一种用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法技术

本发明专利技术提供一种用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法，包括以下步骤：（1）复配合金粉末；（2）模具表面预处理；（3）根据模具的形状及受力情况，机械手控制焊枪走向，在模具表面形成一层合金堆焊层；（4）对堆焊后的模具进行后期机加工。本发明专利技术用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法，等离子堆焊后的模具具有良好的内部组织结构，无缩孔、气泡、裂纹等缺陷；模具表面具有较强的韧性、强度、硬度和抗冲击性，大大提高了其使用寿命，并大大降低了生产成本。并大大降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法


[0001]本专利技术涉及表面功能涂层制造领域，尤其涉及一种用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法。

技术介绍

[0002]等离子粉末堆焊是以等离子弧作为热源，应用等离子弧产生的高温将合金粉末与基体表面迅速加热并一起熔化、混合、扩散、凝固，等离子束离开后自激冷却，形成一层高性能的合金层，从而实现零件表面的强化与硬化的堆焊工艺。其特点是：1、堆焊熔覆合金层与工件基体呈冶金结合，结合强度高；2、堆焊熔覆速度快，低稀释率；3、堆焊层组织致密，成型美观；4、可在锈蚀及油污的金属零件表面不经复杂的前处理工艺，直接进行等离子堆焊；5、堆焊过程易实现机械化、自动化；6、与其他等离子喷焊相比设备构造简单，节能易操作，维修维护容易。
[0003]耐火砖模具工作环境恶劣，普通的模具韧性差、强度低、硬度小、抗冲击差、使用寿命短，目前模具表面强化大多采用热处理的方式，但处理后的模具仍然存在着裂纹，气孔等缺陷，并且无法达到很高的强度要求，不能满足模具的机械加工性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法，使模具表面具有较强的韧性、强度、硬度和抗冲击性，大幅增加了模具的使用寿命。本专利技术采用的技术方案是：一种用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法，其中：包括以下步骤：（1）复配合金粉末；（2）模具表面预处理；（3）根据模具的形状及受力情况，机械手控制焊枪走向，在模具表面形成一层合金堆焊层；（4）对堆焊后的模具进行后期机加工。
[0005]优选的是，所述的用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法，其中：按重量百分比计，所述合金粉末包括50
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65% 碳化钨，25
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40% 镍60自熔合金，1.5
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4.5% 钒铁粉，1.5
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4.5% %钼铁粉，0.5
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2.0% 稀土硅粉，0.3
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2.0% 铌铁粉。
[0006]优选的是，所述的用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法，其中：所述步骤（1）合金粉末的粒度为80
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170目。
[0007]优选的是，所述的用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法，其中：所述步骤（2）预处理包括去除模具表面锈迹、油污及杂质。
[0008]优选的是，所述的用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法，其中：所述步骤（2）堆焊层厚度为 2.5
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5mm。
[0009]优选的是，所述的用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法，其中：所述步骤（4）中
后期机加工包括对工件尺寸或者表面精度不符合设计要求的部位进行后期机加工及镜面抛光。
[0010]本专利技术的优点在于：本专利技术用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法，等离子堆焊后的模具具有良好的内部组织结构，无缩孔、气泡、裂纹等缺陷；模具表面具有较强的韧性、强度、硬度和抗冲击性，大大提高了其使用寿命，并大大降低了生产成本。
[0011]具体实施方式
[0012]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0013]实施例1一种用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法，其中：包括以下步骤：（1）对模具表面进行预处理，除去模具表面的锈迹、油污及杂质。其中，除去锈迹的方式可以用除锈剂进行消除，也可以采用喷砂处理；（2）复配合金粉末，其成分按重量百分比为 65% 球形铸造碳化钨，30% 镍60自熔合金，3.0% 钒铁粉，1.0% %钼铁粉，0.5% 稀土硅粉，0.5% 铌铁粉；（3）根据模具的形状及受力情况，机械手控制焊枪走向，按照对模具受力部位进行等离子堆焊，堆焊枪行走方式采用单道螺旋运行方式，堆焊层的厚度为 3mm；（4）对堆焊后的模具尺寸外形或表面精度不符合设计要求的部位进行后期机加工机及镜面抛光。
[0014]通过金相分析，发现堆焊之后的模具表面韧性、强度、硬度和抗冲击性都明显提高，内部组织结构致密，无气孔、气泡、裂纹等缺陷。
[0015]将模具堆焊之前与模具堆焊后进行比对：模具堆焊前，硬度 (HRC) 为 60，抗冲击性一般；模具堆焊后，硬度 (HRC) 为 73，抗冲击性好，使用寿命提高9倍以上。
[0016]实施例2一种用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法，其中：包括以下步骤：（1）对模具表面进行预处理，除去模具表面的锈迹、油污及杂质。其中，除去锈迹的方式可以用除锈剂进行消除，也可以采用喷砂处理；（2）复配合金粉末，其成分按重量百分比为 55% 球形铸造碳化钨，35% 镍60自熔合金，3.0% 钒铁粉，4.0% %钼铁粉，1.5% 稀土硅粉，1.5% 铌铁粉；（3）根据模具的形状及受力情况，机械手控制焊枪走向，按照对模具受力部位进行等离子堆焊，堆焊枪行走方式采用单道螺旋运行方式，堆焊层的厚度为 5mm；（4）对堆焊后的模具尺寸外形或表面精度不符合设计要求的部位进行后期机加工机及镜面抛光。
[0017]通过金相分析，发现堆焊之后的模具表面韧性、强度、硬度和抗冲击性都明显提高，内部组织结构致密，无气孔、气泡、裂纹等缺陷。
[0018]将模具堆焊之前与模具堆焊后进行比对：模具堆焊前，硬度 (HRC) 为 60，抗冲击性一般；
模具堆焊后，硬度 (HRC) 为 71，抗冲击性好，使用寿命提高7倍以上。
[0019]本专利技术用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法，等离子堆焊后的模具具有良好的内部组织结构，无缩孔、气泡、裂纹等缺陷；模具表面具有较强的韧性、强度、硬度和抗冲击性，大大提高了其使用寿命，并大大降低了生产成本。
[0020]最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，尽管参照实例对本专利技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）复配合金粉末；（2）模具表面预处理；（3）根据模具的形状及受力情况，机械手控制焊枪走向，在模具表面形成一层合金堆焊层；（4）对堆焊后的模具进行后期机加工。2.根据权利要求1所述的用于耐火砖模具表面的等离子堆焊方法，其特征在于：按重量百分比计，所述合金粉末包括50
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65% 碳化钨，25
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40% 镍60自熔合金，1.5
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4.5% 钒铁粉，1.5
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4.5% %钼铁粉，0.5
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2.0% 稀土硅粉，0.3
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【专利技术属性】
技术研发人员：戴熠帆，章倩，
申请(专利权)人：无锡市新达共创纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：