粉末修复锻模桥部,钴基合金粉修复桥部堆塌。

针对沟槽形貌,在熔覆沟槽底部时,可采用较低的熔覆功率和送粉率,而在沟槽上部,需较高的功率和较大的送粉率,可以在保证激光熔覆质量的前提下提高效率。

 实际返修投产后,采用激光熔覆技术可大幅度提高锻模的使用寿命,使模具服役周期延长达4倍以上。该技术除了用于热锻模的修复外,还可以广泛应用于耐磨耐蚀的快速制造、耐磨件的表面改性、各种失效件的修复以及高性能复合材料零件等,其市场潜力巨大,经济效益非常可观,具有十分广阔的应用和推广前景。

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